視頻標簽：帶電粒子,電場中的運動

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視頻課題：人教版高中物理選修3-1第一章第九節帶電粒子在電場中的運動-湖南省優課

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帶電粒子在電場中偏轉教學設計 
一、 教學設計 
（一）、設計思路來由 
1、一題連續五問，把學生思維集中在解決問題上，節省了時間，提高了效率 2、一題連續五問，避免了單調、說教式物理概念復習課，提高了學生的學習興趣 3、第二題實際上是第一題加了一個“前綴”，有效拓展了知識面和解題思路 4、本節課還有一個重要拓展： “帶電粒子在交變電場中偏轉” （二）、教學的知識背景 
1、處理帶電粒子在電場中偏轉的方法： （1）運動分解的觀點 （2）能量的觀點   2、求出了幾個重要的物理量    
  
3、得出了兩個角的關系 
tanθ=2tanβ 
4、軌跡 
二、教學設計的實施方案 （一）、受力分析 
基本粒子如電子、質子、α粒子等在電場中若沒有特殊說明，不計_____。帶電顆粒如塵埃、液滴、小球等質量較大，若題目沒有特殊說明一般要考慮其_____。 
（二）、運動狀態分析 
帶電粒子僅受電場力作用，以初速度v0垂直進入電場，粒子做類平拋運動 。 （三）、處理方法：運動分解的觀點 垂直電場方向：勻速直線運動，即 vx=v0，x=v0t，ax=0 
平行電場方向：初速為零的勻加速直線運動，即  
vy=at， 
 
例一、兩平行金屬板間距為d、電壓為U，板長為L，一帶電粒子質量為m、帶電量為-q，以垂直電場方向的初速度v0沿中線進入電場，當帶電粒子飛出電場時，求（1）豎直方向上的位移y；（2）速度偏轉角的正切tanθ。  
 
  
 2
022
121mvmvqUyyqEqUy221aty2021)vL(dmqU0vvtany0vat2
0mdvqUL12
2
4dULU
dULU1222
2
1atymdqUa221aty2
0
21)
vL(dmqU0vvtanytvL00
vat2
0
mdvqUL

                           
                  
                           
                                      
 
2 
例一、兩平行金屬板間距為d、電壓為U，板長為L，一帶電粒子質量為m、帶電量為-q，以垂直電場方向的初速度v0沿中線進入電場，當帶電粒子飛出電場時，（3）若速度偏轉角為θ，位移偏轉角為β，試證明tanθ=2tanβ  
   
  
 
  
例一、兩平行金屬板間距為d、電壓為U，板長為L，一帶電粒子質量為m、帶電量為-q，以垂直電場方向的初速度v0沿中線進入電場，當帶電粒子飛出電場時，求（4）v的大小 
運動分解觀點：  
能量觀點：  
例一、兩平行金屬板間距為d、電壓為U，板長為L，一帶電粒子質量為m、帶電量為-q，以垂直電場方向的初速度v0沿中線進入電場，當帶電粒子飛出電場時，求（5）如圖，若距離平行金屬板S處有一豎直屏，求帶電粒子打到屏上P點時離中點O的 距離OP（y’）。  
①   
②   
例二、如圖所示，靜止的電子在加速電壓U1的作用下從O經P板的小孔射出，又垂直進入平行金屬板間的電場，金屬板間距為d，板長為L，在偏轉電壓U2的作用下發生偏轉而飛出平行金屬板，當帶電粒子飛出電場時，求（1）豎直方向上的位移y；（2）速度偏轉角的正切tanθ。  
 
 
 
  
  
 
與粒子的m、q無關，僅決定于加速電場和偏轉電場。   
221aty2
0
21)
vL(dmqU200mdvqULvvtany2LyL
y
tan
tantan222
yxvvv2
022121mvmvqUyy
qEqUy22LLsyytan)Ls(y2tvyyytvs02
020mdvL
qUvvtany221aty20
221)
vL(dmqU1224dULUdULU1222
012
1mvqU
                           
                  
                           
                                      
 3 
1、如圖所示，在真空中速度為v0=6.4×107m/s的電子束連續地射入兩平行極板之間，極板長度L=8.0×10-2m，間距為d=5.0×10-3m兩極板不帶電時，電子束將沿兩極板之間的中線通過．要使電子能飛出電場，兩板間所加電壓的最大值為多少？ （電子質量、電荷量已知）  
2、如圖所示，有一電子（電荷量為e）經電壓U0加速后，進入兩塊間距為d、電壓為U的平行金屬板間。若電子從兩板正中間垂直電場方向射入，且正好能穿過電場，求（1）金屬板AB的長度；（2）電子穿出電場時的動能。

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