高中必修第三册《第4节 带电粒子在电场中的运动》优质课教案下载

高中必修第三册《第4节 带电粒子在电场中的运动》优质课教案教学设计下载

[观图助学]

如图所示，平行板两极板间的电压为U，距离为d。将一质量为m，电荷量为q的正离子从左极板附近由静止释放。

(1)离子的加速度多大？做什么运动？

(2)怎么求离子到达负极板时的速度？试用两种方法。

1.受力分析

仍按力学中受力分析的方法分析，只是多了一个静电力而已，若带电粒子在匀强电场中，则静电力为恒力(qE)；若在非匀强电场中，则静电力为变力。

2.运动分析：带电粒子从静止释放，将沿电场力方向在匀强电场中做匀加速直线运动。

3.末速度大小：根据qU＝ eq ﹨f(1,2) mv2，得v＝ eq ﹨r(﹨f(2qU,m)) 。

[思考判断]

(1)带电粒子在电场中只受电场力作用时，可能做匀速直线运动。(×)

(2)带电粒子沿电场方向进入电场时，一定做匀加速直线运动。(×)

(3)动能定理能分析匀强电场中的直线运动问题，不能分析非匀强电场中的直线运动问题。 (×)

(4)带电粒子在电场中只受电场力作用时，其动能和电势能总和保持不变。(√)

知识点二　带电粒子偏转

1.运动状态分析

如图所示，电子以初速度v0垂直于电场线方向射入匀强电场时，电子只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，类似于力学中的平抛运动(轨迹为抛物线)。

2.运动规律(如图所示)

偏转角度θ满足：tan θ＝ eq ﹨f(qUl,mdv eq ﹨o﹨al(2,0) )

[思考判断]

(1)带电粒子垂直进入匀强电场，一定做匀变速曲线运动。(√)

(2)带电粒子垂直进入点电荷电场，一定做匀速圆周运动。(×)

(3)带电粒子垂直进入匀强电场，其运动可看成沿电场方向的匀速运动和垂直电场方向的匀加速运动的合运动。(×)