视频标签:带电粒子,电场中的运动
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视频课题:人教版高中物理选修3-1第一章第九节带电粒子在电场中的运动-湖南省优课
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带电粒子在电场中偏转教学设计
一、 教学设计
(一)、设计思路来由
1、一题连续五问,把学生思维集中在解决问题上,节省了时间,提高了效率 2、一题连续五问,避免了单调、说教式物理概念复习课,提高了学生的学习兴趣 3、第二题实际上是第一题加了一个“前缀”,有效拓展了知识面和解题思路 4、本节课还有一个重要拓展: “带电粒子在交变电场中偏转” (二)、教学的知识背景
1、处理带电粒子在电场中偏转的方法: (1)运动分解的观点 (2)能量的观点 2、求出了几个重要的物理量
3、得出了两个角的关系
tanθ=2tanβ
4、轨迹
二、教学设计的实施方案 (一)、受力分析
基本粒子如电子、质子、α粒子等在电场中若没有特殊说明,不计_____。带电颗粒如尘埃、液滴、小球等质量较大,若题目没有特殊说明一般要考虑其_____。
(二)、运动状态分析
带电粒子仅受电场力作用,以初速度v0垂直进入电场,粒子做类平抛运动 。 (三)、处理方法:运动分解的观点 垂直电场方向:匀速直线运动,即 vx=v0,x=v0t,ax=0
平行电场方向:初速为零的匀加速直线运动,即
vy=at,
例一、两平行金属板间距为d、电压为U,板长为L,一带电粒子质量为m、带电量为-q,以垂直电场方向的初速度v0沿中线进入电场,当带电粒子飞出电场时,求(1)竖直方向上的位移y;(2)速度偏转角的正切tanθ。
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例一、两平行金属板间距为d、电压为U,板长为L,一带电粒子质量为m、带电量为-q,以垂直电场方向的初速度v0沿中线进入电场,当带电粒子飞出电场时,(3)若速度偏转角为θ,位移偏转角为β,试证明tanθ=2tanβ
例一、两平行金属板间距为d、电压为U,板长为L,一带电粒子质量为m、带电量为-q,以垂直电场方向的初速度v0沿中线进入电场,当带电粒子飞出电场时,求(4)v的大小
运动分解观点:
能量观点:
例一、两平行金属板间距为d、电压为U,板长为L,一带电粒子质量为m、带电量为-q,以垂直电场方向的初速度v0沿中线进入电场,当带电粒子飞出电场时,求(5)如图,若距离平行金属板S处有一竖直屏,求带电粒子打到屏上P点时离中点O的 距离OP(y’)。
①
②
例二、如图所示,静止的电子在加速电压U1的作用下从O经P板的小孔射出,又垂直进入平行金属板间的电场,金属板间距为d,板长为L,在偏转电压U2的作用下发生偏转而飞出平行金属板,当带电粒子飞出电场时,求(1)竖直方向上的位移y;(2)速度偏转角的正切tanθ。
与粒子的m、q无关,仅决定于加速电场和偏转电场。
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1、如图所示,在真空中速度为v0=6.4×107m/s的电子束连续地射入两平行极板之间,极板长度L=8.0×10-2m,间距为d=5.0×10-3m两极板不带电时,电子束将沿两极板之间的中线通过.要使电子能飞出电场,两板间所加电压的最大值为多少? (电子质量、电荷量已知)
2、如图所示,有一电子(电荷量为e)经电压U0加速后,进入两块间距为d、电压为U的平行金属板间。若电子从两板正中间垂直电场方向射入,且正好能穿过电场,求(1)金属板AB的长度;(2)电子穿出电场时的动能。
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