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視頻標(biāo)簽:帶電粒子,電場中的運(yùn)動
所屬欄目:高中物理優(yōu)質(zhì)課視頻
視頻課題:人教版高中物理選修3-1第一章第九節(jié)帶電粒子在電場中的運(yùn)動-湖南省優(yōu)課
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帶電粒子在電場中偏轉(zhuǎn)教學(xué)設(shè)計
一、 教學(xué)設(shè)計
(一)、設(shè)計思路來由
1、一題連續(xù)五問,把學(xué)生思維集中在解決問題上,節(jié)省了時間,提高了效率 2、一題連續(xù)五問,避免了單調(diào)、說教式物理概念復(fù)習(xí)課,提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣 3、第二題實際上是第一題加了一個“前綴”,有效拓展了知識面和解題思路 4、本節(jié)課還有一個重要拓展: “帶電粒子在交變電場中偏轉(zhuǎn)” (二)、教學(xué)的知識背景
1、處理帶電粒子在電場中偏轉(zhuǎn)的方法: (1)運(yùn)動分解的觀點 (2)能量的觀點 2、求出了幾個重要的物理量
3、得出了兩個角的關(guān)系
tanθ=2tanβ
4、軌跡
二、教學(xué)設(shè)計的實施方案 (一)、受力分析
基本粒子如電子、質(zhì)子、α粒子等在電場中若沒有特殊說明,不計_____。帶電顆粒如塵埃、液滴、小球等質(zhì)量較大,若題目沒有特殊說明一般要考慮其_____。
(二)、運(yùn)動狀態(tài)分析
帶電粒子僅受電場力作用,以初速度v0垂直進(jìn)入電場,粒子做類平拋運(yùn)動 。 (三)、處理方法:運(yùn)動分解的觀點 垂直電場方向:勻速直線運(yùn)動,即 vx=v0,x=v0t,ax=0
平行電場方向:初速為零的勻加速直線運(yùn)動,即
vy=at,
例一、兩平行金屬板間距為d、電壓為U,板長為L,一帶電粒子質(zhì)量為m、帶電量為-q,以垂直電場方向的初速度v0沿中線進(jìn)入電場,當(dāng)帶電粒子飛出電場時,求(1)豎直方向上的位移y;(2)速度偏轉(zhuǎn)角的正切tanθ。
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例一、兩平行金屬板間距為d、電壓為U,板長為L,一帶電粒子質(zhì)量為m、帶電量為-q,以垂直電場方向的初速度v0沿中線進(jìn)入電場,當(dāng)帶電粒子飛出電場時,(3)若速度偏轉(zhuǎn)角為θ,位移偏轉(zhuǎn)角為β,試證明tanθ=2tanβ
例一、兩平行金屬板間距為d、電壓為U,板長為L,一帶電粒子質(zhì)量為m、帶電量為-q,以垂直電場方向的初速度v0沿中線進(jìn)入電場,當(dāng)帶電粒子飛出電場時,求(4)v的大小
運(yùn)動分解觀點:
能量觀點:
例一、兩平行金屬板間距為d、電壓為U,板長為L,一帶電粒子質(zhì)量為m、帶電量為-q,以垂直電場方向的初速度v0沿中線進(jìn)入電場,當(dāng)帶電粒子飛出電場時,求(5)如圖,若距離平行金屬板S處有一豎直屏,求帶電粒子打到屏上P點時離中點O的 距離OP(y’)。
①
②
例二、如圖所示,靜止的電子在加速電壓U1的作用下從O經(jīng)P板的小孔射出,又垂直進(jìn)入平行金屬板間的電場,金屬板間距為d,板長為L,在偏轉(zhuǎn)電壓U2的作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn)而飛出平行金屬板,當(dāng)帶電粒子飛出電場時,求(1)豎直方向上的位移y;(2)速度偏轉(zhuǎn)角的正切tanθ。
與粒子的m、q無關(guān),僅決定于加速電場和偏轉(zhuǎn)電場。
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1、如圖所示,在真空中速度為v0=6.4×107m/s的電子束連續(xù)地射入兩平行極板之間,極板長度L=8.0×10-2m,間距為d=5.0×10-3m兩極板不帶電時,電子束將沿兩極板之間的中線通過.要使電子能飛出電場,兩板間所加電壓的最大值為多少? (電子質(zhì)量、電荷量已知)
2、如圖所示,有一電子(電荷量為e)經(jīng)電壓U0加速后,進(jìn)入兩塊間距為d、電壓為U的平行金屬板間。若電子從兩板正中間垂直電場方向射入,且正好能穿過電場,求(1)金屬板AB的長度;(2)電子穿出電場時的動能。
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