带电粒子在电场中的运动高三复习教案153445.pdf

欢迎您阅读并下载本文档，本文档来源于互联网整理，如有侵权请联系删除!我们将竭诚为您提供优质的文档！1 带电粒子在电场中的运动高三复习教案 教学目标：1 知识与技能 带电粒子在电场中的运动 应用力学中的研究方法分析解决力、电综合问题 2 过程与方法 通过例题的讲解和习题的训练帮助学生掌握分析解决力、电综合问题的研究方法 3 情感态度价值观 学生在积极参与与思考中体验获得答案的成就感，激发学习的信心与热情。教学重点：1 带电粒子在电场中的加速 2 初速度与场强方向垂直的带电粒子在电场中的运动类平抛运动。教学过程：一引入 带电粒子的运动问题是高考的一个考查热点，本节课通过例题的学习和习题的训练，初步学会将力学中的研究方法灵活地迁移到电场中，分析解决力、电综合问题 考查中以匀强电场居多,本节课主要针对匀强电场展开讨论,但方法是面向所有电场的.二复习（一）带电粒子的分类 1、微观粒子：如电子、质子、粒子、离子等。除有说明或明确的暗示以外，一般不考虑重力（质量不能忽略）2、宏观颗粒：如液滴、油滴、尘埃、小球等。除有说明或明确的暗示以外，一般要考虑重力（二）带电粒子在电场中的运动 (主要针对带电粒子在电场中的平衡、加速、偏转三种情况讨论)1、带电粒子在电场中的平衡 说明：当带电粒子在电场中合力为零时处于平衡状态,静止或匀速直线运动.例 1：带电粒子在电场中处于静止状态，该粒子带正电还是负电？分析 带电粒子处于静止状态，F=0，mg=Eq，因为所受重力竖直向下，所以所受电场力必为竖直向上。又因为场强方向竖直向下，所以带电体带负电。解题方法：受力分析,据力的平衡条件求解.例 2：如图，质量为 m 的带电粒子，以初速度 v0 进入电场后沿直线运动到上极板。（1）物体做的是什么运动？（2）电场力做功多少？（3）带电体的电性？欢迎您阅读并下载本文档，本文档来源于互联网整理，如有侵权请联系删除!我们将竭诚为您提供优质的文档！2 分析 物体做直线运动，F 应与 v0 在同一直线上。对物体进行受力分析，若忽略 mg，则物体只受 Eq，方向不可能与 v0 在同一直线上，所以不能忽略 mg。同理电场力 Eq 应等于mg，否则合外力也不可能与 v0 在同一直线上。所以物体所受合力为零，应做匀速直线运动。解题方法：受力分析,据力的平衡条件求解.2、带电粒子在电场中的加速 当带电粒子沿与电场方向相同或相反的方向进入匀强电场，只受电场力作用，则粒子作匀变速直线运动。例 3 根据动能定理：qU=mv2/2 得 粒子加速后的速度只与加速电压有关 此式由动能定理求出也适用于不是匀强电场的情况 解题方法：常据动能定理求解,匀强电场中也可用牛顿定律解答.3、带电粒子在电场中的偏转 例 4 如图：带电粒子（q、m、v0）平行板电容器板间距 d、电势差 U、板长 L 分析:平行板面方向做匀速直线运动 垂直板面方向做初速为零的匀加速直线运动 所以合运动与平抛运动类似,称为类平抛运动 动画演示:公式归纳：x 方向：匀速 vx=v0，x=v0t v0Ulv0d-F+v+Ulv0d-vv0yFU+v已知：m、q、U.求：vq欢迎您阅读并下载本文档，本文档来源于互联网整理，如有侵权请联系删除!我们将竭诚为您提供优质的文档！3 y 方向：匀加速 a=qU/md，vy=at，y=at2/2 特点：同一方向同位置入射的带电粒子，不论 m、q、v0 如何，其射出电场时速度方向的反向延长线一定交在金属板的 L/2 处的 O 点。(平抛运动的特点)解题方法：采用类似平抛运动的分析方法,通过运动的合成与分解计算各个物理量（三）处理带电粒子在电场中运动的一般步骤是：（1）分析带电粒子的受力情况，尤其要注意是否应该考虑重力，电场力是否恒定等。(受力分析)（2）分析带电粒子的初始状态及条件，确定带电粒子作直线运动还是曲线运动。(运动分析)（3）建立正确的物理模型，确定解题方法是动力学，还是动能定理（或能量守恒）。(选择方法)（4）利用物理规律或其他手段（如图线等）找出物理量间的关系，建立方程组。(列方程求解)例 5 带电粒子先加速后偏转 若带电粒子先经加速电场(电压 )加速，又进入偏转电场(电压 )，射出偏转电场时侧移y=?偏转角 y 和 tan与粒子的质量电量都无关,可见无论什么带电粒子(不计重力)经过同一组加速电场与偏转电场,出射时侧移量与偏转角(速度方向)都相同.三课堂小结：一、带电粒子的分类 1 微观粒子：如电子、质子、粒子、离子等。一般不考虑重力（质量不能忽略）飞行时间：0vlt 侧移距离：dmvqUlaty2022221偏转角度：dmvqUlvvxy20tan+Ulv0d-vv0vyl/22U1U加偏加偏偏dU4lUdqU4lqUdmv2lqUat21y222022dUlU加偏2tan欢迎您阅读并下载本文档，本文档来源于互联网整理，如有侵权请联系删除!我们将竭诚为您提供优质的文档！4 2 宏观颗粒：如液滴、油滴、尘埃、小球等。一般要考虑重力 二、带电粒子在电场中的运动 1 带电粒子在电场中的平衡 受力分析,据力的平衡条件求解.2 带电粒子在电场中的加速 常据动能定理求解,匀强电场中也可用牛顿定律解答.如初速度为零时：qU=mv2/2 3 带电粒子在电场中的偏转 采用类似平抛运动的分析方法,通过运动的合成与分解计算各个物理量 平行金属板方向：匀速 vx=v0，x=v0t 垂直金属板 y 方向：匀加速 vy=at，a=qU/md，y=at2/2 四巩固练习:1 如图所示，相距为 d、水平放置的两块平行金属板 a、b，其电容量为 C，开始时两板均不带电，a 板接地且中央有孔，现将带电量为 q、质量为 m 的带电液滴一滴一滴地从小孔上方高处无初速地滴下，竖直落向 b 板，到达 b 板后电荷全部传给 b 板（重力加速度为 g，不计 a、b 板外电磁场及阻力的影响），求：（1）第几滴滴在 a、b 板间将作匀速直线运动？（2）能够到达 b 板的液滴不会超过多少滴？2如图，炽热金属丝发出的电子经加速后由金属板中的小 孔射出，电子穿出后速度多大？已知 U=2500V，电子质量 为 0.910-30kg，电子电量为 1.610-19C。五布置作业 六反思：1 带电粒子在电场中的运动是综合性非常强的知识点，讲课中先让学生形成该部分内容的问题框架、再依次展开知识与方法的应用并总结。2 课堂容量偏大，未能对偏转问题从容讲解，可以将该部分内容移至下节课，并对变速直线运动的问题充分讲练，提高课堂效率。dhmabqvU3 一质量为m，带电量为+q的小球从距地面高h处以一定的初速度水平抛出。在距抛出点水平距离为l处，有一根管口比小球直径略大的求：（1）小球的初速度v；（2）电场强度E的大小；（3）小球落地时的动能。