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帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)物理教案

時(shí)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(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)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(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)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(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)物理教案

  教學(xué)目標(biāo)

  知識(shí)目標(biāo)

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

  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(chǎng)一章中非常重要的知識(shí)點(diǎn),里面涉及到電學(xué)與力學(xué)知識(shí)的綜合運(yùn)用,因此教師在講解時(shí),一是注意對(duì)力學(xué)知識(shí)的有效復(fù)習(xí),以便于知識(shí)的遷移,另外,由于帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)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(shí)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(diǎn)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(chǎng)中加速偏轉(zhuǎn)的實(shí)際應(yīng)用.

  --示例

  第九節(jié) 帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)

  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(chǎng)中的運(yùn)動(dòng),關(guān)于運(yùn)動(dòng),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(dòng)狀態(tài)發(fā)生了改變,同樣,對(duì)于電場(chǎng)中的帶電粒子而言,受到電場(chǎng)力的作用,那么它的運(yùn)動(dòng)情況又是怎樣的呢?帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的過程中,電場(chǎng)力做的功大小為 ,帶電粒子到達(dá)極板時(shí)動(dòng)能 ,根據(jù)動(dòng)能定理, ,這個(gè)公式是利用能量關(guān)系得到的,不僅使用于勻強(qiáng)電場(chǎng),而且適用于任何其它電場(chǎng).

  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(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)的初末狀態(tài),下面,我們針對(duì)勻強(qiáng)電場(chǎng)具體研究一下帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)情況.

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

 、偃魩щ娏W釉陔妶(chǎng)中所受合力為零時(shí),即時(shí),粒子將保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài).

  帶電粒子處于靜止?fàn)顟B(tài),所受重力豎直向下,場(chǎng)強(qiáng)方向豎直向下,帶電體帶負(fù)電,所以所受電場(chǎng)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(dòng).(變速直線運(yùn)動(dòng))

  A、打入正電荷,將做勻加速直線運(yùn)動(dòng).

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

  ③若 ,且與初速度方向有夾角,帶電粒子將做曲線運(yùn)動(dòng),合外力豎直向下,帶電粒子做勻變速曲線運(yùn)動(dòng).(如下圖所示)

  注意:若不計(jì)重力,初速度 ,帶電粒子將在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng).

  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(shí)際運(yùn)動(dòng)為這兩種運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng).水平方向上不受力作用,做勻速直線運(yùn)動(dòng),豎直方向上只受重力,做初速度為零的自由落體運(yùn)動(dòng).

  水平方向:

  豎直方向:

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

  例題講解:已知,平行兩個(gè)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(dòng)情況:

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

  ②射出時(shí)的末速度與初速度 的夾角 稱為偏向角.

 、 反向延長線與 延長線的交點(diǎn)在 處.

  證明:

  注意:以上結(jié)論均適用于帶電粒子能從電場(chǎng)中穿出的情況.如果帶電粒子沒有從電場(chǎng)中穿出,此時(shí) 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(chǎng)中的基本運(yùn)動(dòng)情況,下面,我們看看其實(shí)際的應(yīng)用示例.

  3、示波管的原理:

  學(xué)生首先自己研究,對(duì)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(duì)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(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)情況,是電學(xué)和力學(xué)知識(shí)的綜合, 帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng),常見的有加速、減速、偏轉(zhuǎn)、圓運(yùn)動(dòng)等等,規(guī)律跟力學(xué)是相同的,只是在分析物體受力時(shí),注意分析電場(chǎng)力,同時(shí)注意:為了方便問題的研究,對(duì)于微觀粒子的電荷,因?yàn)橹亓Ψ浅P。覀兛梢院雎圆挥?jì).對(duì)于示波管,實(shí)際就是帶電粒子在電場(chǎng)中的加速偏轉(zhuǎn)問題的實(shí)際應(yīng)用.

  5、布置課后作業(yè)

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