《带电粒子在电场中的运动》教学设计2

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《带电粒子在电场中的运动》教学设计

一、教学目标

?1．理解并掌握带电粒子在电场中加速。

?2．能用牛顿运动定律和动能定理分析带电粒子在电场中加速。

?3．从力和运动的规律出发，分析如何利用电场使带电粒子加速；

?4．体验“类平抛”运动，强化运用运动分解来处理曲线运动的方法。

?5．感受利用电场控制带电粒子运动的绝妙之处。

二、教学方法：启发式教学

三、重点分析：

分析带电粒子沿场强方向做匀加速直线运动的规律，并用不同方法处理此类问题；

难点分析：

综合运用静电力、电场力做功等概念研究带电粒子在电场中运动时速度、加速度等物理量。

五、教学过程：

（一）、引入

展示图片：示波器及示波管

这两个在科学研究中不可缺少的仪器，其原理都是利用电场来控制带电粒子（电子）的运动，本节课我们要研究的就是利用电场控制带电粒子运动的两种基本方法：改变粒子运动速度的大小和改变粒子运动的方向。

、新课教学

关于带电粒子：

我们研究的带电粒子分为两类：

（1）微观带电粒子如电子、质子、离子、α粒子等，所受的重力一般可以忽略，有说明或明确暗示除外。（粒子的重力远小于电场力）

（2）带电液滴、带电小球等除有说明或明确暗示外，处理问内容过长，仅展示头部和尾部部分文字预览，全文请查看图片预览。速度有多大？设电子刚刚离开金属丝时的速度为0。(电子的质量kg，电子的电荷量C)

【学生活动3】独立计算并得出结果

解：电荷量为的电子从金属丝移动到金属板，两处的电势差为U，电场力做功W=。由动能定理得

解出速度并把数值代入，得

m/s

4、小结

研究带电粒子在电场中运动的两种途径

（1）力和运动的关系——牛顿第二定律

根据带电粒子受到的电场力及初速度情况，用牛顿第二定律找出加速度，结合运动学公式确定带电粒子的速度、位移等．这条途径通常适用于匀强电场中粒子做匀变速运动的情况．

（2）功和能的关系——动能定理

电场力对带电粒子做功，引起带电粒子的能量发生变化.利用功能关系研究带电粒子的速度变化、通过的位移、能量的变化等．这条途径也适用于非匀强电场．

5、课后思考

要使带电粒子进入电场后运动方向发生变化，应该让带电粒子的速度方向与电场的方向不在一条直线上。本节课我们研究带电粒子垂直电场方向进入匀强电场的情况。

（设置情景）如图所示，两个相同极板的长度为l，相距为d，极板间的电压为U。一个电子沿平行于板面的方向射入电场中，射入时的速度v0。把两板间的电场看做匀强电场，分析电子在电场中的运动情况．

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