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帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動物理教案

時間:2022-08-26 19:22:46 物理教案 我要投稿
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帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動物理教案

  作為一名專為他人授業(yè)解惑的人民教師,有必要進(jìn)行細(xì)致的教案準(zhǔn)備工作,教案是教材及大綱與課堂教學(xué)的紐帶和橋梁。那么你有了解過教案嗎?下面是小編收集整理的帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動物理教案,僅供參考,希望能夠幫助到大家。

帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動物理教案

  教學(xué)目標(biāo)

  知識目標(biāo)

  1、理解帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動規(guī)律——只受電場力,帶電粒子做勻變速運(yùn)動.重點掌握初速度與場強(qiáng)方向垂直的帶電粒子在電場中的運(yùn)動——類平拋運(yùn)動.

  2、知道示波管的構(gòu)造和原理.

  能力目標(biāo)

  1、滲透物理學(xué)方法的教育,讓學(xué)生學(xué)習(xí)運(yùn)用理想化方法,突出主要因素,忽略次要因素的科學(xué)的研究方法.

  2、提高學(xué)生的分析推理能力.

  情感目標(biāo)

  通過本節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)研究的意志品質(zhì).

  教學(xué)建議

  本節(jié)內(nèi)容是電場一章中非常重要的知識點,里面涉及到電學(xué)與力學(xué)知識的綜合運(yùn)用,因此教師在講解時,一是注意對力學(xué)知識的有效復(fù)習(xí),以便于知識的遷移,另外,由于帶電粒子在電場中的運(yùn)動公式比較復(fù)雜,所以教學(xué)中需要注意使學(xué)生掌握解題的思維和方法,而不要一味的強(qiáng)調(diào)公式的記憶.

  在講解時要滲透物理學(xué)方法的教育,讓學(xué)生學(xué)習(xí)運(yùn)用理想化方法、突出主要因素、忽略次要因素(忽略帶電粒子的重力)的科學(xué)的研究方法.

  關(guān)于示波管的講解,教材中介紹的非常詳細(xì),教師需要重點強(qiáng)調(diào)其工作原理,讓學(xué)生理解加速和偏轉(zhuǎn)問題——帶電粒子在電場中加速偏轉(zhuǎn)的實際應(yīng)用.

  --示例

  第九節(jié) 帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動

  1、帶電粒子的加速

  教師講解:這節(jié)課我們研究帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動,關(guān)于運(yùn)動,在前面的學(xué)習(xí)中我們已經(jīng)研究過了:物體在力的作用下,運(yùn)動狀態(tài)發(fā)生了改變,同樣,對于電場中的帶電粒子而言,受到電場力的作用,那么它的運(yùn)動情況又是怎樣的呢?帶電粒子在電場中運(yùn)動的過程中,電場力做的功大小為 ,帶電粒子到達(dá)極板時動能 ,根據(jù)動能定理, ,這個公式是利用能量關(guān)系得到的,不僅使用于勻強(qiáng)電場,而且適用于任何其它電場.

  分析課本113頁的例題1.

  2、帶電粒子的偏轉(zhuǎn)

  根據(jù)能量的關(guān)系,我們可以得到帶電粒子在任何電場中的運(yùn)動的初末狀態(tài),下面,我們針對勻強(qiáng)電場具體研究一下帶電粒子在電場中的運(yùn)動情況.

 。ń處煶鍪緢D片)為了方便研究,我們選用勻強(qiáng)電場:平行兩個帶電極板之間的電場就是勻強(qiáng)電場.

 、偃魩щ娏W釉陔妶鲋兴芎狭榱銜r,即時,粒子將保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動狀態(tài).

  帶電粒子處于靜止?fàn)顟B(tài),所受重力豎直向下,場強(qiáng)方向豎直向下,帶電體帶負(fù)電,所以所受電場力豎直向上.

 、谌 且與初速度方向在同一直線上,帶電粒子將做加速或減速直線運(yùn)動.(變速直線運(yùn)動)

  A、打入正電荷,將做勻加速直線運(yùn)動.

  B、打入負(fù)電荷,由于重力極小,可以忽略,電荷只受到電場力作用,將做勻減速直線運(yùn)動.

 、廴 ,且與初速度方向有夾角,帶電粒子將做曲線運(yùn)動,合外力豎直向下,帶電粒子做勻變速曲線運(yùn)動.(如下圖所示)

  注意:若不計重力,初速度 ,帶電粒子將在電場中做類平拋運(yùn)動.

  復(fù)習(xí):物體在只受重力的作用下,以一定水平速度拋出,物體的實際運(yùn)動為這兩種運(yùn)動的合運(yùn)動.水平方向上不受力作用,做勻速直線運(yùn)動,豎直方向上只受重力,做初速度為零的自由落體運(yùn)動.

  水平方向:

  豎直方向:

  與此相似,當(dāng)忽略帶電粒子的重力 時,且 ,帶電粒子在電場中將做類平拋運(yùn)動.與平拋運(yùn)動區(qū)別的只是在沿著電場方向上,帶電粒子做加速度為 的勻變速直線運(yùn)動.

  例題講解:已知,平行兩個電極板間距為d,板長為l,初速度 ,板間電壓為U,帶電粒子質(zhì)量為,帶電量為+q.分析帶電粒子的運(yùn)動情況:

 、倭W釉谂c電場方向垂直的方向上做勻速直線運(yùn)動, ;在沿電場方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動,稱為側(cè)移.若粒子能穿過電場,而不打在極板上,側(cè)移量為多少呢?

 、谏涑鰰r的末速度與初速度 的夾角 稱為偏向角.

  ③ 反向延長線與 延長線的交點在 處.

  證明:

  注意:以上結(jié)論均適用于帶電粒子能從電場中穿出的情況.如果帶電粒子沒有從電場中穿出,此時 不再等于板長l,應(yīng)根據(jù)情況進(jìn)行分析.

  得到了帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的基本運(yùn)動情況,下面,我們看看其實際的應(yīng)用示例.

  3、示波管的原理:

  學(xué)生首先自己研究,對照例題,自學(xué)完成,教師可以通過放映有關(guān)示波器的視頻資料加深學(xué)生對本節(jié)內(nèi)容的理解.

  4、教師總結(jié):

  教師講解:本節(jié)內(nèi)容是關(guān)于帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動情況,是電學(xué)和力學(xué)知識的綜合, 帶電粒子在電場中的運(yùn)動,常見的有加速、減速、偏轉(zhuǎn)、圓運(yùn)動等等,規(guī)律跟力學(xué)是相同的,只是在分析物體受力時,注意分析電場力,同時注意:為了方便問題的研究,對于微觀粒子的電荷,因為重力非常小,我們可以忽略不計.對于示波管,實際就是帶電粒子在電場中的加速偏轉(zhuǎn)問題的實際應(yīng)用.

  5、布置課后作業(yè)

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