高三公开课教案、学案带电粒子在复合场中的运动.pdf

课题教学目标带电粒子在复合场中的运动知识与技能教师杨占华1.知道什么是复合场，以及复合场的特点。2.掌握带电粒子在复合场中的运动分析的基本方法和思路。3.了解带电粒子在复合场中运动的一些典型应用。通过综合运用力学知识、电磁学知识解决带电粒子在复合场(电场、磁场)中的问题.，培养学生的分析推理能力培养物理学科严密的逻辑思维，明辨物理过程的本质，进一步引导学生建立崇尚科学的价值观。方法与过程情感、态度与价值观教学重点教学难点教学方法教学过程(一一)引入新课引入新课(二二)教学过程教学过程掌握带电粒子在复合场运动的基本分析.综合运用力学知识、电磁学知识解决带电粒子在复合场中的问题.教师讲授法、问答法、问题探究法辅助手段今天这节课我们就来复习带电粒子在复合场中的运动。1.复合场：电场、磁场 和重力场并存或两种场并存，粒子在复合场中运动时，要考虑 电场力、洛伦兹力 的作用，有时也要考虑重力的作用.2.分析什么情况下考虑重力。(1)微观粒子一般我们不考虑重力，如电子、质子、离子等。(2)一些实际物体一般我们考虑重力，如带电油滴、小球、金属块等。(3)直接看不出是否考虑重力的，对其受力分析和运动分析，再确定是否考虑重力。3.复合场中各个力的方向和特点，及各力做功的特点。力大小方向做功特点重力mg竖直向下重力做功和路径无关，与初末位置的高度差有关。W=mgh重力做功改变重力势能。电场力Eq平行于 E 的方向电场力做功与路径无关，与初末位置电势差有关，W=qu 电场力做功改变电势能。洛伦兹力Bqv垂直于洛伦兹力始终不做功B 与 V 决定的平面4.分析当带电粒子进入到电磁复合场的运动情况。(1)粒子在复合场中做匀速直线运动。(2)粒子在复合场中做匀速圆周运动。(3)粒子在复合场中做一般的曲线运动。5.例题和试题分析。(1)粒子在三场中做匀速直线运动。(2)粒子在三场中做匀速圆周运动。(3)粒子三场中做一般的曲线运动。学 案多媒体教学针对训练：课内小结：板书设计：幻灯片的形式小结本节课内容。带电粒子在复合场中的运动1.复合场定义及重力是否考虑归纳3.带电粒子在复合场中的运动形式分析(1)做直线运动定是匀速直线运动2.重力、电场力、洛伦兹力比较(2)做圆周运动定是匀速圆周运动(3)做一般的曲线运动课后反思学案：带电粒子在复合场中的运动学案：带电粒子在复合场中的运动学习要点：学习要点：1.掌握带电粒子在复合场中运动的基本分析。2.熟练复合场中的特殊物理模型的应用。学习重点：掌握带电粒子在复合场运动的基本分析学习难点：综合运用力学知识、电磁学知识解决带电粒子在复合场中的问题.练习练习:例 1.地面附近空间中存在着水平方向的匀强电场和匀强磁场，已知磁场方向垂直于纸面向里.一个带电油滴沿着一条与竖直方向成 角的直线 MN 运动.由此可以判断()A.油滴一定做匀速运动B.油滴一定做匀变速运动C.如果油滴带正电，它是从M 点运动到 N 点D.如果油滴带正电，它是从N 点运动到 M 点1.如图所示，某空间存在正交的匀强磁场和匀强电场，电场方向水平向右，磁场方向垂直纸面向里，一带电微粒由a 点进入电磁场并刚好能沿ab 直线向上运动，下列说法正确的是()A.微粒一定带负电B.微粒动能一定减小C.微粒的电势能一定增加D.微粒的机械能一定增加2.如图所示，匀强电场方向水平向右，匀强磁场方向垂直于纸面向里，一质量为 m、带电荷量为+q 的粒子以速度 v 与磁场垂直、与电场成 45 射入复合场中，恰能做匀速直线运动。求电场强度 E 的大小、磁感应强度B 的大小。0例 2.一个带电微粒在图示的正交匀强电场和匀强磁场中在竖直面内做匀速圆周运动。则该带电微粒必然带_，旋转方向为_ _。若已知圆半径为 r，电场强度为 E 磁感应强度为 B，则线速度为_ _。(设重力加速度为 g)3.场强为 E 的匀强电场和磁感强度为B 的匀强磁场正交，如图所示，一质量为 m 的带电粒子，在垂直于磁场方向的平面内做半径为R 的匀速圆周运动，设重力加速度为g，则下列说法正确的是()A.粒子带负电，且 q=mg/EB.粒子将顺时针方向转动C.粒子的速度大小为pg/ED.粒子的机械能守恒。例 3.如图所示,与电源断开的带电平行金属板相互正对水平放置,两板间存在着水平方向的匀强磁场.某带电小球从光滑绝缘轨道上的a 点由静止开始滑下,经过轨道端点 P(轨道上 P 点的切线沿水平方向)进入板间后恰好沿水平方向做直线运动.若保持磁感应强度不变,使两板间距离稍减小一些,让小球从比a点稍低一些的b点由静止开始滑下,在经P点进入板间的运动过程中()A.洛伦兹力对小球做负功B.小球所受电场力变大C.小球一定做曲线运动D.小球仍可能做直线运动4.设空间存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，如图所示，已知一离子在电场力和洛仑兹力作用下，从静止开始自且沿曲线ACB 运动，到达 B 点时，速度为零，C点为最低点，不计重力，以下说法正确的是()A.离子必带正电荷B.A 点和 B 点位于同一高度C.离子在 C 点时速度最大D.离子到 B 点后，将沿曲线返回 A走近高考：1.(2009辽宁、理综，16)医生做某些特殊手术时，利用电磁血流计来监测通过动脉的血流速度.电磁血流计由一对电极a 和 b 以及一对磁极 N 和 S 构成，磁极间的磁场是均匀的.使用时，两电极a、b 均与血管壁接触，两触点的连线、磁场方向和血流速度方向两两垂直，如图所示.由于血液中的正负离子随血流一起在磁场中运动，电极 a、b 之间会有微小电势差.在达到平衡时，血管内部的电场可看作是匀强电场，血液中的离子所受的电场力和磁场力的合力为零.在某次监测中，两触点间的距离为3.0 mm，血管壁的厚度可忽略，两触点间的电势差为 160 V，磁感应强度的大小为0.040 T.则血流速度的近似值和电极a、b 的正负为()A.1.3 m/s，a 正、b 负B.2.7 m/s，a 正、b 负C.1.3 m/s，a 负、b 正D.2.7 m/s，a 负、b 正2.(2009 年理综北京卷 19)如图所示的虚线区域内，充满垂直于纸面向里的匀强磁场和竖直向下的匀强电场。一带电粒子 a(不计重力)以一定的初速度由左边界的 O 点射入磁场、电场区域，恰好沿直线由区域右边界的O 点(图中未标出)穿出。若撤去该区域内的磁场而保留电场不变，另一个同样的粒子b(不计重力)仍以相同初速度由 O 点射入，从区域右边界穿出,则粒子 b()A.穿出位置一定在 O点下方B.穿出位置一定在 O点上方C.运动时，在电场中的电势能一定减小D.在电场中运动时，动能一定减小3.(2009 天津卷)如图所示，直角坐标系xOy 位于竖直平面内，在水平的x 轴下方存在匀强磁场和匀强电场，磁场的磁感应为B,方向垂直 xOy 平面向里，电场线平行于y 轴。一质量为 m、电荷量为q 的带正电的小球，从y 轴上的 A 点水平向右抛出，经x 轴上的 M 点进入电场和磁场，恰能做匀速圆周运动，从x 轴上的 N 点第一次离开电场和磁场，MN 之间的距离为 L,小球过 M 点时的速度方向与 x 轴的方向夹角为.不计空气阻力，重力加速度为g,求(1)电场强度 E 的大小和方向；(2)小球从 A 点抛出时初速度 v0的大小;(3)A 点到 x 轴的高度 h.