《帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)》導(dǎo)學(xué)案

1、課時(shí)1. 9帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)停習(xí) 0主化貝總劇酬化課程學(xué)習(xí)目標(biāo)1學(xué)習(xí)運(yùn)用靜電力、電場(chǎng)強(qiáng)度等慨念研究芾電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度.速度、位移等變化規(guī)律。2學(xué)習(xí)運(yùn)用靜電力做功、電勢(shì)、電勢(shì)差、等勢(shì)面等慨念研究芾電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)的能重轉(zhuǎn)化規(guī) 律.3了解示波管的工作原理，體會(huì)電場(chǎng)知識(shí)在科技中的運(yùn)用。知識(shí)體系梳理1.帝電粒子在電場(chǎng)中的加速真空中有一對(duì)平行板訳板接電源的正極 Q 板接電源的負(fù)極，兩極板間形成勻強(qiáng)電場(chǎng)。在兩板間若要加 速一個(gè)電子獲得最大的速度，該電子應(yīng)從板釋放若極板間電勢(shì)差為匚電子質(zhì)量為戛電荷重為 G 加 速后的最大速度為，2芾電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)進(jìn)入電場(chǎng)的方式以初速度3電場(chǎng)線

2、進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)。受力特點(diǎn):靜電力大小且方向與初速度必的方向較(3)運(yùn)動(dòng)特點(diǎn):做與力學(xué)中的平拋運(yùn)動(dòng)類似，故稱作(I)運(yùn)動(dòng)規(guī)律：垂直電場(chǎng)方向運(yùn)動(dòng)平行電場(chǎng)方向Vy=，丿心位移=硼ot速度y = at =位移：y=扌at：=偏轉(zhuǎn)角度:tan& =3.示波管(1)示波器的核心部件是示波管，示波管是真空管，主要由三部分組成，這三部分分別是。(2)工作原理:通過燈絲發(fā)射的電子在電子槍陰極和陽極間受靜電力的作用被，形成電子束，進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電極rr電子束在、AT中受到靜電力的作甩發(fā)生打到熒光屏上形成訓(xùn).技Ifc統(tǒng)化系戌 2 化S點(diǎn)難點(diǎn)探究主題1：帶電粒子在電場(chǎng)中的加速閱讀教材中芾電粒子的加速”部分的內(nèi)容回答下

3、列問題。(1)教材中對(duì)圖L 9-1(計(jì)算粒子到達(dá)另一個(gè)極板時(shí)的速度)情形是從功能轉(zhuǎn)化角度運(yùn)用動(dòng)能定理分析的, 你能否利用牛頓第二走律從動(dòng)力學(xué)角度進(jìn)行分析？思維探究與創(chuàng)新導(dǎo)學(xué)區(qū)不議不講(2)如果帝電粒子不是由靜止開始,而是以初速度“從正極板向負(fù)極板運(yùn)動(dòng)，到達(dá)負(fù)極板時(shí)的速率是多 少?如果沿若不同的路線到達(dá)負(fù)極板時(shí)的速率相等嗎？主題 2 類平拋運(yùn)動(dòng)閱讀教材中芾電粒子的偏轉(zhuǎn)”和例題2中的內(nèi)容，回答下列問題。例題2中芾電粒子在電場(chǎng)中受到的靜電力是恒力嗎?為什么?粒子受到的靜電力的方向與其初速度的 方向是什么關(guān)系？(2)把帝電粒子在僞轉(zhuǎn)電極中的運(yùn)動(dòng)與研究平拋運(yùn)動(dòng)的方法進(jìn)行類比。為什么我們箒把垂直射入勻強(qiáng)

4、電場(chǎng)的芾電粒子的運(yùn)動(dòng)叫作類平拋運(yùn)動(dòng)，它與平拋運(yùn)動(dòng)有哪些相似之處?又有哪些不同之處？主題 3：帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)(1)在例題2中電子射出極板后才務(wù)做什么運(yùn)動(dòng)?是否仍然可以用分運(yùn)動(dòng)的合成來研究其在電場(chǎng)外的運(yùn)動(dòng)?(2)在例題2中電子穿出極板的時(shí)間為r丄如果埴大極板間電勢(shì)差厶；電子是否可能飛不出極板?如果%飛不出極板電子將落在哪里?電子運(yùn)動(dòng)的時(shí)間由哪些量決定？主題 1：示波管的原理如果建立如圉坐標(biāo)系把熒光屏分為四個(gè)象限用吆要電子打在第/、/、/、/I彖限，應(yīng)該分別在YY XXf上加什么樣的電壓？(2)如果AT上不加電壓僅在KT上加變化的電壓用吆熒光屏上的殼斑將會(huì)在什么位置移動(dòng)?如果同時(shí) 在AT上加

5、上鋸齒形掃描電壓,將會(huì)起到什么效果？槍測(cè)會(huì)佩化智繼It字化基礎(chǔ)智能檢測(cè)1下列粒子從初速度為零的狀態(tài)經(jīng)過電壓為&的電場(chǎng)加速后，粒子速度最大的是()。A.質(zhì)子B.気核C.氮核D.鈉離子Na*2圖示是示波管的原理圖下列說法正礎(chǔ)的是()困學(xué)區(qū)不妹不講示波竹的工作壓理圖技能應(yīng)用與茹展A.示波管內(nèi)要抽成真空B電子槍兩極間可接交流電壓C.在偏轉(zhuǎn)電極兀T加上偏轉(zhuǎn)電壓會(huì)使電子在水平方向發(fā)生偏轉(zhuǎn)D.通過熒光屏上出現(xiàn)的殼斑才能顯現(xiàn)電子的位置3帶電粒子在電場(chǎng)中只受靜電力作用時(shí)，它不可能出現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是（）。 A.勻速直線運(yùn)動(dòng)B.勻加速直線運(yùn)動(dòng)C.勻變速曲線運(yùn)動(dòng)D.勻速園周運(yùn)動(dòng)4如圉所示,一質(zhì)量為4.0X10-

6、15kg、電荷重為2.0X10 C的帝正電質(zhì)歳以1.0X10 m/s的速度垂直于 電場(chǎng)方向從a點(diǎn)進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域并從b點(diǎn)離開電場(chǎng)區(qū)域。 離開電場(chǎng)時(shí)的速度為5.0 X101m/s,由此可知，電場(chǎng)中次0兩點(diǎn)間的電勢(shì)差 九-必斗；帝電質(zhì)點(diǎn)離開電場(chǎng)時(shí)的速度在電場(chǎng)方向上的分重為Es。（不考專重 力作用）材林促典化視條$無化乂全新視角拓展拓展一、帶電粒子在電場(chǎng)中的加速1如圉所示在點(diǎn)電荷皆的電場(chǎng)中有乂萬兩為將質(zhì)子和a粒子分別從川點(diǎn)由靜止釋放到達(dá)萬點(diǎn)時(shí)， 它們的速度大小之比為多少?2 粒子是指失去電子的気核）拓展二、帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)問題的分析2 如圖所示在兩條平行的虛線內(nèi)存在著寬度為L、電場(chǎng)強(qiáng)度為F的

7、勻強(qiáng)電場(chǎng)在與右側(cè)虛線相距也為L處有一與電場(chǎng)平行的屏?，F(xiàn)有一電荷重為質(zhì)重為也的芾電粒子（重力不計(jì)L以垂直于電場(chǎng)線方向的初速 度射入電場(chǎng)中小方向的延長線與屏的交點(diǎn)為0試求：粒子從射入到打在屏上所用的時(shí)間。（2）粒子剛射出電場(chǎng)時(shí)的速度方向與初速度方向間夾角的正切值tan a。（3）粒子打在屏上的點(diǎn)P到點(diǎn)0的距離x.形化刃用立現(xiàn)化思維導(dǎo)圖構(gòu)建X軸 X =Voty軸:y = Jat2=z_I示波管的原理學(xué)另豪統(tǒng)化戍果其享化學(xué)習(xí)體驗(yàn)分享答宰課時(shí)1. 9帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)知識(shí)體系極他竺涯直于不變涯直勻變速曲線運(yùn)動(dòng)力類平拋運(yùn)動(dòng)做 埶十泌嚴(yán)二 mmv（）azmvQd%電子槍、偏轉(zhuǎn)電極、熒光屏加速偏轉(zhuǎn)md吋重

8、庶難點(diǎn)探究主題1：（1）從動(dòng)力學(xué)角度分析，粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中受到的靜電力戶爲(wèi)尋,由遵八皿 d得 仁庠。如果芾電粒子不是由靜止開始,而是以初速度從正極板向負(fù)極板運(yùn)動(dòng)，則有珈;因此5J達(dá)負(fù)極 板時(shí)的速率寸。+警。靜電力做功與路徑無關(guān)所以如果沿著不同的路線，達(dá)負(fù)極板時(shí)的速率相等。主題2：由于兩平行板間的電場(chǎng)是勻強(qiáng)電場(chǎng)所以芾電粒子在極板間受到恒走的靜電力作甩靜電力的方向 與粒子射入電場(chǎng)中時(shí)的初速度方向垂直.（2）垂直射入勻強(qiáng)電場(chǎng)的帝電粒子受到的靜電力與重力類似，是大小.方向不變的恒力,且與其初速度方向垂 直陸電粒子必沿電場(chǎng)方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，在初速度方向上不受力，做勻速直線運(yùn)動(dòng),所以把 它

9、叫作類平拋運(yùn)動(dòng)。不同之處在于我們高中階段研究重力場(chǎng)一賤認(rèn)為是沒有邊際的，在同一地點(diǎn)不同重物 的加速度都是相同的;勻強(qiáng)電場(chǎng)則一般是有邊界的，并且電場(chǎng)可能改變，不同帝電粒子的質(zhì)臺(tái)所帝電荷重都 有可能不同，因此在研究帝電粒子的類平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)需要考專更多的實(shí)際問題。主題3：電子射出電場(chǎng)后不再受到靜電力的作甩將做勻速直線運(yùn)動(dòng)。其后的運(yùn)動(dòng)也可以看作是用方向速 度為弘的勻速直線運(yùn)動(dòng)與y方向速度為喚的勻速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng).（2）如果埴大極板間的電勢(shì)差C；就會(huì)堵大電場(chǎng)強(qiáng)度使電子受到的靜電力F堵大，電子有可能飛不出極板。 如果飛不出極板那么電子將落在丫極板上它在y方向的位移就是其進(jìn)入電場(chǎng)瞬間離F極板的距離d；由 及

10、&誥可知電子的運(yùn)動(dòng)時(shí)間由g d等重決走。主題4：如果使.Y正F負(fù)、卩正廣負(fù),則電子打在第/象限;如果使X負(fù)F正、F正廠負(fù)，則電子打在第/ 象限;如果使丫負(fù)丫正.F負(fù)廠正測(cè)電子打在第豫限;如果使X正f負(fù)、F負(fù)廠正，則電子打在第象JB結(jié)評(píng)價(jià)與反思帝電粒子的加速：皿=（適用于田可電場(chǎng)）芾電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)帝電粒子的偏轉(zhuǎn)（類平拋運(yùn)動(dòng)）如果AT上不加電壓僅在上加變化的電壓用吆熒光屏上的殼斑將會(huì)在y軸上上下移動(dòng)。如果同時(shí) 在AT上加上鋸齒形掃描電壓將會(huì)使殼斑在F方向移動(dòng)的同時(shí)也在Y方向移動(dòng),也就可以看出上電壓隨 時(shí)間變化的規(guī)律.基礎(chǔ)智能檢測(cè)1.A2.ACD3.A4.9003X10*全新視角拓展LV2 ： 1【解析】質(zhì)子和o粒子都是正離子，從月點(diǎn)釋放后,受靜電力作用加速運(yùn)動(dòng)到6為設(shè)小5兩點(diǎn)間的電勢(shì)差 為E；由動(dòng)能定理對(duì)質(zhì)子:詁冒二皿緋 需【解析】根據(jù)題意，粒子在垂直于電場(chǎng)線的方向