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2019-2020年《帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)1》教案WORD版.doc

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2019-2020年《帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)1》教案WORD版.doc

2019-2020年帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)1教案WORD版三維教學(xué)目標(biāo)1、知識(shí)與技能(1)了解帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)只受電場(chǎng)力,帶電粒子做勻變速運(yùn)動(dòng);(2)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));(3)知道示波管的主要構(gòu)造和工作原理。2、過(guò)程與方法:培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用力學(xué)和電學(xué)知識(shí)分析、解決帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)。3、情感態(tài)度與價(jià)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(wèn)題的能力,體會(huì)物理知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用。教學(xué)重點(diǎn):帶電粒子在電場(chǎng)中的加速和偏轉(zhuǎn)規(guī)律。 教學(xué)難點(diǎn):帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)問(wèn)題及應(yīng)用。教學(xué)過(guò)程:第九節(jié) 帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)(一)復(fù) 習(xí)要點(diǎn):動(dòng)能定理、平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律、牛頓定律、場(chǎng)強(qiáng)等。 (二)新課教學(xué)1、帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)情況(平衡、加速和減速)(1)若帶電粒子在電場(chǎng)中所受合力為零時(shí),即F0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)。如圖:帶電粒子在電場(chǎng)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(xiàn)0,因?yàn)樗苤亓ωQ直向下,所以所受電場(chǎng)力必為豎直向上。又因?yàn)閳?chǎng)強(qiáng)方向豎直向下,所以帶電體帶負(fù)電。(2)若F0(只受電場(chǎng)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(dòng)(變速直線運(yùn)動(dòng))。假如:打入正電荷(右圖),將做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。設(shè)電荷所帶的電量為q,板間場(chǎng)強(qiáng)為E,電勢(shì)差為U,板距為d,電荷到達(dá)另一極板的速度為v,則電場(chǎng)力所做的功為: 粒子到達(dá)另一極板的動(dòng)能為: 由動(dòng)能定理有:(或 對(duì)恒力)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()。假如:打入的是負(fù)電荷(初速為v0),將做勻減速直線運(yùn)動(dòng),其運(yùn)動(dòng)情況可能如何,請(qǐng)學(xué)生討論,并得出結(jié)論。分析講解,詳見(jiàn)課本P33(3)若帶電粒子在電場(chǎng)中所受合力F0,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(dòng)?(曲線運(yùn)動(dòng))引出2、帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)(不計(jì)重力,且初速度v0E,則帶電粒子將在電場(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,被水平拋出,在水平方向上不受力,將做勻速直線運(yùn)動(dòng),在豎直方向上只受重力,做初速度為零的自由落體運(yùn)動(dòng)。物體的實(shí)際運(yùn)動(dòng)為這兩種運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)。詳細(xì)分析講解例題2。解:粒子v0在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)沿電場(chǎng)方向勻速運(yùn)動(dòng)所以有: 電子射出電場(chǎng)時(shí),在垂直于電場(chǎng)方向偏移的距離為: 電子在電場(chǎng)方向的加速度: 由得: 代入數(shù)據(jù)得:m即電子射出時(shí)沿垂直于板面方向偏離0.36m,電子射出電場(chǎng)時(shí)沿電場(chǎng)方向的速度不變?nèi)詾関0,而沿電場(chǎng)方向的速度: 故電子離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)角為: 代入數(shù)據(jù)得:=6.8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(lái)觀察電信號(hào)隨時(shí)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(jué)暫留等,靈敏、直觀地顯示出電信號(hào)隨間變化的圖線。讓學(xué)生對(duì)P36的【思考與討論】進(jìn)行討論。4、解題指導(dǎo)(1)研究帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的兩條主要線索帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng),是一個(gè)綜合電場(chǎng)力、電勢(shì)能的力學(xué)問(wèn)題,研究的方法與質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)相同,它同樣遵循運(yùn)動(dòng)的合成與分解、力的獨(dú)立作用原理、牛頓運(yùn)動(dòng)定律、動(dòng)能定理、功能原理等力學(xué)規(guī)律。研究時(shí),主要可以按以下兩條線索展開(kāi):線索1、力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系牛頓第二定律。根據(jù)帶電粒子受到的電場(chǎng)力,用牛頓第二定律找出加速度,結(jié)合運(yùn)動(dòng)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(dòng)的情況。線索1、功和能的關(guān)系動(dòng)能定理。根據(jù)電場(chǎng)力對(duì)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(dòng)能定理或從全過(guò)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(chǎng)。(2)研究帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的兩類重要的思維技巧思維1、類比與等效。電場(chǎng)力和重力都是恒力,在電場(chǎng)力作用下的運(yùn)動(dòng)可與重力作用下的運(yùn)動(dòng)類比。例如,垂直射入平行板電場(chǎng)中的帶電粒子的運(yùn)動(dòng)可類比于平拋,帶電單擺在豎直方向勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)可等效于重力場(chǎng)強(qiáng)度g值的變化等。思維2、整體法(全過(guò)程法)。電荷間的相互作用是成對(duì)出現(xiàn)的,把電荷系統(tǒng)的整體作為研究對(duì)象,就可以不必考慮其間的相互作用。電場(chǎng)力的功與重力的功一樣,都只與始末位置有關(guān),與路徑無(wú)關(guān)它們分別引起電荷電勢(shì)能的變化和重力勢(shì)能的變化,從電荷運(yùn)動(dòng)的全過(guò)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(wèn)題)往往能迅速找到解題入口或簡(jiǎn)化計(jì)算。5、作業(yè):1、閱讀教材內(nèi)容 2、完成 練習(xí)P39 1、3、4教后記:1、帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)是綜合性非常強(qiáng)的知識(shí)點(diǎn),對(duì)力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系以及動(dòng)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(shí)要有一定的高度。2、學(xué)生對(duì)于帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)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(dòng)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。

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