2019-2020年高中物理《带电粒子在电场中的运动》教案5 新人教版选修3-1.doc

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2019-2020年高中物理《带电粒子在电场中的运动》教案5 新人教版选修3-1 教学目的 1．知道利用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．了解示波管的构造和基本原理． 教学重点： 初速度与场强方向垂直的带电粒子在电场中运动，沿电场方向（或反向）做初速度为零的匀加速直线运动，垂直于电场方向为匀速直线运动。 教学过程： ●新课教学 探讨带电粒子在电场中运动规律的方法． 【板书】第8节 带电粒子在电场中的运动 一、带电粒子的加速 1．匀强电场中的加速问题 如课本图1.8-1所示，在正极板处有一带正电离子，电量为q，初速度为v1=0，不计重力；两竖直平行金属板间距离为d，电势差为U，有几种方法可求出正离子到达负极板时的速度v2？ 学生小组讨论后，总结： (请同学比较在题设条件下哪种方法更简便)． 提出问题：如何解决带电粒子在非匀强电场中的加速问题？ (q在匀强电场中加速，电场力为变力，只可用能量观点求解．) 【板书】2．非匀强电场中的加速问题qU=ΔEk 若带电粒子经电场加速后，速度太小，还不能满足需要，怎么办？可以由同学讨论提出解决办法(引导提出多级加速问题)人们又制造了多级加速器． 【板书】3．多级加速器 可以使带电粒子获得更高的能量．如图1金属筒内无电场，带电粒子每经过相邻两金属筒的缝隙便被加速，以很高能量打到靶上． 如果使带电粒子具有一定的初速度v0，同时要受到与初速度v0不在同一直线上的合外力作用，它将要做曲线运动，其中最简单的情况是：粒子只受电场力作用，且初速度v0方向垂直于电场． 二、带电粒子在电场中的偏转 【板图】(参见课本图1.8-3) 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v0垂直于场强． 匀强电场：真空中YY′极板水平放置，二板距离为d，电势差为U，板长为l． 学生讨论下述几个问题：－q受力情况如何？运动性质如何？它的运动与力学中的哪种运动相似？用什么方法研究－q运动规律从而求出它射出电场时在竖直方向偏移原运动方向的距离y、末速度v及偏转角Φ 【模拟演示】电子束在电场中偏转，给出电场方向，先是让学生猜想电子束偏转轨迹如何，再用模拟验证，以调动学生的积极性，然后再做定量分析． 这种带电粒子的匀变速曲线运动可以用能量观点研究，也可用运动 种观点研究． 【板书】水平：匀速直线运动：vx=v0、l=v0t 【板图】图2 射线中点O′直接射出一样． 下面介绍使带电粒子先加速后偏转在电子技术中的应用——示波管． 三、示波管 1．构造及功用 (1)电子枪：发射并加速电子 (2)偏转电极YY′：使电子束竖直偏转(加信号电压) XX′：使电子束水平偏转(加扫描电压) (3)荧光屏 (4)玻壳 2．原理：(1)YY′作用：被电子枪加速的电子在YY′电场中做匀变速曲线运动，出电场后做匀速直线运动打到荧光屏上，物质的残光特性看到一条竖直亮线． 如何使这一竖直亮线转化成正弦图形呢？就要加扫描电压？ ●作业 1．复习本节内容 2．将练习(2)(5)作为书面作业