高中物理1.9带电粒子在电场中的运动教学案新人教版选修

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人教版高二物理选修3《带电粒子在电场中的运动》教案及教学反思

人教版高二物理选修3《带电粒子在电场中的运动》教案及教学反思一、教学目标1.了解带电粒子在电场中的受力特点和运动规律。

2.掌握计算带电粒子在电场中的运动轨迹和速度等相关物理量的方法。

3.发展学生的物理思维和实验技能。

二、教学重点和难点重点1.带电粒子在电场中受力特点和运动规律。

2.带电粒子在匀强电场中的运动轨迹和速度计算方法。

难点1.带电粒子在非匀强电场中的运动规律和计算方法。

2.带电粒子在电场中的能量问题。

三、教学内容和步骤设计教学内容1.带电粒子在电场中的运动规律和受力特点。

2.匀强电场中带电粒子的运动轨迹和速度计算方法。

3.非匀强电场中带电粒子的运动规律和计算方法。

4.带电粒子在电场中的能量问题。

步骤设计第一步：导入（10分钟）1.提问：什么是电场？2.引导学生思考带电粒子在电场中的运动规律和受力特点。

3.引出本课主题：带电粒子在电场中的运动。

第二步：讲解（30分钟）1.讲解带电粒子在匀强电场中的运动轨迹和速度计算方法。

2.讲解带电粒子在非匀强电场中的运动规律和计算方法。

3.讲解带电粒子在电场中的能量问题。

第三步：实验（30分钟）1.实验1：用电子枪在匀强电场中研究带电粒子的运动轨迹和速度。

2.实验2：用带电粒子在电场中的能量动态测量带电粒子的电势和电势差。

第四步：讨论（20分钟）1.针对实验结果进行讨论。

2.讨论带电粒子在电场中的运动规律和能量问题。

第五步：练习（20分钟）1.练习带电粒子在电场中的运动轨迹和速度等计算题目。

第六步：结论（10分钟）1.总结带电粒子在电场中的运动规律和能量问题。

2.引导学生思考应用于实际生活中的例子。

四、教学反思本课以带电粒子在电场中的运动为主题，通过讲解、实验、讨论、练习等环节，全面地让学生了解了带电粒子在电场中的受力特点和运动规律，掌握了计算带电粒子在电场中的轨迹和速度等相关物理量的方法，发展了学生的物理思维和实验技能。

在教学中，我充分利用了电子枪和能量动态测量等现代化仪器，让学生感受到了科技的力量，激发了他们的兴趣和探索精神。

人教版选修3-1第一章教学案1.9带电粒子在电场中的运动(二)

10．如图11所示，长L＝0.20 m的丝线的一端拴一质量为m＝1.0×10－4kg、带电荷量为q＝＋1.0×10－6C的小球，另一端连在一水平轴O上，丝线拉着小球可在竖直平面内做圆周运动，整个装置处在竖直向上的匀强电场中，电场强度
E＝2.0×103N/C.现将小球拉到与轴O在同一水平面的A点上，然后无初速地将小球释放，取g＝10 m/s2.求：(1)小球通过最高点B时速度的大小．(2)小球通过最高点时，丝线对小球的拉力大小
①运动状态分析：带电粒子以速度垂直于电场线方向飞入匀强电场时，由于电场力方向与粒子的初速方向，且电场力是恒力，所以带电粒子只能做。
②粒子偏转问题的分析处理方法类似于平抛运动的分析处理，即应用运动的合成和分解的知识方法：
沿初速度方向为匀速直线运动，运动时间t=.
沿电场力方向为初速度为零的匀加速直线运动，加速度a=.
离开电场时的偏移量
离开电场时的偏转角
【典型例题】
【例1】炽热的金属丝可以发射电子。在金属丝和金属板之间加以电压U=2 500 V如图两个相同极板Y与Y’的长度L=6．0 cm，相距d=2 cm，极板间的电压U=200 V。一个电子沿平行于板面的方向射入电场中，射入时的速度V=3.0×107m／s。把两板间的电场看做匀强电场，求电子射出电场时沿垂直于板面方向偏移的距离y和偏转的角度θ。
4．如图1-8-21所示，a、b两个带正电的粒子，以相同的速度先后垂直于电场线从同一点进入平行板间的匀强电场后，a粒子打在B板的a′点，b粒子打在B板的b′点，若不计重力，则（）
A．a的电量一定大于b的电量
B．b的质量一定大于a的质量
C．a的荷质比一定大于b的荷质比
D．b的荷质比一定大于a的荷质比
6.某电场的部分电场线如图所示，A、B是一带电粒子仅在电场力作用下运动轨迹(图中虚线)上的两点，下列说法中正确的是: ( )

新课标高中物理选修第9节带电粒子在电场中的运动教案

第9节带电粒子在电场中的运动学习目标核心提炼1.能运用牛顿运动定律及运动学公式研究带电粒子在电场中的运动。

2种运动方式——加速和偏转 1种思想方法——类平抛运动的分解2.能运用功能关系研究带电粒子在电场中的运动。

3.了解示波管的构造和基本原理。

一、带电粒子的加速带电粒子加速问题的分析方法：利用动能定理分析。

质量为m 、带正电荷q 的粒子，在静电力作用下由静止开始，经过电势差为U 的电场加速后，有qU ＝12m v 2，则v ＝2qUm 。

二、带电粒子的偏转1．进入电场的方式：以初速度v 0垂直于电场线方向进入匀强电场。

2．受力特点：静电力大小恒定，且方向与初速度v 0的方向垂直。

3．运动规律(如图1所示)：图1垂直电场方向速度：v x ＝v 0位移：x ＝l ＝v 0t平行电场方向速度：v y ＝at ＝qUl m v 0d 位移：y ＝12at 2＝qUl 22md v 20偏转角度θ满足：tan θ＝qUlmd v 20思维拓展如图2所示，含有大量11H 、21H 、42He 的粒子流无初速度进入某一加速电场，然后沿平行金属板中心线上的O点进入同一偏转电场，最后打在荧光屏上。

下列有关荧光屏上亮点分布的判断是否正确。

图2(1)出现三个亮点，偏离O点最远的是11H。

(×)(2)出现三个亮点，偏离O点最远的是42He。

(×)(3)出现两个亮点。

(×)(4)只会出现一个亮点。

(√)三、示波管1．构造示波管是示波器的核心部件，外部是一个抽成真空的玻璃壳，内部主要由电子枪(由发射电子的灯丝、加速电极组成)、偏转电极(由一对X偏转电极板和一对Y 偏转电极板组成)和荧光屏组成，如图3所示。

图32．原理(1)扫描电压：XX′偏转电极接入的是由仪器自身产生的锯齿形电压。

(2)灯丝被电源加热后，发射热电子，发射出来的电子经加速电场加速后，以很大的速度进入偏转电场，如在Y偏转电极板上加一个信号电压，在X偏转电极板上加一周期相同的扫描电压，在荧光屏上就会出现按Y偏转电压规律变化的可视图象。

人教版高中物理选修(3-1)-1.9《带电粒子在电场中的运动》参考教案3

带电粒子在匀强电场中的运动
教学目标
1、知道利用匀强电场可以使带电粒子加速和偏转，了解本节知识在实际中
的应用。

2、掌握分析和解决带电粒子在电场中运动问题的思路和方法。

3、了解示波管、电视机成像原理。

培养学生联系实际的素质和能力。

教学重点
1、重点：带电粒子在电场中的加速和偏转，相关的处理方法。

2、难点：利用分解和合成解决复杂的曲线运动问题。

3、突破难点的方法：（1）建立清晰的粒子运动情景。

（2）选择合受的课堂练习讲求解决方法。

（3）利用课件展示运动情景，突破难点。

教具准备：示波管、电脑、投影仪、课件等
教学过程
引入新课
展示图片，激发兴趣。

新课讲授
一、带电粒子的加速
如图示，设在电场力的作用下，一个电量为q 质量为m的静止的带电粒
子，从一个极板移动到另一个极板。

若两极板间的电压为U，设粒子的
末速度为V，则可求出粒子的末速度。

总结方法：
1、运用运动学和动力学的方法求解-----“力法”
2、运用能量的观点求解-----“能法”
比较以上两种方法那一个更好？好在何处？
二、带电粒子的偏转
如图示，真空中水平放置一对金属板，板间距离为d 。

接上电池组后，在两板间就建立了匀强电场，设两板间的电压为U ，当速度为V0、带电量为q 的带电粒子沿垂直于场强方向进入电场时，带电粒子将发生侧移，即带电粒子发生了偏转。

带电粒子作类平抛运动，由运动的和成和分解得
水平方向：匀速直线运动
竖直方向：匀加速直线运动。

《带电粒子在电场中的运动》高中物理教案

《带电粒子在电场中的运动》高中物理教案一、教学目标1.知识与技能：o理解带电粒子在电场中受到的电场力，知道电场力对带电粒子运动的影响。

o掌握带电粒子在匀强电场中的运动规律，包括直线运动和偏转运动。

o能够应用电场知识和牛顿运动定律分析带电粒子在电场中的运动问题。

2.过程与方法：o通过实验和模拟演示，让学生直观感受带电粒子在电场中的运动情况。

o引导学生通过分析和讨论，理解带电粒子在电场中运动的规律，并能应用于实际问题。

3.情感态度与价值观：o激发学生对电场和带电粒子运动的兴趣和好奇心。

o培养学生的物理直觉和逻辑推理能力，鼓励学生在科学探究中积极尝试。

二、教学重点与难点1.教学重点：带电粒子在匀强电场中的运动规律，包括直线运动和偏转运动。

2.教学难点：带电粒子在电场中的偏转运动，特别是侧移量和偏转角的计算。

三、教学准备1.实验器材：电场演示仪、带电粒子加速器模型、示波器等。

2.多媒体课件：包含带电粒子在电场中运动的模拟动画、实验演示视频、例题解析等。

四、教学过程1.导入新课o回顾电场和电场力的相关知识，引出带电粒子在电场中运动的主题。

o提问学生：“如果有一个带电粒子进入电场，它会受到怎样的影响？它的运动会发生怎样的变化？”2.新课内容讲解o带电粒子在电场中受到的电场力：根据电场强度的定义和库仑定律，推导带电粒子在电场中受到的电场力公式。

o带电粒子在匀强电场中的直线运动：分析带电粒子初速度与电场线方向相同和垂直两种情况下的直线运动规律。

o带电粒子在匀强电场中的偏转运动：通过类比平抛运动，讲解带电粒子在垂直于电场线方向上的匀速直线运动和沿电场线方向上的匀加速直线运动，进而推导侧移量和偏转角的计算公式。

3.实验探究o演示带电粒子在电场中的运动实验，让学生观察带电粒子的运动轨迹和偏转情况。

o引导学生分析实验数据，验证带电粒子在电场中运动的规律，并尝试计算侧移量和偏转角。

4.课堂练习与讨论o出示相关练习题，让学生运用所学知识分析带电粒子在电场中的运动问题，并进行计算。

1.9 带电粒子在电场中运动教案 (人教版选修3-1)

第九节带电粒子在电场中的运动三维目标知识与技能1.让学生掌握带电粒子在电场中做匀变速直线运动一类问题的解题技巧；2.让学生掌握带电粒子在电场中发生偏转时的基本规律；3.让学生掌握带电粒子在电场中发生偏转一类问题的基本解题技巧；4.让学生掌握示波管的基本原理。

过程与方法1.由一般的匀变速直线运动过渡到带电粒子在电场中的匀变速直线运动，让学生学会知识的迁移；2.由一般的平抛运动过渡到一般的类平抛运动，再过渡到带电粒子在偏转电场中的类平抛运动，让学生掌握知识迁移的方法。

情感、态度和价值观通过一般匀变速直线运动与带电粒子在电场中的匀变速直线运动的联系，以及一般平抛运动与一般类平抛运动、带电粒子在偏转电场中的类平抛运动的联系，揭示世界是普遍联系在一起的唯物主义哲学观点。

教学重点1.带电粒子在电场中的匀变速直线运动；2.带电粒子在电场中的偏转——类平抛运动。

教学难点带电粒子在电场中的偏转——类平抛运动教学方法讲解、提问、类比、练习课时安排1课时教学过程【新课导入】师：高一时，我们学习了匀变速直线运动和平抛运动。

匀变速直线运动是受到一个方向与速度方向在一条直线上的恒力，但不确定恒力是什么力；平抛运动是受到一个方向与速度方向垂直的重力，这个重力也是恒力。

那么，今天，我想问一下大家，匀变速直线运动中的恒力，能不能是什么具体的力，比如说匀强电场的电场力；平抛运动中重力，能不能改成其他的力，比如说改成匀强电场的电场力？生：（思考）师：这就是我们今天要讲的《带电粒子在电场中的运动》。

【板书】第九节带电粒子在电场中的运动【新课教学】师：首先，告诉大家一个常识，就是基本带电粒子在一般情况下所受的重力远远小于它所受的静电力，所以，对于基本带电粒子在电场中运动的问题，一般忽略其重力，只考虑它所受的电场力。

下面大家看下面几个问题：例1、一个质量为m的小球，在光滑的水平桌面上，受一恒力F作用，从静止开始运动，前进距离d，求其末速度为多大？例2、如图所示，在真空中有一对平行金属板，两板间加以电压U，两板间距d，两板间有一个带正电荷q的带电粒子，质量为m，它在电场力的作用下，由静止开始从正极板向负极板运动，到达负极板时的速度有多大？（不考虑带电粒子的重力）师：大家看这两个问题，首先分析一下，这两个问题中质点所受到的力是否具有相同的特征？如果具有相同的特征，他们相同的特征是什么？生甲：具有相同的特征，他们相同的特征是都受到大小方向都不变的恒力。

2022人教版高中物理带电粒子在电场中的运动学案教师版

人教版高中物理选修3-1第一章第9节带电粒子在电场中的运动学案教师版如图191所示，平行板电容器两板间电压为U.板间距离为d.一质量为m ，带电量为q 的正离子在左板附近由静止释放．图191探讨1：正离子在两板间做什么规律的运动？加速度多大？【答案】正离子在两板间做初速度为零的匀加速直线运动．加速度a ＝qUdm . 探讨2：正离子到达负极板时的速度多大？【答案】由qU ＝12mv2可得v ＝2qUm. [核心点击]1．电场中的带电粒子的分类 (1)带电的基本粒子：如电子、质子、α粒子、正离子、负离子等，这些粒子所受重力和电场力相比要小得多，除非有特别的说明或明确的标示，一般都不考虑重力(但并不能忽略质量)．(2)带电微粒：如带电小球、液滴、尘埃等，除非有特别的说明或明确的标示，一般都要考虑重力．某些带电体是否考虑重力，要根据题目说明或运动状态来判定．2．解决带电粒子在电场中加速时的基本思路经典例题1．如图192所示，在P板附近有一电子由静止开始向Q板运动．已知两极板间电势差为U，板间距为d.电子质量为m，电荷量为e.则关于电子在两板间的运动情况，下列叙述正确的是( )图192A．若将板间距d增大一倍，则电子到达Q板的速率保持不变B．若将板间距d增大一倍，则电子到达Q板的速率也增大一倍C．若将两极板间电势差U增大一倍，则电子到达Q板的时间保持不变D．若将两极板间电势差U增大一倍，则电子到达Q板的时间减为一半【答案】A2．在如图193所示平行板电容器A、B两板上加上如图194所示的交变电压，开始B板的电势比A板高，这时两板中间原来静止的电子在电场力作用下开始运动，设电子在运动中不与极板发生碰撞，则下述说法正确的是(不计电子重力)( )图193图194A．电子先向A板运动，然后向B板运动，再返回A板做周期性来回运动B．电子一直向A板运动C．电子一直向B板运动D．电子先向B板运动，然后向A板运动，再返回B板做周期性来回运动【答案】C归纳和总结分析带电粒子加速运动问题的两点提醒(1)对于匀强电场虽然用动力学观点和功能观点均可求解，但运用功能观点列式更简单，故应优先选用功能观点．(2)若电场为非匀强电场，带电粒子做变加速直线运动，不能通过牛顿运动定律途径求解．注意W＝qU对一切电场适用，因此从能量的观点入手，由动能定理来求解．C专题知识模块2、带电粒子在电场中的偏转示波管的原理1．运动状态分析带电粒子以速度v0垂直于电场线方向飞入匀强电场时，受到恒定的与初速度方向成90°角的电场力作用而做匀变速曲线运动．2．偏转问题的处理方法电荷量为q的带电粒子在电场中做类平抛运动，将带电粒子的运动沿初速度方向和电场线方向进行分解(类似于平抛运动的处理方法)．如图195所示，设带电粒子沿中线进入板间，忽略电容器的边缘效应．图195(1)沿初速度方向的分运动为匀速直线运动，满足L＝v0t.(2)沿电场线方向的分运动为初速度为零的匀加速直线运动．3．示波管的原理(1)示波管的构造：由三部分构成：电子枪、偏转电极、荧光屏，如图196所示．示波管的原理图图196(2)示波管的原理：XX′电极使电子束做横向(面向荧光屏而言)的水平扫描，YY′电极使电子束随信号电压的变化在纵向做竖直方向的扫描，这样就在荧光屏上出现了随时间而展开的信号电压的波形．显然，这个波形是电子束同时参与两个相互垂直的分运动合成的结果．[再判断]1．带电粒子在匀强电场中偏转时，其速度和加速度均不变．(×)2．带电粒子在匀强电场中无论是直线加速还是偏转，均做匀变速运动．(√)3．示波管电子枪的作用是产生高速飞行的电子束，偏转电极的作用是使电子束发生偏转，打在荧光屏的不同位置．(√)[后思考]1．带电粒子在电场中做类平抛的条件是什么？【答案】(1)偏转电场为匀强电场．(2)带电粒子必须以初速度v0垂直于电场线方向进入电场．2．当示波管的偏转电极没有加电压时，电子束将打在荧光屏什么位置？【答案】偏转电极不加电压，电子束沿直线运动、打在荧光屏中心，形成一个亮斑．[合作探讨]如图197所示，两平行金属板间存在竖直向下的匀强电场，一质量为m、带电量为q的粒子以速度v0垂直于电场方向射入两极之间．已知，两板间距为d，板长度为l，两板间电压为U.不计粒子的重力．图197探讨1：粒子在两板间做什么性质的运动？在板间运动的加速度和运动时间是多少？【答案】粒子在两板间做类平抛运动，加速度a＝Uqdm，运动时间t＝lv0.探讨2：粒子离开电场时沿电场方向的速度和偏移量y各是多少？【答案】v⊥＝at＝Uqldmv0y＝12at2＝Uql22dmv20.[核心点击]1．基本规律图198(1)初速度方向⎩⎨⎧速度：vx ＝v0位移：x ＝v0t(2)电场线方向⎩⎪⎨⎪⎧速度：vy ＝at ＝qU md ·l v0位移：y ＝12at2＝12·qU md ·l2v2(3)离开电场时的偏转角：tan α＝vyv0＝qUlmdv20(4)离开电场时位移与初速度方向的夹角：tan β＝y l ＝qUl2mv20d .2．五个常用推论 (1)tan α＝2tan β.(2)粒子从偏转电场中射出时，其速度反向延长线与初速度方向延长线交于沿初速度方向分位移的中点．(3)以相同的初速度进入同一个偏转电场的带电粒子，不论m 、q 是否相同，只要qm 相同，即荷质比相同，则偏转距离y 和偏转角α相同．(4)若以相同的初动能Ek0进入同一个偏转电场，只要q 相同，不论m 是否相同，则偏转距离y 和偏转角α相同．(5)不同的带电粒子经同一加速电场加速后(即加速电压相同)，进入同一偏转电场，则偏转距离y 和偏转角α相同⎝ ⎛⎭⎪⎫y ＝U2l24U1d ，tan α＝U2l 2U1d .3．如图199所示，电子在电势差为U1的加速电场中由静止开始运动，然后射入电势差为U2的两块平行极板间的电场中，射入方向跟极板平行，整个装置处在真空中，重力可忽略，在满足电子能射出平行板区的条件下，下述四种情况中，一定能使电子的偏转角θ变大的是( )图199A ．U1变大、U2变大B ．U1变小、U2变大经典例题平衡条件、牛顿定律，动能定理、功能关系，能量守恒等．课后作业1．关于带电粒子(不计重力)在匀强电场中的运动情况，下列说法正确的是( ) A．一定是匀变速运动B．不可能做匀减速运动C．一定做曲线运动D．可能做匀变速直线运动，不可能做匀变速曲线运动【答案】A2．(多选)示波管是示波器的核心部件，它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，如图1911所示．如果在荧光屏上P点出现亮斑，那么示波管中的( )图1911A．极板X应带正电B．极板X′应带正电C．极板Y应带正电D．极板Y′应带正电【答案】AC3．两平行金属板相距为d，电势差为U，一电子质量为m，电荷量为e，从O点沿垂直于极板的方向射出，最远到达A点，然后返回，如图1912所示，OA＝h，此电子具有的初动能是( )图1912A.edhUB．edUhC.eUdhD.eUhd【答案】D4．一个带正电的油滴从如图1913所示的匀强电场上方A点自由下落，油滴落入匀强电场后，能较准确地描述油滴运动轨迹的是下图中的( )图1913【答案】B5.如图1914所示，质量相等的两个带电液滴1和2从水平方向的匀强电场中O 点自由释放后，分别抵达B、C两点，若AB＝BC，则它们带电荷量之比q1∶q2等于( )图1914A．1∶2 B．2∶1C．1∶ 2 D.2∶1【答案】B6．如图1915所示，有一带电粒子贴着A板沿水平方向射入匀强电场，当偏转电压为U1时，带电粒子沿①轨迹从两板正中间飞出；当偏转电压为U2时，带电粒子沿②轨迹落到B板中间；设粒子两次射入电场的水平速度相同，则两次偏转电压之比为( )图1915A．U1∶U2＝1∶8 B．U1∶U2＝1∶4C．U1∶U2＝1∶2 D．U1∶U2＝1∶1【答案】A7．如图1916所示为某粒子分析器的简化结构．金属板P、Q相互平行，两板通过直流电源、开关相连，其中Q板接地．一束带电粒子，从a处以一定的初速度平行于金属板P、Q射入两板之间的真空区域，经偏转后打在Q板上如图所示的位置．在其他条件不变的情况下，要使该粒子束能从Q板上b孔射出(不计粒子重力和粒子间的相互影响)，下列操作中可能实现的是( )图1916A ．保持开关S 闭合，适当上移P 极板B ．保持开关S 闭合，适当左移P 极板C ．先断开开关S ，再适当上移P 极板D ．先断开开关S ，再适当左移P 极板【答案】 A8．如图1917甲所示，在间距足够大的平行金属板A 、B 之间有一电子，在A 、B 之间加上如图乙所示规律变化的电压，在t ＝0时刻电子静止且A 板电势比B 板电势高，则( )图1917A ．电子在A 、B 两板间做往复运动B ．在足够长的时间内，电子一定会碰上A 板C ．当t ＝T2时，电子将回到出发点D ．当t ＝T2时，电子的位移最大【答案】 B9．如图1918为示波管中电子枪的原理示意图，示波管内被抽成真空，A 为发射热电子的阴极，K 为接在高电势点的加速阳极，A 、K 间电压为U.电子离开阴极时的速度可以忽略．电子经加速后从K 的小孔中射出的速度大小为v.下面的说法中正确的是( )图1918A ．如果A 、K 间距离减半而电压仍为U 不变，则电子离开K 时的速度变为2vB ．如果A 、K 间距离减半而电压仍为U 不变，则电子离开K 时的速度变为v2C ．如果A 、K 间距离保持不变而电压减半，则电子离开K 时的速度变为v 2D ．如果A 、K 间距离保持不变而电压减半，则电子离开K 时的速度变为22v 【答案】 D10．如图1919所示，平行板电容器两极板的间距为d ，极板与水平面成45°角，上极板带正电．一电荷量为q(q ＞0)的粒子在电容器中靠近下极板处，以初动能Ek0竖直向上射出．不计重力，极板尺寸足够大．若粒子能打到上极板，则两极板间电场强度的最大值为( )图1919A.Ek04qd B.Ek02qd C.2Ek02qdD.2Ek0qd【答案】 B11.如图1920所示，两块竖直放置的平行金属板A 、B ，板间距离d ＝0.04 m ，两板间的电压U ＝400 V ，板间有一匀强电场．在A 、B 两板上端连线中点的正上方h ＝1.25 m 的P 点处有一带正电的小球，已知小球的质量m ＝5×10－6 kg ，电荷量q ＝5×10－10 C ．设A 、B 板的长度无限，g 取10 m/s2.求：带正电小球从P 点开始由静止下落，经多长时间和金属板相碰．图1920【答案】设小球从P 到进入电场需时间t1，由h ＝12gt21得：t1＝2hg＝0.5 s设小球进入电场后运动时间为t2，则：qE ＝ma E ＝U d则小球水平方向的加速度为：a ＝qUmd水平方向做匀加速运动，则有：d 2＝12at22联立解得：t2＝0.2 s故总时间为：t ＝t1＋t2＝(0.5＋0.2) s ＝0.7 s.12．水平放置的两块平行金属板板长l ＝5.0 cm ，两板间距d ＝1.0 cm ，两板间电压为90 V ，且上板为正极板，一个电子沿水平方向以速度v0＝2.0×107 m/s ，从两板中间射入，如图1921所示，不计电子的重力，电子的质量为m ＝9.0×10－31 kg 、电荷量为e ＝－1.6×10－19 C ，求：图1921(1)电子偏离金属板的侧位移是多少？(2)电子飞出电场时的速度大小是多少？(保留二位有效数字) (3)电子离开电场后，打在屏上的P 点，若s ＝10 cm ，求OP 之长．【答案】 (1)电子在电场中的加速度：a ＝Uqmd，侧位移即竖直方向位移：y0＝12at2＝qUt22dm ，运动时间：t ＝lv0，代入数据解得：y0＝5×10－3 m.(2)电子飞出电场时，水平分速度vx ＝v0，竖直分速度： vy ＝at ＝qUlmdv0＝4×106 m/s.飞出电场时的速度为： v ＝v2x ＋v2y ，代入数据可得：v ≈2.0×107 m/s.设v 与v0的夹角为θ，则tan θ＝vyvx ＝0.2.则：θ＝arctan 0.2.(3)电子飞出电场后做匀速直线运动： OP ＝y0＋MP ＝y0＋s ·tan θ 代入数据解得：OP ＝2.5×10－2 m.。

物理：1.9《带电粒子在电场中的运动》基础知识讲解课件(新人教版选修3-1)

仪器自身产生的锯齿形电压荧光，在
屏上就会出现按YY′偏转电压规律变化的可视图象屏上就会出现按偏转电压规律变化的可视图象. 偏转电压规律变化的可视图象
一、带电粒子的加速 1．受力分析：因带电粒子(电子、质子、α粒子受．受力分析：因带电粒子电子质子、粒子电子、粒子)受到的重力远远小于电场力，到的重力远远小于电场力，所以讨论带电粒子在电场中运动的问题时可忽略重力，而带电液滴、小球、运动的问题时可忽略重力，而带电液滴、小球、尘埃则不可忽略重力，不可忽略重力，在分析这类问题时只需求电场力与重力的合力就可以了. 的合力就可以了
(3)偏转角度：tanθ＝偏转角度：偏转角度＝
四、示波管的原理 1．构造．示波管是示波器的核心部件，示波管是示波器的核心部件，外部是一个抽成真空的玻璃壳，内部主要由电子枪由发射电子的灯丝、 ( 由发射电空的玻璃壳，加速电极组成)、加速电极组成、 YY′组成和组成)和组成偏转电极 (由偏转电极由偏转电极XX′和偏转电极由偏转电极和偏转电极
第九节带电粒子在电场中的运动
学习目标：掌握带电粒子在电场中加速和偏转学习目标： 1.掌握带电粒子在电场中加速和偏转所遵循的规律. 所遵循的规律 2．知道示波管的主要构造和工作原理. ．知道示波管的主要构造和工作原理重点难点：重点难点：应用动力学的观点和功能关系来分析带电粒子在电场中的加速和偏转问题. 带电粒子在电场中的加速和偏转问题易错问题：易错问题：何时考虑带电粒子在电场中运动时的重力. 重力
一、带电粒子 1．带电粒子，如电子、质子等，由于质量很小，．带电粒子，如电子、质子等，由于质量很小，静电力，故重力可以忽略. 重力远小于静电力，故重力可以忽略 2．带电粒子在电场中运动的两种最简单的情况是．加速和偏转. 加速和偏转

(整理)高中物理《带电粒子在电场中的运动》教学设计

高中物理课堂教学设计
带负电的粒子p
教师活动：投影两幅带电粒子在电场中的图片（初速度为零）
教师提问：两种情况下粒子的运动状态是怎样的？
、带电粒子在电场中的加速
电场中的带电粒子一般可分为两类：
1、带电的基本粒子：如电子，质子，
力相比小得多，除非有说明或明确的暗示以外，一般都不考虑重力。

2、带电微粒：如带电小球、液滴、尘埃等。

除非有说明或明确的暗示以外，一般都考虑重力。

3、某些带电体是否考虑重力，要根据题目暗示或运动状态来判定
教师投影：加速示意图．
教师点拨拓展：从功能关系和电场力的性质角度考虑。

θ
1.9《带电粒子在电场中的运动》学案
一.
二. 带电粒子（电子）在电场中的加速(粒子电荷量:q 质量:m 极板间距：d) 求末速度Vt
例题1：右图所示，两平行金属板间加一电压U ，有一电荷量为+q 、质量为m 的离子在电场力的作用下以初速v0开始从正极板向负极板运动。

则（1）离子在电场中作什么运动？（2）离子穿出负极板时的速度多大？（3）离子穿出负极板后做什么运动？
二、带电粒子在电场中的偏转
已知：带电粒子电性为负，电量大小为q ，质量为m ，重力不计，初速度v 0垂直于场强。

匀强电场：真空中YY ˊ极板水平放置，二板间距为d ，电势差为U ，板长为l 。

求偏移量 y ？
例题2：已知：U 1、l 、YY ׳偏转电极的电压U 2、板间距d 、板端到荧光屏的距离L 。

求：电子射出偏转电场时的偏向角正切值tan φ及打到屏上电子的偏移量y ׳
V 0
θ。

高中物理《带电粒子在电场中的运动》优质课教案、教学设计

带电粒子在电场中的运动——教学设计二．【教学目标】知识与能力1、理解带电粒子在匀强电场中的运动规律，并能分析和解决加速和偏转方面的问题。

2、让学生动脑（思考）、动笔（推导）、动手（实验）、动口（讨论）、动眼（观察）、动耳（倾听），培养学生的多元智能。

过程与方法1、通过复习自由落体运动规律，由学生自己推导出带电粒子在匀强电场中的加速规律。

2、通过由浅入深、层层推进的探究活动，带电粒子在电场中直线运动的类型及受力特点，解决思路。

3、使学生进一步发展“猜想－实验－理论”的科学探究方法，让学生主动思维，学会学习。

情感态度与价值观1 理解电子在电场中的加速在科技生产中的应用及重要性。

2、通过理论分析与实验验证相结合，让学生形成科学世界观：自然规律是可以理解的，我们要学习科学，利用科学知识为人类服务。

展现科学现象之美，激发学生对自然科学的热爱。

三．重点难点重点让学生清楚带电粒子在电场中直线运动的原理及有关规律，这是本节内容的中心。

理解电子在电场中的加速在科技生产中的应用及重要性。

四、教法学法：1.教学的方法分析讨探究学生分组讨论五、教学方法2.学法指导：实验讨论五、教学过程：为了切实完成所定教学目标，充分发挥学生的主体作用，对一些主要的教学环节采取了如下设想：1 导入新课以演示实验设疑，创设学习情景，激发学习兴趣，引介绍电子束演示仪，并说明只有高速带电的粒子（电子）轰ft管内惰性气体发光，才能看到电子的径迹。

学生会对电子如何获得速度产生疑问，通过控制电子束的偏转方向，学生又会对这一目的的如何实现产生疑惑，从而强烈地激发了学生的求知欲望，进而提出课题。

约3 分钟。

⑵在新课教学中，以微机模拟与问题探讨想结合进行理论分析，使学生由感性认识上升到理性2 ⨯qU ⨯d md 2qU m0 认识。

①.以微机演示电子在电场中加速运动的全过程，让学生观察分析：电子运动的全过程可以分为那几个阶段？在每一阶段电子各做什么运动这样可以使学生先在整体上对带电粒子运动的全过程有清晰的脉络，有助于局部过程的分析。

高中物理 1.9带电粒子在电场中的运动教案新人教版选修3-1

第九节、带电粒子在电场中的运动教学设计一、教材分析本专题是是历年高考的重点内容。

本专题综合性强，理论分析要求高，带电粒子的加速是电场的能的性质的应用；带电粒子的偏转则侧重于电场的力的性质，通过类比恒力作用下的曲线运动（平抛运动），理论上探究带电粒子在电场中偏转的规律。

此外专题既包含了电场的基本性质，又要运用直线和曲线运动的规律，还涉及到能量的转化和守恒，有关类比和建模等科学方法的应用也比较典型。

探究带电粒子的加速和偏转的规律，只要做好引导，学生自己是能够完成的，而且可以提高学生综合分析问题的能力。

二、教学目标：（一）知识与技能1、理解带电粒子在电场中的运动规律，并能分析解决加速和偏转方向的问题．2、知道示波管的构造和基本原理．（二）过程与方法通过带电粒子在电场中加速、偏转过程分析，培养学生的分析、推理能力（三）情感、态度与价值观通过知识的应用，培养学生热爱科学的精神三、教学重点难点重点：带电粒子在匀强电场中的运动规律难点：运用电学知识和力学知识综合处理偏转问题四、学情分析带电粒子在场中的运动（重力场、电场、磁场）问题，由于涉及的知识点众多，要求的综合能力较高，因而是历年来高考的热点内容，这里需要将几个基本的运动，即直线运动中的加速、减速、往返运动，曲线运动中的平抛运动、圆周运动、匀速圆周运动进行综合巩固和加深，同时需要将力学基本定律，即牛顿第二定律、动量定理、动量守恒定律、动能定理、机械能守恒定律、能量守恒定律等进行综合运用。

五、教学方法讲授法、归纳法、互动探究法六、课前准备1．学生的学习准备：预习牛顿第二定律的内容是什么，能定理的表达式是什么，抛运动的相关知识点。

2．教师的教学准备：多媒体课件制作，课前预习学案，课内探究学案，课后延伸拓展学案3、教具：多媒体课件七、课时安排：1课时八、学过程(一)预习检查、总结疑惑教师活动：引导学生复习回顾相关知识点（1）牛顿第二定律的内容是什么?（2）动能定理的表达式是什么?（3）平抛运动的相关知识点。

高中物理1.9带电粒子在电场中的运动教案 1 新人教版选修3-1

第九节、带电粒子在电场中的运动（2课时）教学目标（一）知识与技能1．了解带电粒子在电场中的运动——只受电场力，带电粒子做匀变速运动。

2．重点掌握初速度与场强方向垂直的带电粒子在电场中的运动(类平抛运动)。

3．知道示波管的主要构造和工作原理。

（二）过程与方法培养学生综合运用力学和电学的知识分析解决带电粒子在电场中的运动。

（三）情感态度与价值观1．渗透物理学方法的教育：运用理想化方法，突出主要因素，忽略次要因素，不计粒子重力。

2．培养学生综合分析问题的能力，体会物理知识的实际应用。

重点：带电粒子在电场中的加速和偏转规律难点：带电粒子在电场中的偏转问题及应用。

教学过程：（一）复习力学及本章前面相关知识要点：动能定理、平抛运动规律、牛顿定律、场强等。

（二）新课教学1．带电粒子在电场中的运动情况（平衡、加速和减速）⑴．若带电粒子在电场中所受合力为零时，即∑F＝0时，粒子将保持静止状态或匀速直线运动状态。

例：带电粒子在电场中处于静止状态，该粒子带正电还是负电?分析：带电粒子处于静止状态，∑F＝0，mgqE=，因为所受重力竖直向下，所以所受电场力必为竖直向上。

又因为场强方向竖直向下，所以带电体带负电。

⑵．若∑F≠0（只受电场力）且与初速度方向在同一直线上，带电粒子将做加速或减速直线运动。

(变速直线运动)◎打入正电荷（右图），将做匀加速直线运动。

设电荷所带的电量为q，板间场强为E电势差为U，板距为d, 电荷到达另一极板的速度为v,则电场力所做的功为：qELqUW==粒子到达另一极板的动能为：221mv Ek=由动能定理有：21mvqU=（或21mvqEL=对恒力）※若初速为v0，则上列各式又应怎么样？让学生讨论并列出。

◎若打入的是负电荷（初速为v0），将做匀减速直线运动，其运动情况可能如何，请学生讨论，并得出结论。

请学生思考和讨论课本P33问题分析讲解例题1。

（详见课本P33）【思考与讨论】若带电粒子在电场中所受合力∑F ≠0，且与初速度方向有夹角(不等于0°，180°)，则带电粒子将做什么运动？（曲线运动）---引出2．带电粒子在电场中的偏转（不计重力，且初速度v0⊥E ，则带电粒子将在电场中做类平抛运动）复习：物体在只受重力的作用下，被水平抛出，在水平方向上不受力，将做匀速直线运动，在竖直方向上只受重力，做初速度为零的自由落体运动。