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10.5.1 带电粒子在电场中的运动—加速 教案

1、第第 10 10 单元单元 第第 8 8 案案 总第总第 13 13 案案 课题:课题: 10. 5.1 带电粒子在电场中的运动加速 【教学目标与核心素养】【教学目标与核心素养】 1知道各种基本粒子的符号、质量、电荷等 2会分析带电粒子的加速、减速问题 3通过带电粒子运动的分析,培养学生的推理能力及热爱科学的精神 【教学重点教学重点】 1带电粒子在电场中的加速、减速问题 2 【教学难点】【教学难点】 1带电粒子在交变电场中的运动分析 【教学过程教学过程】 复习引入: 1牛顿第二定律: Fma 2 动能定理: 22 21 11 = 22 Wmvmv 外 带电粒子的重力是否考虑问题: 质子( 1

2、1H) 、电子( 0 1 e) 、 粒子( 4 2He) 、氕( 1 1H) 、氘( 2 1H) 、氚( 3 1H)等,一般 不计重力。 带电微粒、带电油滴、带电小球一般情况下要考虑重力,特殊说明或暗示的除外。 说明:基本粒子不计重力,但不是不计质量。说明:基本粒子不计重力,但不是不计质量。 一、新课教学一、新课教学 1.1.带电粒子在电场中的平衡问题带电粒子在电场中的平衡问题 思思考考:带电粒子在电场中处于静止状态,该粒子带正电还是负电? 若带电粒子有初速度,且在电场中所受合力为零,粒子怎样运动? 2.2.带电粒子在电场中的加速带电粒子在电场中的加速 真空中的平行金属板两板间的电势差为 U,

3、 一质量为m、 电荷量为q的正带电粒子 (重 力不计) ,在静电力的作用下由静止开始从A板向B板运动,求粒子到达另一极板B的 速度大小。 思考思考:若板间距离减小(增大) ,粒子到达离一极板的速度如何变化? 思考思考:如果板间电压不变,电场是非匀强电场,粒子到达另一极板的速度是多少? 例 1原来都静止的质子(氢原子核 1 1H)和 粒子(氦原子核 4 2He) ,经过同一电场加 速后,它们的速度大小之比为( D ) A.11 B.12 C.14 D.21 2 2如图所示,M、N是置于真空中的两块平行金属板,一重力可忽略的带电粒子以速度 v由M板的小孔P进入两板间的匀强电场,当M、N间的电压为U

4、时,粒子刚好能到达N 板。如果要使粒子能够到达M、N两板间的中点处后又由原路返回,则下述方法中可行 的是:( B ) A.使粒子的初速减为v/2 B.使 M、N 两板间的电压变为 2U C.使 M、N 两板间的电压变为 4U D.使粒子的初速度和M、N两极间的电压均增为原来的 2 倍 结论:结论: 适用于匀强、非匀强电场 带电粒子到达另一极板时增加的动能,由两板间的电压和电量决定,与板间的距离无 关 例例. .如图所示,水平放置的A、B两平行金属板相距h,上板A带正电,现有质量为m、带 电量为+q的小球在B板下方距离为H处,以初速度v0竖直向上从B板小孔进入板间电 场,欲使小球刚好打到A板,求A、B间电势差U . .若该粒子初速度不为零,沿电场线方向射入电场,带电粒子将做什 么运动? 若电荷所带的电量为q,初速度为v0,电势差为 U,求出电荷到达另一极板的速度大小。 若打入负电荷,粒子做什么运动?(运动形式预测) 小结: 作业: