《带电粒子在电场中的直线运动》的教案VIP专享VIP免费

1带电粒子在电场中的运动—直线运动一．教学目标：1.知识与技能（1）学习运用动能定理和运动学公式处理带电粒子的直线运动。（2）学习在复合场中的带电粒子的直线运动。2.过程与方法通过带电粒子在场中的直线运动，培养学生的分析、推理能力。3.情感、态度与价值观通过知识的应用，培养学生热爱科学的精神。二．重点、难点：动能定理的运用三．教学方法讲授法、归纳法、互动探究法四．教学过程1.引入新课带电粒子在电场中受到电场力的作用会产生加速度，使其原有速度发生变化．在现代科学实验和技术设备中，常常利用电场来控制或改变带电粒子的运动。具体应用有哪些呢?本节课我们开始来研究这个问题．以匀强电场为例。2.进行新课教师活动：引导学生复习回顾相关知识点。（1）牛顿第二定律的内容是什么?（2）动能定理的表达式是什么?（3）静电力做功的计算方法。例1．下列粒子从初速度为零的状态经过两板间电压为U的平行板电容器后，哪种粒子的速度最大()A．质子(H)B．氘核(H)C．α粒子(He)D.钠离子(Na＋)变式1如图所示，M、N是在真空中竖直放置的两块平行金属板，质量为m、电量为+q的带电粒子（不计重力），以极小的初速度由小孔进入电场，当M、N间电压为U时，粒子到达N板的速度为v，如果要使这个带电粒子到达N板的速度为2v，则下述方法能满足要求的是（）A、使M、N间电压增加为2UC、使M、N间电压不变，距离减半B、使M、N间电压增加为4UD、使M、N间电压不变，距离加倍变式2.如图所示，在平行板电容器P板附近有一电子由静止开始向Q板运动。已知两极板间电势差为U，板间距为d，电子质量为m，电荷量为e。则关于电子在两板间的运动情况，下列叙述正确的是()A．若将板间距d增大一倍，则电子到达Q板的速率保持不变B．若将板间距d增大一倍，则电子到达Q板的速率也增大一倍C．若将两极板间电势差U增大一倍，则电子到达Q板的时间保持不变D．若将两极板间电势差U增大一倍，则电子到达Q板的时间减为一半AB+vUMN+U2变式3.两平行金属板相距为d，电势差为U，一电子质量为m，电荷量为e，从O点沿垂直于极板的方向射入电场，最远到达A点，然后返回，如图所示，OA间距为h，此电子具有初动能是()A.edh/UB.edUhC.eU/dhD.eUh/d例2：如图所示，平行板电容器A、B板相距d，上板A的中央开有一小孔M，已知A、B两板的电压为U，今有一个质量为m的带电液滴，自A板上方相距为d的P点由静止自由下落（P、M在同一竖直线上），到达N孔时速度恰好为零，空气阻力不计。那么该液滴带何种电荷？所带电荷量是多少？变式4.如图所示，水平放置的平行金属板A、B的距离为d，A板接地，开始两板都不带电，现将电荷量为＋q、质量为m的液滴从小孔正上方h处无初速度滴下，通过小孔落向B板并把电荷全部传给B板，求：(1)若第N滴在AB间恰好做匀速运动，求电容器的电容；(2)能到达B板的液滴不会超过多少滴？例3.如图所示，光滑绝缘细杆竖直放置，它与以正电荷Q为圆心的某圆交于B、C两点，质量为m、带电荷量为－q的有孔小球从杆上A点无初速度下滑，已知q≪Q，AB＝h，小球滑到B点时的速度大小为，求：(1)小球由A到B的过程中静电力做的功；(2)A、C两点间的电势差。3变式5.如图，Q为固定的正点电荷，A、B两点在Q的正上方和Q相距分别为h和0.25h，将一带电小球从A点由静止释放，运动到B点时速度正好又变为零。若此电荷在A点处的加速度大小为g，试求：(1)此电荷在B点处的加速度；(2)A、B两点间的电势差(用Q和h表示)。巩固练习1、如图电场中有A、B两点，A、B的电势差UAB＝100V，一个质量为m=2.0×10-12kg、电量为q=-5.0×10-8C的带电粒子，以初速度v0=3.0×103m/s由A点运动到B点，求粒子到达B点时的速率。（不计粒子重力）2.如图所示，平行板电容器水平放置，一带负电的小球在距下板h处静止.如果两极板间电势差减小到原来的1/5时，求：（1）带电小球运动到极板上需多长时间？（2）到达极板时的速度多大？（重力加速度为g)A-Bv043.倾角为30°的直角三角形底边长为2L，底边处在水平位置，斜边为光滑绝缘导轨，现在底边中点O固定一正电荷Q，让一个质量为m的带正电的电荷q从斜面顶端A沿斜面滑下(不脱离斜面)。已测得它滑到斜边上的垂足D处的速度为v，...