10.5.2 带电粒子在电场中的运动—偏转 教案

1、第第 10 10 单元单元 第第 9 9 案案 总第总第 14 14 案案 课题：课题： 10. 5.2 带电粒子在电场中的运动偏转 【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会分析带电粒子的偏转问题 3通过带电粒子运动规律的分析，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、偏转问题 2动能定理和类平抛运动的分析 【教学难点】【教学难点】 1平抛规律的应用 【教学过程教学过程】 复习引入： 1带电粒子在电场中的加速、减速运动规律 2平抛运动： 水平方向：x： 0 x vv 0 xv t 竖直方向：y： y v

2、gt 2 1 2 ygt 3动能定理： 22 21 11 = 22 Wmvmv 外 【新课教学新课教学】 一、一、带电粒子在匀强电场中的偏转（垂直于电场线方向射入）带电粒子在匀强电场中的偏转（垂直于电场线方向射入） 带电粒子的初速度方向跟电场方向垂直时，静电力方 向跟速度方向不在同一直线 上，带电粒子的运动轨迹将发 生偏转。 在匀强电场中，带电粒子的运动轨迹是一条抛 物线， 类似平抛运动的轨迹。 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 电场方向从中央射入两平行金属板间，板间距离为d，电势差为U，板长为l。 运动性质如何？ 粒子在电场中运动的时间t 粒子运动的

3、加速度a 粒子在射出电场时沿垂直于板方向偏移的距离y 粒子在离开电场时竖直方向的分速度vy 粒子在离开电场时的速度大小 粒子在离开电场时的速度偏转角度 求粒子离开电场时位移的大小 求粒子离开电场时位移偏向角 速度偏转角和位移偏向角有什么关系 粒子离开电场后做什么运动？ 在偏转电场中，电场力做的功 例 1带电粒子以初速度v0垂直电场方向进入平行金属板形成的匀强电场中（只受静电 力作用） ，它离开时偏离方向y，偏角为，下列说法正确的是（ ABD） A.粒子在电场中做类平抛运动 B.粒子飞过电场的时间，决定于板长和和粒子进入电场时的初速度 C.偏转角与粒子的电荷量和质量无关 D.离子对偏移距离y，可

4、用加在两极板上的电压控制 2让质子和氘核的混合物沿着与电场垂直的方向进入匀强电场，要使它们最后偏转角 相同，这些粒子进入电场时必须具有相同的（ B ） A.初速度 B.初动能 C.mv D.质量 3 3带电粒子垂直进入匀强电场中发生偏转时(除电场力外不计其他力的作用)( B ) A.电势能增加，动能增加 B.电势能减小，动能增加 C.动能和电势能都不变 D.上述结论都不正确 4 4氢的三种同位素氕、氘、氚的原子核分别为H 1 1 、H 2 1 、H 3 1 它们以相同的初动能垂直 进人同一匀强电场，离开电场时，末动能最大的是( D ) A.氕核 B.氘核 C.氚核 D.一样大 5 5三个 粒子

5、同时由同一点垂直电场方向进入偏转电场，其轨迹如图所示，其中b恰 好飞出电场.由此可以肯定( ACD ) A.在b飞离电场的同时，刚好打在负极板上 B.b和c同时飞离电场 C.进入电场时，c的速度最大,a的速度最小 D.动能的增量，c的最小，a和b的一样大 6 6如图所示，有三个质量相等，分别带正电、负电和不带电的小球，从带电平行金属 板的P点以相同速率沿垂直于电场方向射人电场，落在A、B、C三点上，则( AC ) AA带正电，B不带电，C带负电 B三个带电小球在电场中运动时间相等 C三个小球在电场中加速度大小关系是aCaBaA D三个小球到达正极板时动能关系是EkAEkBEkC 7 7如图所示

6、，初速为零的电子经电压U1加速后，垂直进入偏转电场偏转，离开偏转电 场时侧向位移是y.偏转板间距离为d， 偏转电压为U2， 板长为l.为了提高偏转灵敏度(每 单位偏转电压引起的侧向位移)，可采用下面哪些办法( C ) A.增大偏转电压U2 B.减小板长l C.减小板间距离d D.增大加速电压U1 8 8上题中，要使侧向位移y增为原来的 2 倍，可采用下列哪些办法(AD ) A.只使加速电压变为 2 1 U1 B.只使偏转电压变为 2 1 U2 C.只使偏转极板长l变为 2l D.只使偏转极板间距离减为 2 1 d 9 9一束带电粒子（不计重力） ，垂直于电场线方向进入偏转电场，试讨论在下列情况

7、下， 粒子还应具备什么条件，才能得到相同的偏移的距离y和速度偏转角度.（偏转电场 的U、d、l不变） 进入偏转电场的速度相同 进入偏转电场的动能相同 先由同一电场U1加速后，再垂直进入偏转电场 U2 二、二、粒子射出电场后的运动粒子射出电场后的运动 1 10 0水平放置的两块平行金属板长l，两板间距为d，两板间电压为U，且上板为正，一 个电子沿水平方向以速度v0从两板中间射入，已知电子质量m，电荷量e，求： 电子偏离金属板的侧位移是多少？ 电子飞出电场时的速度大小是多少？ 电子离开电场后打在屏上P点，屏与金属板右端相距s，求OP长度y 三三、应用应用示波管的原理示波管的原理 1.示波器：用来观

8、察电信号随时间变化的电子仪器。其核心部分是示波管 2.示波管的构造：由电子枪、偏转电极和荧光屏组成（如图） 。 3.原理：利用了电子的惯性小、荧光物质的荧光特性和人的视觉暂留等，灵敏、直观 地显示出电信号随间变化的图线。 阅读课本 P47拓展学习，了解示波管的工作原理。 1 11 1示波管是示波器的核心部件，它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，如图所示。如 果在荧光屏上 P 点出现亮斑，那么示波管中的（ AC ） A.极板X应带正电 B.极板X应带正电 C.极板Y应带正电 D.极板Y应带正电 1 12 2一台正常工作的示波器，突然发现荧光屏上的画面高度缩小了。分析其故障原因， 可能是（ AD） A.加速电压偏大 B.加速电压偏小 C.偏转电压偏大 D.偏转电压偏小 小结： 作业：