第一篇：高二物理-帶電粒子在電場中運(yùn)動教案

靜電場·帶電粒子在電場中的運(yùn)動·教案

一、教學(xué)目標(biāo)

1．了解帶電粒子在電場中的運(yùn)動——只受電場力，帶電粒子做勻變速運(yùn)動。

2．重點(diǎn)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。

3．滲透物理學(xué)方法的教育：運(yùn)用理想化方法，突出主要因素，忽略次要因素，不計(jì)粒子重力。

二、重點(diǎn)分析

初速度與場強(qiáng)方向垂直的帶電粒子在電場中運(yùn)動，沿電場方向（或反向）做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動，垂直于電場方向?yàn)閯蛩僦本€運(yùn)動。

三、主要教學(xué)過程

1．帶電粒子在磁場中的運(yùn)動情況

①若帶電粒子在電場中所受合力為零時，即∑F=0時，粒子將保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動狀態(tài)。

例

帶電粒子在電場中處于靜止?fàn)顟B(tài)，該粒子帶正電還是負(fù)電？

分析

帶電粒子處于靜止?fàn)顟B(tài)，∑F=0，mg=Eq，因?yàn)樗苤亓ωQ直向下，所以所受電場力必為豎直向上。又因?yàn)閳鰪?qiáng)方向豎直向下，所以帶電體帶負(fù)電。②若∑F≠0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）

打入正電荷，將做勻加速直線運(yùn)動。打入負(fù)電荷，將做勻減速直線運(yùn)動。

③若∑F≠0，且與初速度方向有夾角（不等于0°，180°），帶電粒子將做曲線運(yùn)動。

mg＞Eq，合外力豎直向下v0與∑F夾角不等于0°或180°，帶電粒子做勻變速曲線運(yùn)動。在第三種情況中重點(diǎn)分析類平拋運(yùn)動。

2．若不計(jì)重力，初速度v0⊥E，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，被水平拋出，在水平方向上不受力，將做勻速直線運(yùn)動，在豎直方向上只受重力，做初速度為零的自由落體運(yùn)動。物體的實(shí)際運(yùn)動為這兩種運(yùn)動的合運(yùn)動。

與此相似，不計(jì)mg，v0⊥E時，帶電粒子在磁場中將做類平拋運(yùn)動。板間距為d，板長為l，初速度v0，板間電壓為U，帶電粒子質(zhì)量為m，帶電量為+q。

①粒子在與電場方向垂直的方向上做勻速直線運(yùn)動，x=v0t；在沿電

若粒子能穿過電場，而不打在極板上，側(cè)移量為多少呢？

②

③

注：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v0t不再等于板長l，應(yīng)根據(jù)情況進(jìn)行分析。

3．設(shè)粒子帶正電，以v0進(jìn)入電壓為U1的電場，將做勻加速直線運(yùn)動，穿過電場時速度增大，動能增大，所以該電場稱為加速電場。進(jìn)入電壓為U2的電場后，粒子將發(fā)生偏轉(zhuǎn)，設(shè)電場稱為偏轉(zhuǎn)電場。例1

質(zhì)量為m的帶電粒子，以初速度v0進(jìn)入電場后沿直線運(yùn)動到上極板。（1）物體做的是什么運(yùn)動？（2）電場力做功多少？（3）帶電體的電性？ 分析

物體做直線運(yùn)動，∑F應(yīng)與v0在同一直線上。對物體進(jìn)行受力分析，若忽略mg，則物體只受Eq，方向不可能與v0在同一直線上，所以不能忽略mg。同理電場力Eq應(yīng)等于mg，否則合外力也不可能與v0在同一直線上。所以物體所受合力為零，應(yīng)做勻速直線運(yùn)動。

電場力功等于重力功，Eq·d=mgd。

電場力與重力方向相反，應(yīng)豎直向上。又因?yàn)殡妶鰪?qiáng)度方向向下，所以物體應(yīng)帶負(fù)電。

例2 如圖，一平行板電容器板長l=4cm，板間距離為d=3cm，傾斜放置，使板面與水平方向夾角α=37°，若兩板間所加電壓U=100V，一帶電量q=3×10-10C的負(fù)電荷以v0=0.5m/s的速度自A板左邊緣水平進(jìn)入電場，在電場中沿水平方向運(yùn)動，并恰好從B板右邊緣水平飛出，則帶電粒子從電場中飛出時的速度為多少？帶電粒子質(zhì)量為多少？

解

分析

帶電粒子能沿直線運(yùn)動，所受合力與運(yùn)動方向在同一直線上，由此可知重力不可忽略，受力如圖所示。

電場力在豎直方向的分力與重力等值反向。帶電粒子所受合力與電場力在水平方向的分力相同。

＝6×10-7N mg=Eq·cosα

=8×10－8kg 根據(jù)動能定理

例

一質(zhì)量為m，帶電量為+q的小球從距地面高h(yuǎn)處以一定的初速度水平拋出。在距拋出點(diǎn)水平距離為l處，有一根管口比小球直徑略大的

管子上方的整個區(qū)域里加一個場強(qiáng)方向水平向左的勻強(qiáng)電場。如圖：

求：（1）小球的初速度v；（2）電場強(qiáng)度E的大??；（3）小球落地時的動能。

解

小球在豎直方向做自由落體運(yùn)動，水平方向在電場力作用下應(yīng)做減速運(yùn)動。到達(dá)管口上方時，水平速度應(yīng)為零。

小球運(yùn)動至管口的時間由豎直方向的運(yùn)動決定：

E末＝mgh

第二篇：物理：1.9《帶電粒子在電場中的運(yùn)動》說課稿

第九節(jié)、帶電粒子在電場中的運(yùn)動說課

柳林一中

楊改艷

一、教材分析

本專題是是歷年高考的重點(diǎn)內(nèi)容。本專題綜合性強(qiáng)，理論分析要求高，帶電粒子的加速是電場的能的性質(zhì)的應(yīng)用；帶電粒子的偏轉(zhuǎn)則側(cè)重于電場的力的性質(zhì)，通過類比恒力作用下的曲線運(yùn)動（平拋運(yùn)動），理論上探究帶電粒子在電場中偏轉(zhuǎn)的規(guī)律。此外專題既包含了電場的基本性質(zhì)，又要運(yùn)用直線和曲線運(yùn)動的規(guī)律，還涉及到能量的轉(zhuǎn)化和守恒，有關(guān)類比和建模等科學(xué)方法的應(yīng)用也比較典型。探究帶電粒子的加速和偏轉(zhuǎn)的規(guī)律，只要做好引導(dǎo)，學(xué)生自己是能夠完成的，而且可以提高學(xué)生綜合分析問題的能力。

二、教學(xué)目標(biāo)：

（一）知識與技能

1、理解帶電粒子在電場中的運(yùn)動規(guī)律，并能分析解決加速和偏轉(zhuǎn)方向的問題．

2、知道示波管的構(gòu)造和基本原理．

（二）過程與方法

通過帶電粒子在電場中加速、偏轉(zhuǎn)過程分析，培養(yǎng)學(xué)生的分析、推理能力

（三）情感、態(tài)度與價值觀

通過知識的應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生熱愛科學(xué)的精神

三、教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)

重點(diǎn)：帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動規(guī)律

難點(diǎn)：運(yùn)用電學(xué)知識和力學(xué)知識綜合處理偏轉(zhuǎn)問題

四、學(xué)情分析

帶電粒子在場中的運(yùn)動（重力場、電場、磁場）問題，由于涉及的知識點(diǎn)眾多，要求的綜合能力較高，因而是歷年來高考的熱點(diǎn)內(nèi)容，這里需要將幾個基本的運(yùn)動，即直線運(yùn)動中的加速、減速、往返運(yùn)動，曲線運(yùn)動中的平拋運(yùn)動、圓周運(yùn)動、勻速圓周運(yùn)動進(jìn)行綜合鞏固和加深，同時需要將力學(xué)基本定律，即牛頓第二定律、動量定理、動量守恒定律、動能定理、機(jī)械能守恒定律、能量守恒定律等進(jìn)行綜合運(yùn)用。

八、教學(xué)過程

(一)預(yù)習(xí)檢查、總結(jié)疑惑

教師活動：引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)回顧相關(guān)知識點(diǎn)（1）牛頓第二定律的內(nèi)容是什么?（2）動能定理的表達(dá)式是什么?（3）平拋運(yùn)動的相關(guān)知識點(diǎn)。（4）靜電力做功的計(jì)算方法。

檢查落實(shí)了學(xué)生的預(yù)習(xí)情況并了解了學(xué)生的疑惑，使教學(xué)具有了針對性。

（二）情景導(dǎo)入、展示目標(biāo)

帶電粒子在電場中受到電場力的作用會產(chǎn)生加速度，使其原有速度發(fā)生變化．在現(xiàn)代科學(xué)實(shí)驗(yàn)和技術(shù)設(shè)備中，常常利用電場來控制或改變帶電粒子的運(yùn)動。具體應(yīng)用有哪些呢?本節(jié)課我們來研究這個問題．以勻強(qiáng)電場為例。

（三）合作探究、精講點(diǎn)撥

[學(xué)生活動：結(jié)合所學(xué)知識，自主分析推導(dǎo)。

（教師抽查學(xué)生活動結(jié)果并展示，教師激勵評價）

3、示波管的原理

出示示波器，教師演示操作 ①光屏上的亮斑及變化。②掃描及變化。

③豎直方向的偏移并調(diào)節(jié)使之變化。

④機(jī)內(nèi)提供的正弦電壓觀察及變化的觀察。學(xué)生觀察示波器的現(xiàn)象。

學(xué)生活動：結(jié)合推導(dǎo)分析教師演示現(xiàn)象。

（四）反思總結(jié)，當(dāng)堂檢測。

教師組織學(xué)生反思總結(jié)本節(jié)課的主要內(nèi)容，并進(jìn)行當(dāng)堂檢測。1．帶電粒子的加速

(1)動力學(xué)分析：帶電粒子沿與電場線平行方向進(jìn)入電場，受到的電場力與運(yùn)動方向在同一直線上，做加(減)速直線運(yùn)動，如果是勻強(qiáng)電場，則做勻加(減)速運(yùn)動．

(2)功能關(guān)系分析：粒子只受電場力作用，動能變化量等于電勢能的變化量．

(初速度為零)；

此式適用于一切電場． 2．帶電粒子的偏轉(zhuǎn)

(1)動力學(xué)分析：帶電粒子以速度v0垂直于電場線方向飛入兩帶電平行板產(chǎn)生的勻強(qiáng)電場中，受到恒定的與初速度方向成900角的電場力作用而做勻變速曲線運(yùn)動(類平拋運(yùn)動)．

(2)運(yùn)動的分析方法(看成類平拋運(yùn)動)：

①沿初速度方向做速度為v0的勻速直線運(yùn)動．

②沿電場力方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動．

（五）布置預(yù)習(xí)。

1、書面完成 “問題與練習(xí)”第3、4、5題；思考并回答第1、2題。

2、課下閱讀課本“科學(xué)足跡”和“科學(xué)漫步”中的兩篇文章。

第三篇：《帶電粒子在電場中的運(yùn)動》教案1

《帶電粒子在電場中的運(yùn)動》教案

(一)知識與技能

1、理解帶電粒子在電場中的運(yùn)動規(guī)律，并能分析解決加速和偏轉(zhuǎn)方向的問題．

2、知道示波管的構(gòu)造和基本原理．(二)過程與方法

通過帶電粒子在電場中加速、偏轉(zhuǎn)過程分析，培養(yǎng)學(xué)生的分析、推理能力(三)情感、態(tài)度與價值觀

通過知識的應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生熱愛科學(xué)的精神 重點(diǎn)

帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動規(guī)律 難點(diǎn)

運(yùn)用電學(xué)知識和力學(xué)知識綜合處理偏轉(zhuǎn)問題 教學(xué)方法

講授法、歸納法、互動探究法 教具 多媒體課件

教學(xué)過程(一)引入新課

帶電粒子在電場中受到電場力的作用會產(chǎn)生加速度，使其原有速度發(fā)生變化．在現(xiàn)代科學(xué)實(shí)驗(yàn)和技術(shù)設(shè)備中，常常利用電場來控制或改變帶電粒子的運(yùn)動。

具體應(yīng)用有哪些呢？本節(jié)課我們來研究這個問題．以勻強(qiáng)電場為例。(二)進(jìn)行新課

教師活動：引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)回顧相關(guān)知識點(diǎn)(1)牛頓第二定律的內(nèi)容是什么？(2)動能定理的表達(dá)式是什么？(3)平拋運(yùn)動的相關(guān)知識點(diǎn)。(4)靜電力做功的計(jì)算方法。

學(xué)生活動：結(jié)合自己的實(shí)際情況回顧復(fù)習(xí)。師生互動強(qiáng)化認(rèn)識：(1)a=F合/m(注意是F合)(2)W合=△Ek=Ek2?Ek1(注意是合力做的功)(3)平拋運(yùn)動的相關(guān)知識

(4)W=F·scosθ(恒力→勻強(qiáng)電場)

W=qU(任何電場)

1、帶電粒子的加速 教師活動：提出問題

要使帶電粒子在電場中只被加速而不改變運(yùn)動方向該怎么辦？

(相關(guān)知識鏈接：合外力與初速度在一條直線上，改變速度的大??；合外力與初速度成90°，僅改變速度的方向；合外力與初速度成一定角度θ，既改變速度的大小又改變速度的方向)學(xué)生探究活動：結(jié)合相關(guān)知識提出設(shè)計(jì)方案并互相討論其可行性。學(xué)生介紹自己的設(shè)計(jì)方案。

師生互動歸納：(教師要對學(xué)生進(jìn)行激勵評價)方案1：v0=0，僅受電場力就會做加速運(yùn)動，可達(dá)到目的。

方案2：v0≠0，僅受電場力，電場力的方向應(yīng)同v0同向才能達(dá)到加速的目的。教師投影：加速示意圖．

學(xué)生探究活動：上面示意圖中兩電荷電性換一下能否達(dá)到加速的目的？(提示：從實(shí)際角度考慮，注意兩邊是金屬板)學(xué)生匯報(bào)探究結(jié)果：不可行，直接打在板上。

學(xué)生活動：結(jié)合圖示動手推導(dǎo)，當(dāng)v0=0時，帶電粒子到達(dá)另一板的速度大小。(教師抽查學(xué)生的結(jié)果展示、激勵評價)教師點(diǎn)撥拓展：

方法一：先求出帶電粒子的加速度：

a=qU

md再根據(jù)

vt2-v02=2ad

可求得當(dāng)帶電粒子從靜止開始被加速時獲得的速度為：

vt=

qU2??d?md2qUm

方法二：由W=qU及動能定理：

W=△Ek=1mv2-0

2得：

qU=1mv2

2到達(dá)另一板時的速度為：

v=

.2qUm深入探究：

(1)結(jié)合牛頓第二定律及動能定理中做功條件(W=Fscosθ恒力

W=Uq 任何電場)討論各方法的實(shí)用性。

(2)若初速度為v0(不等于零)，推導(dǎo)最終的速度表達(dá)式。學(xué)生活動：思考討論，列式推導(dǎo)(教師抽查學(xué)生探究結(jié)果并展示)教師點(diǎn)撥拓展：

(1)推導(dǎo)：設(shè)初速為v0，末速為v，則據(jù)動能定理得

qU=1mv2-1mv02

2所以

v=

2022qUv?m

(v0=0時，v=2Uqm)方法滲透：理解運(yùn)動規(guī)律，學(xué)會求解方法，不去死記結(jié)論。(2)方法一：必須在勻強(qiáng)電場中使用(F=qE，F(xiàn)為恒力，E恒定)方法二：由于非勻強(qiáng)電場中，公式W=qU同樣適用，故后一種可行性更高，應(yīng)用程度更高。

實(shí)例探究：課本例題1 第一步：學(xué)生獨(dú)立推導(dǎo)。第二步：對照課本解析歸納方法。

第三步：教師強(qiáng)調(diào)注意事項(xiàng)。(計(jì)算先推導(dǎo)最終表達(dá)式，再統(tǒng)一代入數(shù)值運(yùn)算，統(tǒng)一單

位后不用每個量都寫，只在最終結(jié)果標(biāo)出即可)過渡：如果帶電粒子在電場中的加速度方向不在同一條直線上，帶電粒子的運(yùn)動情況又如何呢？下面我們通過一種較特殊的情況來研究。

2、帶電粒子的偏轉(zhuǎn)

教師投影：如圖所示，電子以初速度v0垂直于電場線射入勻強(qiáng)電場中． 問題討論：

(1)分析帶電粒子的受力情況。

(2)你認(rèn)為這種情況同哪種運(yùn)動類似，這種運(yùn)動的研究方法是什么？(3)你能類比得到帶電粒子在電場中運(yùn)動的研究方法嗎？ 學(xué)生活動：討論并回答上述問題：

(1)關(guān)于帶電粒子的受力，學(xué)生的爭論焦點(diǎn)可能在是否考慮重力上。

教師應(yīng)及時引導(dǎo)：對于基本粒子，如電子、質(zhì)子、α粒子等，由于質(zhì)量m很小，所以重力比電場力小得多，重力可忽略不計(jì)。

對于帶電的塵埃、液滴、小球等，m較大，重力一般不能忽略。

(2)帶電粒子以初速度v0垂直于電場線方向飛入勻強(qiáng)電場時，受到恒定的與初速度方向成90°角的作用而做勻變速曲線運(yùn)動，類似于力學(xué)中的平拋運(yùn)動，平拋運(yùn)動的研究方法是運(yùn)動的合成和分解。

(3)帶電粒子垂直進(jìn)入電場中的運(yùn)動也可采用運(yùn)動的合成和分解的方法進(jìn)行。CAI課件分解展示：

(1)帶電粒子在垂直于電場線方向上不受任何力，做勻速直線運(yùn)動。

(2)在平行于電場線方向上，受到電場力的作用做初速為零的勻加速直線運(yùn)動。深入探究：如右圖所示，設(shè)電荷帶電荷量為q，平行板長為L，兩板間距為d，電勢差為U，初速為v0．試求：

(1)帶電粒子在電場中運(yùn)動的時問t。(2)粒子運(yùn)動的加速度。(3)粒子受力情況分析。

(4)粒子在射出電場時豎直方向上的偏轉(zhuǎn)距離。(5)粒子在離開電場時豎直方向的分速度。(6)粒子在離開電場時的速度大小。(7)粒子在離開電場時的偏轉(zhuǎn)角度θ。[學(xué)生活動：結(jié)合所學(xué)知識，自主分析推導(dǎo)。(教師抽查學(xué)生活動結(jié)果并展示，教師激勵評價)投影示范解析：

解：由于帶電粒子在電場中運(yùn)動受力僅有電場力(與初速度垂直且恒定)，不考慮重力，故帶電粒子做類平拋運(yùn)動。

粒子在電場中的運(yùn)動時間

t=

L v0加速度

a=Eq=qU/md

m豎直方向的偏轉(zhuǎn)距離：

y=1at2=

21UqL2qL2?()?U.22mdv02mv0dv1=at=粒子離開電場時豎直方向的速度為

UqL

mdv0 速度為：

v=

UqL222v12?v0?()?v0mdv0粒子離開電場時的偏轉(zhuǎn)角度θ為：

tanθ=

v1qLqL?U???arctanU.22v0mv0dmv0d

拓展：若帶電粒子的初速v0是在電場的電勢差U1下加速而來的(從零開始)，那么上面的結(jié)果又如何呢？(y，θ)學(xué)生探究活動：動手推導(dǎo)、互動檢查。(教師抽查學(xué)生推導(dǎo)結(jié)果并展示： 結(jié)論：

y=

UL24U1d

θ=arctan

UL 2U1d與q、m無關(guān)。

3、示波管的原理

出示示波器，教師演示操作 ①光屏上的亮斑及變化。②掃描及變化。

③豎直方向的偏移并調(diào)節(jié)使之變化。④機(jī)內(nèi)提供的正弦電壓觀察及變化的觀察。

學(xué)生活動：觀察示波器的現(xiàn)象。閱讀課本相關(guān)內(nèi)容探究原因。教師點(diǎn)撥拓展，師生互動探究：

多媒體展示：示波器的核心部分是示波管，由電子槍、偏轉(zhuǎn)電極和熒光屏組成。投影：示波管原理圖：

電子槍中的燈絲K發(fā)射電加速電場加速后，得到的速度v0=

子，經(jīng)為：

2qU1m如果在偏轉(zhuǎn)電極yy?上加電壓電子在偏轉(zhuǎn)電極離開偏轉(zhuǎn)電極yy?后沿直線前yy?的電場中發(fā)生偏轉(zhuǎn)．進(jìn)，打在熒光屏上的亮斑在豎直方向發(fā)生偏移．其偏移量y?為y?=y+Ltanθ

因?yàn)閥=

θ

qL2U22mv0dqL222mv0d

tan

qL??U2mv0d

qLU2mv0d所以y?=·U+L·

=qLL·U=(L+L)tanθ

(L?)222mv0d如果U=Umax·sinωt則y?=y?max·sinωt 學(xué)生活動：結(jié)合推導(dǎo)分析教師演示現(xiàn)象。(三)課堂總結(jié)、點(diǎn)評 1．帶電粒子的加速

(1)動力學(xué)分析：帶電粒子沿與電場線平行方向進(jìn)入電場，受到的電場力與運(yùn)動方向在同一直線上，做加(減)速直線運(yùn)動，如果是勻強(qiáng)電場，則做勻加(減)速運(yùn)動．

(2)功能關(guān)系分析：粒子只受電場力作用，動能變化量等于電勢能的變化量．

(初速度為零)；11212 此式適用于一切電場． 2qU?mvqU?mv?mv022

22．帶電粒子的偏轉(zhuǎn)

(1)動力學(xué)分析：帶電粒子以速度v0垂直于電場線方向飛入兩帶電平行板產(chǎn)生的勻強(qiáng)電場

0中，受到恒定的與初速度方向成90角的電場力作用而做勻變速曲線運(yùn)動(類平拋運(yùn)動)．

(2)運(yùn)動的分析方法(看成類平拋運(yùn)動)：

①沿初速度方向做速度為v0的勻速直線運(yùn)動．

②沿電場力方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動．

(四)布置作業(yè)

1、書面完成 “問題與練習(xí)”第3、4、5題；思考并回答第1、2題。

2、課下閱讀課本“科學(xué)足跡”和“科學(xué)漫步”中的兩篇文章。

第四篇：1.9 帶電粒子在電場中的運(yùn)動教案范文

馬洪旭新課標(biāo)精品教案系列-選修3-1

1．8 帶電粒子在電場中的運(yùn)動

教學(xué)三維目標(biāo)

（一）知識與技能

1．了解帶電粒子在電場中的運(yùn)動——只受電場力，帶電粒子做勻變速運(yùn)動。2．重點(diǎn)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)。3．知道示波管的主要構(gòu)造和工作原理。

（二）過程與方法

培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用力學(xué)和電學(xué)的知識分析解決帶電粒子在電場中的運(yùn)動。

（三）情感態(tài)度與價值觀

1．滲透物理學(xué)方法的教育：運(yùn)用理想化方法，突出主要因素，忽略次要因素，不計(jì)粒子重力。

2．培養(yǎng)學(xué)生綜合分析問題的能力，體會物理知識的實(shí)際應(yīng)用。重點(diǎn)：帶電粒子在電場中的加速和偏轉(zhuǎn)規(guī)律

難點(diǎn)：帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)問題及應(yīng)用。教學(xué)過程：

（一）復(fù)習(xí)力學(xué)及本章前面相關(guān)知識

要點(diǎn)：動能定理、平拋運(yùn)動規(guī)律、牛頓定律、場強(qiáng)等。

（二）新課教學(xué)

1．帶電粒子在電場中的運(yùn)動情況（平衡、加速和減速）

⑴．若帶電粒子在電場中所受合力為零時，即∑F＝0時，粒子將保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動狀態(tài)。

例 ：帶電粒子在電場中處于靜止?fàn)顟B(tài)，該粒子帶正電還是負(fù)電? 分析：帶電粒子處于靜止?fàn)顟B(tài)，∑F＝0，qE?mg，因?yàn)樗苤亓ωQ直向下，所以所受電場力必為豎直向上。又因?yàn)閳鰪?qiáng)方向豎直向下，所以帶電體帶負(fù)電。

⑵．若∑F≠0（只受電場力）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)◎打入正電荷（右圖），將做勻加速直線運(yùn)動。

設(shè)電荷所帶的電量為q，板間場強(qiáng)為E 電勢差為U，板距為d, 電荷到達(dá)另一極板的速度為v,則

電場力所做的功為：W?qU?qEL

2粒子到達(dá)另一極板的動能為：Ek?1 2mv221由動能定理有：qU?1（或 對恒力）mvqEL?mv22第1頁（共3頁）馬洪旭新課標(biāo)精品教案系列-選修3-1

※若初速為v0，則上列各式又應(yīng)怎么樣？讓學(xué)生討論并列出?！蛉舸蛉氲氖秦?fù)電荷（初速為v0），將做勻減速直線運(yùn)動，其運(yùn)動情況可能如何，請學(xué)生討論，并得出結(jié)論。

請學(xué)生思考和討論課本P33問題 分析講解例題1。（詳見課本P33）

【思考與討論】若帶電粒子在電場中所受合力∑F≠0，且與初速度方向有夾角(不等于0°，180°)，則帶電粒子將做什么運(yùn)動？（曲線運(yùn)動）---引出

2．帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)（不計(jì)重力，且初速度v0⊥E，則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，被水平拋出，在水平方向上不受力，將做勻速直線運(yùn)動，在豎直方向上只受重力，做初速度為零的自由落體運(yùn)動。物體的實(shí)際運(yùn)動為這兩種運(yùn)動的合運(yùn)動。

詳細(xì)分析講解例題2。

解：粒子v0在電場中做類平拋運(yùn)動

沿電場方向勻速運(yùn)動所以有：L?v0t

①

2電子射出電場時，在垂直于電場方向偏移的距離為： y?

1② at2粒子在垂直于電場方向的加速度：a?FeEeU??

③ mmmd1eU?L??由①②③得：y??2md??v0代入數(shù)據(jù)得：y?0.36m

???

④ ?2即電子射出時沿垂直于板面方向偏離0.36m 電子射出電場時沿電場方向的速度不變?nèi)詾関0，而垂直于電場方向的速度：

v??at?eUL?

⑤ mdv0故電子離開電場時的偏轉(zhuǎn)角?為：tan??代入數(shù)據(jù)得：?=6.8° 【討論】：若這里的粒子不是電子，而是一般的帶電粒子，則需考慮重力，上列各式又需怎樣列？指導(dǎo)學(xué)生列出。

3．示波管的原理

（1）示波器：用來觀察電信號隨

v?eUL

⑥ ?2v0mdv0第2頁（共3頁）馬洪旭新課標(biāo)精品教案系列-選修3-1

時間變化的電子儀器。其核心部分是示波管

（2）示波管的構(gòu)造：由電子槍、偏轉(zhuǎn)電極和熒光屏組成（如圖）。

（3）原理：利用了電子的慣性小、熒光物質(zhì)的熒光特性和人的視覺暫留等，靈敏、直觀地顯示出電信號隨間變化的圖線。

◎讓學(xué)生對P35的【思考與討論】進(jìn)行討論。

（三）小結(jié)：

1、研究帶電粒子在電場中運(yùn)動的兩條主要線索

帶電粒子在電場中的運(yùn)動，是一個綜合電場力、電勢能的力學(xué)問題，研究的方法與質(zhì)點(diǎn)動力學(xué)相同，它同樣遵循運(yùn)動的合成與分解、力的獨(dú)立作用原理、牛頓運(yùn)動定律、動能定理、功能原理等力學(xué)規(guī)律．研究時，主要可以按以下兩條線索展開．

（1）力和運(yùn)動的關(guān)系——牛頓第二定律

根據(jù)帶電粒子受到的電場力，用牛頓第二定律找出加速度，結(jié)合運(yùn)動學(xué)公式確定帶電粒子的速度、位移等．這條線索通常適用于恒力作用下做勻變速運(yùn)動的情況．

（2）功和能的關(guān)系——動能定理

根據(jù)電場力對帶電粒子所做的功，引起帶電粒子的能量發(fā)生變化，利用動能定理或從全過程中能量的轉(zhuǎn)化，研究帶電粒子的速度變化，經(jīng)歷的位移等．這條線索同樣也適用于不均勻的電場．

2、研究帶電粒子在電場中運(yùn)動的兩類重要的思維技巧（1）類比與等效

電場力和重力都是恒力，在電場力作用下的運(yùn)動可與重力作用下的運(yùn)動類比．例如，垂直射入平行板電場中的帶電粒子的運(yùn)動可類比于平拋，帶電單擺在豎直方向勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動可等效于重力場強(qiáng)度g值的變化等．

（2）整體法(全過程法)電荷間的相互作用是成對出現(xiàn)的，把電荷系統(tǒng)的整體作為研究對象，就可以不必考慮其間的相互作用．

電場力的功與重力的功一樣，都只與始末位置有關(guān)，與路徑無關(guān)．它們分別引起電荷電勢能的變化和重力勢能的變化，從電荷運(yùn)動的全過程中功能關(guān)系出發(fā)(尤其從靜止出發(fā)末速度為零的問題)往往能迅速找到解題入口或簡化計(jì)算．

（四）鞏固新課：

1、引導(dǎo)學(xué)生完成問題與練習(xí)。1、3、4做練習(xí)。作業(yè)紙。

2、閱讀教材內(nèi)容，及P36-37的【科學(xué)足跡】、【科學(xué)漫步】

教后記

1、帶電粒子在電場中的運(yùn)動是綜合性非常強(qiáng)的知識點(diǎn)，對力和運(yùn)動的關(guān)系以及動量、能量的觀點(diǎn)要求較高，是高考的熱點(diǎn)之一，所以教學(xué)時要有一定的高度。

2、學(xué)生對于帶電粒子在電場中的運(yùn)動的處理局限于記住偏轉(zhuǎn)量和偏轉(zhuǎn)角的公式，不能從力和運(yùn)動的關(guān)系角度高層次的分析，這樣的能力可能要到高三一輪復(fù)習(xí)結(jié)束才能具備。

第3頁（共3頁）

第五篇：《帶電粒子在電場中的運(yùn)動》說課稿-

《帶電粒子在電場中的運(yùn)動》說課稿

胡鵬林

一、教材的分析與處理

1、地位和作用：

本節(jié)內(nèi)容是高中物理新教材選修 3-1 第一章第九節(jié)，大綱要求學(xué)生理解帶電粒子在電場中的運(yùn)動規(guī)律，并能分析解決加速和偏轉(zhuǎn)方向的問題。帶電粒子在電場中的運(yùn)動問題是物理電學(xué)中的重點(diǎn)、難點(diǎn)，它涉及到帶電粒子在電場中的受力分析，能量轉(zhuǎn)化，運(yùn)動合成與分解等諸多知識點(diǎn)，要求學(xué)生具有運(yùn)用電學(xué)知識和力學(xué)知識處理力電綜合問題的分析、推理能力，以該問題為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)出的力電綜合問題歷來是高考中的熱點(diǎn)。

2、教材的安排與編寫意圖：

這節(jié)教材先從能量角度入手研究了帶電粒子在電場中的加速，然后，又從分析粒子受力情況入手，類比重力場中的平拋運(yùn)動，研究了帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的偏轉(zhuǎn)問題。編者安排這一節(jié)，一方面是加深對前面所學(xué)知識的理解，另一方面是借助分析帶電粒子的加速和偏轉(zhuǎn)，使學(xué)生進(jìn)一步掌握運(yùn)動和力的關(guān)系，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用物理知識解決實(shí)際問題的能力。

3、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)

① 重點(diǎn)：帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的加速和偏轉(zhuǎn) ② 難點(diǎn)：帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動規(guī)律

二、教學(xué)目標(biāo)

根據(jù)教學(xué)大綱和考試說明的要求，結(jié)合學(xué)生的特點(diǎn)制定如下目標(biāo)：

1、知識與技能：

①掌握帶電粒子在電場中的運(yùn)動情況的分析方法 ②掌握帶電粒子在電場中加速和偏轉(zhuǎn)的運(yùn)動規(guī)律

2、過程與方法：

①運(yùn)用猜想、類比等方法對帶電粒子在電場中的運(yùn)動規(guī)律進(jìn)行理論探究

②運(yùn)用動力學(xué)觀點(diǎn)和能量觀點(diǎn)，體會帶電粒子在電場中運(yùn)動的一般分析方法

3、情感、態(tài)度與價值觀：

①了解帶電粒子在電場中運(yùn)動在技術(shù)上的應(yīng)用，體會物理與科技、生活的聯(lián)系激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

②嚴(yán)密的演繹推理，感悟理論研究須具備嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和科學(xué)精神

三、教學(xué)設(shè)想

1、教學(xué)的方法和手段：

本節(jié)以教師為主導(dǎo)，學(xué)生為主體，以思維訓(xùn)練為主線。通過回顧物體的勻加速直線運(yùn)動和平拋運(yùn)動，使微觀粒子運(yùn)動的過程宏觀化；通過恰當(dāng)?shù)膯栴}設(shè)置和類比方法的應(yīng)用，點(diǎn)撥了學(xué)生分析問題的方法思路；引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分析、討論、歸納、總結(jié)，使學(xué)生動口、動腦、動手，親身參與獲取知識，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。

四、學(xué)情分析

帶電粒子在場中的運(yùn)動（重力場、電場、磁場）問題，由于涉及的知識點(diǎn)眾多，要求的綜合能力較高，因而是歷年來高考的熱點(diǎn)內(nèi)容，這里需要將幾個基本的運(yùn)動，即直線運(yùn)動中的加速、減速、往返運(yùn)動，曲線運(yùn)動中的平拋運(yùn)動、圓周運(yùn)動、勻速圓周運(yùn)動進(jìn)行綜合鞏固和加深，同時需要將力學(xué)基本定律，即牛頓第二定律、動量定理、動量守恒定律、動能定理、機(jī)械能守恒定律、能量守恒定律等進(jìn)行綜合運(yùn)用。

五、教學(xué)過程設(shè)計(jì)

為了切實(shí)完成所定教學(xué)目標(biāo)，充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用，對一些主要的教學(xué)環(huán)節(jié)采取了如下設(shè)想： 引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)回顧相關(guān)知識點(diǎn)（1）牛頓第二定律的內(nèi)容是什么?（2）動能定理的表達(dá)式是什么?（3）靜電力做功公式？

一、帶電粒子在電場中加速的處理

正確研究運(yùn)動的前提是正確進(jìn)行受力分析。對于微觀粒子來講重力不計(jì)，學(xué)生第一次接觸。當(dāng)然忽略重力，這是微觀粒子在電場中的公共條件，也是研究這一類問題的前提條件。教師延伸拓展

對于常見的微觀粒子：質(zhì)子、電子、α粒子、正負(fù)離子等，其重力遠(yuǎn)小于電場力，在沒有特別說明或暗示的情況下，一般不計(jì)重力。

對于帶電實(shí)體：帶電的小球、液滴、塵埃等，其重力與電場力接近，在沒有特別說明或暗示的情況下，一般要考慮重力。為了更好的學(xué)習(xí)新知識，我們先通過習(xí)題回顧一下解題的方法

2、[習(xí)題]：一個質(zhì)量為m=2kg的物體靜止在光滑的水平面上，在外力F=4N作用下，使物體向右運(yùn)動，當(dāng)運(yùn)動的位移為s=100m時，物體的速度是多大？

學(xué)生思考后讓學(xué)生在黑板寫出解題過程 解法一：用牛頓運(yùn)動定律來解 由F=ma變形可求a=F/m=4/2=2(m/s2)再由運(yùn)動學(xué)公式2as=vt2-v02代入數(shù)得 vt2=2as=400，解得vt=20（m/s）

解法二：用動能定理來解

外力做的功w=Fs=4×100=400(J)物體增加的動能Ek=mvt2/2 有動能定理可得：w=Ek 400= 2vt2/2 解得 vt=20（m/s）類比討論：帶電粒子在電場中的加速

若一個質(zhì)量為m帶正電荷q的粒子，在靜電力作用下由靜止從開始從正極向負(fù)極運(yùn)動。

1、粒子做什么運(yùn)動？

2、到負(fù)極時靜電力做的功？

3、到負(fù)極時的速度？

解:

1、粒子做勻加速直線運(yùn)動

2、Wab=quab

3、WAB=1/2mv2 即quab=1/2mv2 得

二、課堂練習(xí)

U +-

A．只適用于勻強(qiáng)電場中，v0＝0的帶電粒子被加速

B．只適用于勻強(qiáng)電場中，粒子運(yùn)動方向與場強(qiáng)方向平行的情況

C．只適用于勻強(qiáng)電場中，粒子運(yùn)動方向與場強(qiáng)方向垂直的情況

D．適用于任何電場中，v0＝0的帶電粒子被加速

2．如圖1，P和Q為兩平行金屬板，板間電壓為U，在P板附近有一電子由靜止開始向Q板運(yùn)動．關(guān)于電子到達(dá)Q板時的速率，下列說法正確的是 [ ]

A．兩板間距離越大，加速時間越長，獲得的速率就越大

B．兩板間距離越小，加速度越大，獲得的速率就越大

C．與兩板間距離無關(guān)，僅與加速電壓U有關(guān)

D．以上說法都不正確

三、課堂總結(jié)

四、作業(yè)布置

六、板書設(shè)計(jì)：

帶電粒子在電場中的運(yùn)動

(一)、帶電粒子的加速 由W=qU及動能定理：

W=△Ek=得：

2mv-0 2qU=到達(dá)另一板時的速度為：

mv 2 v=2qU m

七、課堂評價

本節(jié)課評價總體上以鼓勵為主，尋找學(xué)生的閃光點(diǎn)，激發(fā)學(xué)生的自信心，讓學(xué)生保持健康向上的心態(tài)，積極參與學(xué)習(xí)活動。為學(xué)生的學(xué)習(xí)創(chuàng)造良好環(huán)境，促進(jìn)學(xué)生發(fā)展。本著這一原則，這堂課主要從以下方面進(jìn)行評價：

1、觀察學(xué)生在探究學(xué)習(xí)中表現(xiàn)的興趣、投入程度以及合作態(tài)度。

2、評價學(xué)生觀點(diǎn)的準(zhǔn)確性，邏輯性，拓展性。

3、評價是否善于發(fā)現(xiàn)問題，提出的問題是否合理，是否新穎，廣度與深度如何。

4、通過討論和課堂練習(xí)，評價學(xué)生知識遷移和舉例論證能力。