带电粒子在电场中的运动物理教案

“entire2008”通过精心收集，向本站投稿了13篇带电粒子在电场中的运动物理教案，下面小编给大家整理后的带电粒子在电场中的运动物理教案，欢迎阅读!

篇1：带电粒子在电场中的运动物理教案

一、教学目标

1．了解——只受电场力，带电粒子做匀变速运动。

2．重点掌握初速度与场强方向垂直的——类平抛运动。

3．渗透物理学方法的教育：运用理想化方法，突出主要因素，忽略次要因素，不计粒子重力。

二、重点分析

初速度与场强方向垂直的带电粒子在电场中运动，沿电场方向（或反向）做初速度为零的匀加速直线运动，垂直于电场方向为匀速直线运动。

三、主要教学过程

1．带电粒子在磁场中的运动情况

①若带电粒子在电场中所受合力为零时，即∑F=0时，粒子将保

持静止状态或匀速直线运动状态。

例带电粒子在电场中处于静止状态，该粒子带正电还是负电？

分析带电粒子处于静止状态，∑F=0，mg=Eq，因为所受重力竖直向下，所以所受电场力必为竖直向上。又因为场强方向竖直向下，所以带电体带负电。

②若∑F≠0且与初速度方向在同一直线上，带电粒子将做加速或减速直线运动。（变速直线运动）

打入正电荷，将做匀加速直线运动。

打入负电荷，将做匀减速直线运动。

③若∑F≠0，且与初速度方向有夹角（不等于0°，180°），带电粒子将做曲线运动。

mg＞Eq，合外力竖直向下v0与∑F夹角不等于0°或180°，带电粒子做匀变速曲线运动。在第三种情况中重点分析类平抛运动。

2．若不计重力，初速度v0⊥E，带电粒子将在电场中做类平抛运动。

复习：物体在只受重力的作用下，被水平抛出，在水平方向上不受力，将做匀速直线运动，在竖直方向上只受重力，做初速度为零的自由落体运动。物体的实际运动为这两种运动的合运动。

与此相似，不计mg，v0⊥E时，带电粒子在磁场中将做类平抛运动。

板间距为d，板长为l，初速度v0，板间电压为U，带电粒子质量为m，带电量为+q。

①粒子在与电场方向垂直的方向上做匀速直线运动，x=v0t；在沿电若粒子能穿过电场，而不打在极板上，侧移量为多少呢？

②

③

注：以上结论均适用于带电粒子能从电场中穿出的情况。如果带电粒子没有从电场中穿出，此时v0t不再等于板长l，应根据情况进行分析。

设粒子带正电，以v0进入电压为U1的电场，将做匀加速直线运动，穿过电场时速度增大，动能增大，所以该电场称为加速电场。

进入电压为U2的电场后，粒子将发生偏转，设电场称为偏转电场。

例1质量为m的带电粒子，以初速度v0进入电场后沿直线运动到上极板。

（1）物体做的是什么运动？

（2）电场力做功多少？

（3）带电体的电性？

例2如图，一平行板电容器板长l=4cm，板间距离为d=3cm，倾斜放置，使板面与水平方向夹角α=37°，若两板间所加电压U=100V，一带电量q=3×10—10C的负电荷以v0=0。5m/s的速度自A板左边缘水平进入电场，在电场中沿水平方向运动，并恰好从B板右边缘水平飞出，则带电粒子从电场中飞出时的速度为多少？带电粒子质量为多少？

例3一质量为m，带电量为+q的小球从距地面高h处以一定的初速度水平抛出。在距抛出点水平距离为l处，有一根管口比小球直径略大的

管子上方的整个区域里加一个场强方向水平向左的匀强电场。如图：

求：（1）小球的初速度v；

（2）电场强度E的大小；

（3）小球落地时的动能。

篇2：物理教案－带电粒子在电场中的运动

带电粒子在电场中的运动

一、教学目标

1．了解带电粒子在电场中的运动――只受电场力，带电粒子做匀变速运动。

2．重点掌握初速度与场强方向垂直的带电粒子在电场中的运动――类平抛运动。

3．渗透物理学方法的教育：运用理想化方法，突出主要因素，忽略次要因素，不计粒子重力。

二、重点分析

初速度与场强方向垂直的带电粒子在电场中运动，沿电场方向（或反向）做初速度为零的匀加速直线运动，垂直于电场方向为匀速直线运动。

三、主要教学过程

篇3：带电粒子在电场中的运动

①     若带电粒子在电场中所受合力为零时，即∑F=0时，粒子将保

持静止状态或匀速直线运动状态。

例  带电粒子在电场中处于静止状态，该粒子带正电还是负电？

分析  带电粒子处于静止状态，∑F=0，mg=Eq，因为所受重力竖直向下，所以所受电场力必为竖直向上。又因为场强方向竖直向下，所以带电体带负电。

②若∑F≠0且与初速度方向在同一直线上，带电粒子将做加速或减速直线运动。（变速直线运动）

打入正电荷，将做匀加速直线运动。

打入负电荷，将做匀减速直线运动。

③若∑F≠0，且与初速度方向有夹角（不等于0°，180°），带电粒子将做曲线运动。

mg＞Eq，合外力竖直向下v0与∑F夹角不等于0°或180°，带电粒子做匀变速曲线运动。在第三种情况中重点分析类平抛运动。

2．若不计重力，初速度v0⊥E，带电粒子将在电场中做类平抛运动。

复习：物体在只受重力的作用下，被水平抛出，在水平方向上不受力，将做匀速直线运动，在竖直方向上只受重力，做初速度为零的自由落体运动。物体的`实际运动为这两种运动的合运动。

与此相似，不计mg，v0⊥E时，带电粒子在磁场中将做类平抛运动。

板间距为d，板长为l，初速度v0，板间电压为U，带电粒子质量为m，带电量为+q。

①粒子在与电场方向垂直的方向上做匀速直线运动，x=v0t；在沿电

若粒子能穿过电场，而不打在极板上，侧移量为多少呢？

②

③

注：以上结论均适用于带电粒子能从电场中穿出的情况。如果带电粒子没有从电场中穿出，此时v0t不再等于板长l，应根据情况进行分析。

设粒子带正电，以v0进入电压为U1的电场，将做匀加速直线运动，穿过电场时速度增大，动能增大，所以该电场称为加速电场。

进入电压为U2的电场后，粒子将发生偏转，设电场称为偏转电场。

例1质量为m的带电粒子，以初速度v0进入电场后沿直线运动到上极板。

（1）物体做的是什么运动？

（2）电场力做功多少？

（3）带电体的电性？

例2  如图，一平行板电容器板长l=4cm，板间距离为d=3cm，倾斜放置，使板面与水平方向夹角α=37°，若两板间所加电压U=100V，一带电量q=3×10-10C的负电荷以v0=0.5m/s的速度自A板左边缘水平进入电场，在电场中沿水平方向运动，并恰好从B板右边缘水平飞出，则带电粒子从电场中飞出时的速度为多少？带电粒子质量为多少？

例3 一质量为m，带电量为+q的小球从距地面高h处以一定的初速度水平抛出。在距抛出点水平距离为l处，有一根管口比小球直径略大的

管子上方的整个区域里加一个场强方向水平向左的匀强电场。如图：

求：（1）小球的初速度v；

（2）电场强度E的大小；

（3）小球落地时的动能。

篇4：带电粒子在电场中的运动说课稿

尊敬的专家、亲爱的同学们：

大家上午好！我是来自xxxx，我今天要说的课题是：“带电粒子在电场中的运动”。

学生已经在必修1、2中学习了恒力作用下的匀变速直线运动和平抛运动；学习了选修3-1中静电场的有关知识（课件）。通过对上述内容的回顾引导学习将“带电粒子在电场中的运动”这节课的两种运动状态——带电粒子的加速和带电粒子的偏转与物体的自由落体运动和平抛运动进行类比（课件），通过用类比法来学习本节课。

今天我从以下6个方面进行说课（课件）。

1、教材分析

“带电粒子在电场中的运动”是高一选修3-1第一章静电场的最后一节的内容（课件），也是本章的重点内容。本节内容是在学生学习了运动学、动力学和静电场中电场强度、电势能和电势、电势差、电势差与电场强度的关系知识后才进行编排的，是运动学、动力学和电磁学第一次的综合应用。（课件）带电粒子在电场中的运动和后面将要学到的带电粒子在匀强磁场中的运动，对它们的研究是为以后学习带电粒子在电磁场的应用奠定知识基础。此外，“带电粒子在电场中的运动”的知识与人们的日常生活、生产技术和科研有着密切的关系，因此这部分知识有广泛的现实意义。

本节有两个特点（课件），特点一是带电粒子在电场中的运动综合了运动学、动力学、电磁学的知识，有助于培养学生综合运用知识的能力；特点二是注重理论与实际的结合，体现了从理论研究到实际应用的科学发展之路，有助于增强学生将物理知识应用于生活和实际生产实践的意识。

2、教学目标

教学目标设计体现了物理新课程的三维教学目标：

（1）知识和技能

①理解电压对带电粒子加速和偏转的影响；

②能全面地描述带电粒子在电场中运动时电场力做的功和电势能的变化之间的关系；

③了解带电粒子在电场中的加速和偏转在生活和生产实践中的具体应用。

（2）过程与方法

①对带电粒子的加速，能用类比的方法，推导出带电粒子到达负极板时的速度；

②对带电粒子的偏转，能用类比的方法，结合例题2，逐步地推导出偏转位移和偏转角的表达式。

（3）情感态度和价值

①体会类比法在问题解决中的重要作用；

②结合回顾第5节“电势差”中静电力做功的求解方法即动能定理，让学生体会动能定理的优越性；

③通过列举一些带电粒子在电场中的运动的应用实例，提高学生将物理知识应用于生活和生产实践中的意识，发展学生对科学的好奇心和求知欲。

3、教学的重点和难点

如果能抓住分析带电粒子在电场中运动的方法，也就把握了带电粒子在电场中运动的所有相关问题，所以在本节的教学中，（课件）要把分析带电粒子在电场中的加速和偏转问题的方法作为教学的重点；充分发挥教师的主导作用，使教学的主体——学生能理解和掌握类比这种方法。

高一学生的思维具有单一性、定势性，他们习惯于分析纯运动学、纯动力学或纯电磁学的问题，对带电粒子在电场中的偏转的问题，学生普遍会感到有些困难，它的运动过程虽然比较简单但综合了运动学、动力学和电磁学的知识，（课件）因此带电粒子在电场中的偏转问题是教学的难点。

4、教学方法

根据本节课的教学内容和学生的实际情况，采用的教学方法是：（课件）以演示实验为基础，以引导学生的思考活动为主线，在整个教学活动中贯穿教为主导，学为主体的教学思想。

本节课运用类比的方法来引导学生在原有知识的基础上建构新知识，提高学生的知识迁移能力和培养学生的创造能力。教学中注重引导式教学，引导学生将已学知识和新知识进行联系。在教师引导下，学生能用已有知识分析问题、解决问题，注重学生的自主学习。

5、教学程序

从以上分析，教学中掌握知识为中心，培养能力为方向，紧抓重点，突破难点，设计如下教学程序：

引入新课（这部分教学大约需要5min）

通过复习放入静电场中的电荷，由于受到静电力的作用而移动，使学生明确电场对放入其中的电荷具有加速的作用。进一步提问问题：带电粒子放入匀强电场中又会怎样？由此引入课题。

新课教学

新课教学有三大知识块：带电粒子的加速、带电粒子的偏转、示波器的原理。

在讲第一个知识块“带电粒子的加速”之前，首先让学生计算电子在电场中所受的重力为什么可以忽略不计，加深学生对电子在电场中的重力忽略不计的理解。

在讲带电粒子加速时，教师通过演示粉笔的自由落体运动，引导学生思考物体的自由落体运动与带电粒子的加速有什么相似之处？通过学生的回答，引导学生将带电粒子加速与物体的自由落体运动进行类比，让学生使用自己能想到的所有可行方法去推导带电粒子到达负极板时的速度。一开始可能很多学生倾向于直接用运动学公式求解，接着教师引导学生从“功是能量转化的量度”出发，结合回顾第5节“电势差”中静电力做功的求解方法，探讨能量视角的方法即动能定理，让学生体会动能定理这种方法的优越性。为了让学生全面了解带电粒子在电场中的运动即带电粒子在电场中的运动也存在考虑重力的情况，比如带电小球在电场中平衡的问题（课件），小球所受的重力跟电场力可以比拟，在这种情况下，重力就必须考虑了；还有考虑重力的带电油滴的巧妙应用——密立根实验（课件），教师通过介绍密立根实验，让学生体会建立物理模型的重要现实意义。为了让学生感受物理科学在生活中的重要作用，培养学生学习物理的兴趣，这时教师可以用多媒体投影生活中带电粒子在电场中加速的应用实例。

第二知识块：带电粒子的偏转。为了让学生更加直观的体会带电粒子的偏转现象，加深学生对带电粒子的偏转的理解，教师可以通过自制的教具来演示带电粒子在电场中的偏转（课件）。演示实验结束后，教师引导学生回忆曲线运动的条件，并提问学生带电粒子的偏转与物体的平抛运动有什么相似之处？通过学生地回答，教师引导学生将带电粒子的偏转与平抛运动进行类比，然后用分析平抛运动的方法分析例题2。对例题2先进行受力分析，然后再进行运动的合成与分解，分解成水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的类自由落体运动，通过以上分析来解例题2。为了让学生全面了解带电粒子在电场中可能的运动情况，即带电粒子在匀强电场中运动时，若初速度与电场强度方向不垂直，有一定的夹角（课件），提问学生带电粒子将做什么运动？接下来让学生将重力场和静电场进行比较，（课件）如从加速度出发，让学生明确静电场和重力场不仅有相似之处，还有区别。

第三个知识点：示波器的原理。教师通过讲解示波管中扫描电压的作用，来讲解示波器的原理，教学中可以用在机械振动中演示过的沙摆实验来进行比喻。因为以前学生做过沙摆这个实验，所以这样比喻学生比较容易理解。

到此新课已经结束，教师留出几分钟的时间让学生自评（课件）。

自评和布置作业（这部分教学需要5min）

通过自评了解学生这节课的学习情况，并对学生进行合理的评价。

教师布置作业：通过让学生收集这节课所学知识在生产和生活中有关的应用实例，发布到校园网上，以实现资源共享或形成书面文字，同学之间进行交流讨论。

6、结语

（课件）总之，在本节课的设计中，定位于引导式教学，注重学生的自主学习，通过类比的方法在原有知识的基础上建构新知识。

整个教学过程是这样设计的，但在实际课堂上还要根据当时的情景、学生反馈的信息、突发事件等不断调控，以达到设计思想、方法、手段与学生实际的融合，充分发挥师生在课堂上的主导和主体作用，取得最佳的教学效益。

篇5：带电粒子在电场中的运动教学设计

1、教材分析

“带电粒子在电场中的运动”是高一选修3-1第一章静电场的最后一节的内容（课件），也是本章的重点内容。本节内容是在学生学习了运动学、动力学和静电场中电场强度、电势能和电势、电势差、电势差与电场强度的关系知识后才进行编排的，是运动学、动力学和电磁学第一次的综合应用。（课件）带电粒子在电场中的运动和后面将要学到的带电粒子在匀强磁场中的运动，对它们的研究是为以后学习带电粒子在电磁场的应用奠定知识基础。此外，“带电粒子在电场中的运动”的知识与人们的日常生活、生产技术和科研有着密切的关系，因此这部分知识有广泛的现实意义。

本节有两个特点（课件），特点一是带电粒子在电场中的运动综合了运动学、动力学、电磁学的知识，有助于培养学生综合运用知识的能力；特点二是注重理论与实际的结合，体现了从理论研究到实际应用的科学发展之路，有助于增强学生将物理知识应用于生活和实际生产实践的意识。

2、教学目标

教学目标设计体现了物理新课程的三维教学目标：

（1）知识和技能

①理解电压对带电粒子加速和偏转的影响；

②能全面地描述带电粒子在电场中运动时电场力做的功和电势能的变化之间的关系；

③了解带电粒子在电场中的加速和偏转在生活和生产实践中的具体应用。

（2）过程与方法

①对带电粒子的加速，能用类比的方法，推导出带电粒子到达负极板时的速度；

②对带电粒子的偏转，能用类比的方法，结合例题2，逐步地推导出偏转位移和偏转角的表达式。

（3）情感态度和价值

①体会类比法在问题解决中的重要作用；

②结合回顾第5节“电势差”中静电力做功的求解方法即动能定理，让学生体会动能定理的优越性；

③通过列举一些带电粒子在电场中的运动的应用实例，提高学生将物理知识应用于生活和生产实践中的意识，发展学生对科学的好奇心和求知欲。

3、教学的重点和难点

如果能抓住分析带电粒子在电场中运动的方法，也就把握了带电粒子在电场中运动的所有相关问题，所以在本节的教学中，（课件）要把分析带电粒子在电场中的加速和偏转问题的方法作为教学的重点；充分发挥教师的主导作用，使教学的主体——学生能理解和掌握类比这种方法。

高一学生的思维具有单一性、定势性，他们习惯于分析纯运动学、纯动力学或纯电磁学的问题，对带电粒子在电场中的偏转的问题，学生普遍会感到有些困难，它的运动过程虽然比较简单但综合了运动学、动力学和电磁学的知识，（课件）因此带电粒子在电场中的偏转问题是教学的难点。

4、教学方法

根据本节课的教学内容和学生的实际情况，采用的教学方法是：（课件）以演示实验为基础，以引导学生的思考活动为主线，在整个教学活动中贯穿教为主导，学为主体的教学思想。

本节课运用类比的方法来引导学生在原有知识的基础上建构新知识，提高学生的知识迁移能力和培养学生的创造能力。教学中注重引导式教学，引导学生将已学知识和新知识进行联系。在教师引导下，学生能用已有知识分析问题、解决问题，注重学生的自主学习。

5、教学程序

从以上分析，教学中掌握知识为中心，培养能力为方向，紧抓重点，突破难点，设计如下教学程序：

引入新课（这部分教学大约需要5min）

通过复习放入静电场中的电荷，由于受到静电力的作用而移动，使学生明确电场对放入其中的电荷具有加速的作用。进一步提问问题：带电粒子放入匀强电场中又会怎样？由此引入课题。

新课教学有三大知识块：带电粒子的加速、带电粒子的偏转、示波器的原理。

在讲第一个知识块“带电粒子的加速”之前，首先让学生计算电子在电场中所受的重力为什么可以忽略不计，加深学生对电子在电场中的重力忽略不计的理解。

在讲带电粒子加速时，教师通过演示粉笔的自由落体运动，引导学生思考物体的自由落体运动与带电粒子的加速有什么相似之处？通过学生的回答，引导学生将带电粒子加速与物体的自由落体运动进行类比，让学生使用自己能想到的所有可行方法去推导带电粒子到达负极板时的速度。一开始可能很多学生倾向于直接用运动学公式求解，接着教师引导学生从“功是能量转化的量度”出发，结合回顾第5节“电势差”中静电力做功的求解方法，探讨能量视角的方法即动能定理，让学生体会动能定理这种方法的优越性。为了让学生全面了解带电粒子在电场中的运动即带电粒子在电场中的运动也存在考虑重力的情况，比如带电小球在电场中平衡的问题（课件），小球所受的重力跟电场力可以比拟，在这种情况下，重力就必须考虑了；还有考虑重力的带电油滴的巧妙应用——密立根实验（课件），教师通过介绍密立根实验，让学生体会建立物理模型的重要现实意义。为了让学生感受物理科学在生活中的重要作用，培养学生学习物理的兴趣，这时教师可以用多媒体投影生活中带电粒子在电场中加速的应用实例。

第二知识块：带电粒子的偏转。为了让学生更加直观的体会带电粒子的偏转现象，加深学生对带电粒子的偏转的理解，教师可以通过自制的教具来演示带电粒子在电场中的偏转（课件）。演示实验结束后，教师引导学生回忆曲线运动的条件，并提问学生带电粒子的偏转与物体的平抛运动有什么相似之处？通过学生地回答，教师引导学生将带电粒子的偏转与平抛运动进行类比，然后用分析平抛运动的方法分析例题2。对例题2先进行受力分析，然后再进行运动的合成与分解，分解成水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的类自由落体运动，通过以上分析来解例题2。为了让学生全面了解带电粒子在电场中可能的运动情况，即带电粒子在匀强电场中运动时，若初速度与电场强度方向不垂直，有一定的夹角（课件），提问学生带电粒子将做什么运动？接下来让学生将重力场和静电场进行比较，（课件）如从加速度出发，让学生明确静电场和重力场不仅有相似之处，还有区别。

第三个知识点：示波器的原理。教师通过讲解示波管中扫描电压的作用，来讲解示波器的原理，教学中可以用在机械振动中演示过的沙摆实验来进行比喻。因为以前学生做过沙摆这个实验，所以这样比喻学生比较容易理解。

到此新课已经结束，教师留出几分钟的时间让学生自评（课件）。

自评和布置作业（这部分教学需要5min）

通过自评了解学生这节课的学习情况，并对学生进行合理的评价。

教师布置作业：通过让学生收集这节课所学知识在生产和生活中有关的应用实例，发布到校园网上，以实现资源共享或形成书面文字，同学之间进行交流讨论。

6、结语

（课件）总之，在本节课的设计中，定位于引导式教学，注重学生的自主学习，通过类比的方法在原有知识的基础上建构新知识。

整个教学过程是这样设计的，但在实际课堂上还要根据当时的情景、学生反馈的信息、突发事件等不断调控，以达到设计思想、方法、手段与学生实际的融合，充分发挥师生在课堂上的主导和主体作用，取得最佳的教学效益。

篇6：带电粒子在匀强电场中运动 教案

带电粒子在匀强电场中运动 教案

姓名：周鸿 学号：20070512595 学院：物理与电子工程学院 课题：带电粒子在匀强电场中运动 一 教学目标 ◆知识与技能 1. 理解带电粒子在电场中的运动规律。 2. 能分析和解决加速和偏转问题。 ◆过程与方法 1. 通过带电粒子在电场中加速和偏转的过程分析，培养学生的综合能力和推理能力。 2. 渗透物理学方法的教育，让学生学习运用理想化方法，突出主要因素，忽略次要因素的科学的研究方法。 ◆情感态度与价值观 1. 通过知识的运用培养学生的热爱科学的精神。 2. 通过本节内容的学习，培养学生科学研究的意志品质。 二 教学重点、难点 重点：带电粒子在匀强电场中的运动规律。   带电粒子在运动过程中的偏转问题。 难点：带电粒子在运动过程中的偏转问题。 三 教学过程 ◆新课引入 通过回忆式引入这节的新课，把前面学过的物理知识综合运用。 师：“回忆前面我们学习了关于电场的基本物理量，大家回忆一下有哪些常见的物理量。” 生：“有电场强度、电场力、电势、电势差、等势面等等。” 师：“对了，学习了这么多物理量，大家想一下。一个带电粒子在电场中会受到电场力，而物体在力的作用下往往伴随着运动。前面我们在习题中已初步接触过粒子在电场中的运动问题，今天就具体来看最基本的带电粒子在匀强电场中的运动，请大家打开课本翻到第九节。” [转身写板书：13.9 带电粒子在匀强电场中运动] ◆新课教学 1. 带电粒子的加速 我们研究带电粒子在匀强电场中的运动，关于运动，在前面的学习中我们已经研究过了：物体 在力的作用下，运动状态发生了改变，同样，对于电场中的带电粒子而言，受到电场力的作用，那么它的运动情况又是怎样的呢？首先我们来看这样的一个例子：   例：两块平行金属板，两板间的电压为U，两板的间距为d，   一质量为m带电量为q的粒子以初速度Vo从正极板开始运动， 求粒子到达负极板的末速度Vt=？（不计粒子的重力mg）   师：“不计重力，一般情况下电子、离子这些物体是不计重力的，但是一些带电小球、液滴、尘埃等这些事要考虑他们的重力的， 而粒子要不要算重力就要根据题目中给出的要求来看，在这里，告诉粒子是不受重力的。” 分析: 带电粒子在电场中运动的过程中，不受重力mg，只受到电场力F=Eq，而电场E= 是匀强电场，所以对同一粒子受到的电场力F=Eq是一个恒力，方向向右，粒子的速度方向与受力方向在同一方向上，所以粒子在电场中的运动是做匀加速直线运动，加速度a= = 。伴随运动就有速度，我们在所学的知识中用来解决力和速度的问题常用三种方法:  1.用运动学的知识求解    2.用功能关系 3.用动量定理 法一. 用运动学知识求解   已知：位移s、初速度Vo、加速度a  求末速度Vt.   解：由Vt2 ―V02=2aS      得到V t=   法二. 用动能定理求解 解：在运动过程中只有电场力做功W=qU， 由 qU= m Vt2_ m V02   得到：V t=   师：“通过上面的两种方法我们都求出了粒子到达负极板的末速度，两种方法的结果都是一样的，但是大家注意到第一种我们用运动学来求解他有一个适用性，只是用于匀加速直线运动，也就是说只能只用在匀强电场中，但是第二种方法动能定理是适用于任何的电场中，所以我们在以后的习题中也是常常用动能定理求解。” 师：“在刚才的例子中粒子的运动方向与受力方向在同一方向上，大家想一下如果粒子的方向与受力方向相反粒子的运动又是什么情况呢，粒子还会打出电场吗，要打出电场有什么条件呢，这是留给同学下去思考的第一个问题，下节课同学们告诉我答案。” 师：“再想一个问题，如果粒子是由正极板静止开始，那么粒子运动到负极板的末速度又是多少呢？同学们算一下。” 生：“直接把上式中的Vo=0，就可以得到粒子到达负极板的末速度V t= ,或者可以同样用上面的两种方法计算。” 师：“对，算出来的结果就和同学们刚才说的一样，大家有兴趣可以下去算一下，刚才我们都说的是粒子的速度与电场力的方向在同一直线上，如果现在粒子的运动方向与电场方向不在一条直线上，结果又是如何呢？接下来的一个问题我们来研究粒子的偏转问题。”   2. 带电粒子的偏转 师：“粒子的运动方向与受力在同一直线上粒子做直线运动，那么粒子的运动方向与受力方向不在同一直线上，有夹角，粒子做什么运动呢？” 生：“做曲线运动。” 师：“接下来我们看一下粒子在电场中做曲线运动到底怎么求解呢，首先看这样的例题。”   例：两块平行金属板，上极板带负电，下级板带正电，极板长度为L，   宽度为d，两板间的电压为u，一质量为m带电量-q为的粒子以 初速度V0垂直电场强度的方向进入电场中，最后飞出电场，求 粒子最后离开的电场的偏离位移y和偏转角 等。（不计粒子的.   重力）   分析：不计粒子的重力，对粒子在电场中的而运动分析，首先在水平方向上粒子不受力，但是有一个初速度。而在竖直方向上粒子受到一个向下的电场力，这个电场力是一个恒力，但是没有初速度。 师：“在水平方向上粒子不受力，但是有一个初速度Vo。而在竖直方向上粒子受到一个向下的电场力F=Eq，这个电场力是一个恒力，但是没有初速度。这种运动模型同我们以前学过的哪种模型是非常的类似？” 生：“平抛运动。” 师：“对，同以前学过的平抛运动非常相似，大家回忆一下以前学过的平抛运动的运动又什么样的运动规律。” 生：“在水平方向上做匀速直线运动，而在竖直方向上做初速度为0的匀加速直线运动。 速度关系： 位移关系： 师：“根据所学过的平抛运动规律，在这里，粒子在电场中也是这样，在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做初速度为0的匀加速直线运动，根据这些已知我们来逐一分析这道题。” （1） 粒子在电场中运动的时间  在电场中水平方向上运动的时间就是竖直方向上运动的时间，水平的速度V0知道，除 此之外还已知水平方向运动的位移L，所以所用时间t可以求解    t= （2） 粒子在竖直方向的加速度a  粒子在运动过程中只在竖直方向上电场力，电场力F又是恒力，所以在竖直方向上做匀加速直线运动，加速度为a   a= （3） 粒子在竖直方向上的偏转位移y    求出粒子的运动时间t和加速度a，而粒子在竖直方向上做初速度为0 的匀加速直线运 动，所以可以求解粒子的偏转位移y   y= at2= =     （4） 粒子离开电场时的水平方向速度Vx和竖直方向上的速度Vy    由于水平方向上做匀速直线运动，所以粒子离开电场时水平方向上的速度不变 Vx=Vo     在竖直方向上做初速度为0的匀加速直线运动，时间t和加速度a已知，可以求出粒子离 开电场时的竖直方向上的末速度 Vy=at= （5） 粒子离开电场时的速度大小和偏转角 由于粒子的初速度方向与受力方向有夹角，粒子会发生偏转，最后离开电场的速度与开 始的速度有一定的偏转，射出时的末速度v与初速度 的夹角 称为偏转角。 末速度的大小V= 偏转角tan   （6） 末速度与初速度的延长线交点 末速度的反向延长线与初速度的延长线交与一点O，这一点是在中点处，即：Vt反 向延长线与Vo延长线的交点在 处。 证明：   x、=   （粒子就好像直接从中点发射出来一样。） （7） 速度的偏转角与位移的偏转的关系 速度的偏转角的正切值是位移偏转角正切值的两倍，即：tan 。 证明：      即是粒子发生偏转的速度偏转角正切值是位移偏转角正切值的两倍。   3. 荷质比（比荷） 从前面我们可以看到粒子离开电场的偏转位移不和偏转角不仅与电场的性质有关，还与粒子本身的性质有关，即是与粒子的所带电荷与质量有关，我们把粒子的电荷与质量的比值 叫做荷质比（比荷），他是反映电荷本身性质的一个物理量。比如涣W樱他是氦核，他的荷质比也就是氦核的质子数q=2与他的质量数m=4的比值，也就是氦核的荷质比是 。 由此我们可知对于同一个电场，不同的粒子进入电场的轨迹是不一样的，同一电子进入同 一电场其运动的轨迹是相同的。   4. 粒子先加速后偏转 师：“刚才我们讨论的都是粒子在一个电场中的运动情况，如果粒子先后经过两个电场，其运动的情况又会有什么样的变化呢？”   例：粒子由静止开始先后经过如图的两个电  场，第一个极板电压为U1，宽度为d1，第   二个极板电压为U2，宽度为d2,长度为L。   求质量为带电量为的粒子最后离开电场   的偏转位移y和偏转角 。   分析：粒子由静止开始在第一个电场中做匀加速直线运动，加速到末端的时候就有了一个速度V0，继而又以这个速度V0作为初速度进入到第二个电场中作偏转运动。 师：“根据前面学过的知识同学们我们一起来求解粒子最后离开电场时候的偏转位移y和偏转角tan，看他们会有什么的特点。” （1） 偏转位移        通过式子我们可以看到最后粒子先加速后偏转后的偏转位移只与两个电场的电压U、第二个电场的极板宽度d和长度L有关，与粒子本身荷质比 没有关系，与粒子本身的物理量没有关系。 （2） 偏转角      从式子中可以看到，粒子先加速后偏转后的偏转角只与两个电场的电压U、第二个电场的极板宽度d2和长度L有关，与粒子本身荷质比 没有关系，与粒子本身的物理量没有关系。 总结：粒子从静止开始先后经过两个电场，最后离开时的偏转位移y和偏转角tan与粒子的荷质比 没有关系，只与两个电场的性质有关，也就是说不同的粒子先后经过两个电场的的运动轨迹是相同的，他们都是沿着一条固定的轨迹运动。     ◆ 巩固复习1.粒子的加速   通常情况下我们采取动能定理解决问题。 2. 粒子的偏转    不考虑粒子的重力，在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上

篇7：带电粒子在匀强电场中的运动

教学目标

知识目标

1、理解带电粒子在匀强电场中的运动规律――只受电场力，带电粒子做匀变速运动．重点掌握初速度与场强方向垂直的带电粒子在电场中的运动――类平抛运动．

2、知道示波管的构造和原理．

能力目标

1、渗透物理学方法的教育，让学生学习运用理想化方法，突出主要因素，忽略次要因素的科学的研究方法．

2、提高学生的分析推理能力．

情感目标

通过本节内容的学习，培养学生科学研究的意志品质．

教学建议

本节内容是电场一章中非常重要的知识点，里面涉及到电学与力学知识的综合运用，因此教师在讲解时，一是注意对力学知识的有效复习，以便于知识的迁移，另外，由于带电粒子在电场中的运动公式比较复杂，所以教学中需要注意使学生掌握解题的思维和方法，而不要一味的强调公式的记忆．

在讲解时要渗透物理学方法的教育，让学生学习运用理想化方法、突出主要因素、忽略次要因素（忽略带电粒子的重力）的科学的研究方法．

关于示波管的讲解，教材中介绍的非常详细，教师需要重点强调其工作原理，让学生理解加速和偏转问题――带电粒子在电场中加速偏转的实际应用．

教学设计示例

篇8：带电粒子在匀强电场中的运动

1、带电粒子的加速

教师讲解：这节课我们研究带电粒子在匀强电场中的运动，关于运动，在前面的学习中我们已经研究过了：物体在力的.作用下，运动状态发生了改变，同样，对于电场中的带电粒子而言，受到电场力的作用，那么它的运动情况又是怎样的呢？带电粒子在电场中运动的过程中，电场力做的功大小为 ，带电粒子到达极板时动能 ，根据动能定理， ，这个公式是利用能量关系得到的，不仅使用于匀强电场，而且适用于任何其它电场．

分析课本113页的例题1．

2、带电粒子的偏转

根据能量的关系，我们可以得到带电粒子在任何电场中的运动的初末状态，下面，我们针对匀强电场具体研究一下带电粒子在电场中的运动情况．

（教师出示图片）为了方便研究，我们选用匀强电场：平行两个带电极板之间的电场就是匀强电场．

①若带电粒子在电场中所受合力为零时，即 时，粒子将保持静止状态或匀速直线运动状态．

带电粒子处于静止状态， ， ，所受重力竖直向下，场强方向竖直向下，带电体带负电，所以所受电场力竖直向上．

②若 且与初速度方向在同一直线上，带电粒子将做加速或减速直线运动．（变速直线运动）

A、打入正电荷，将做匀加速直线运动．

B、打入负电荷，由于重力极小，可以忽略，电荷只受到电场力作用，将做匀减速直线运动．

③若 ，且与初速度方向有夹角，带电粒子将做曲线运动． ，合外力竖直向下，带电粒子做匀变速曲线运动．（如下图所示）

注意：若不计重力，初速度 ，带电粒子将在电场中做类平抛运动．

复习：物体在只受重力的作用下，以一定水平速度抛出，物体的实际运动为这两种运动的合运动．水平方向上不受力作用，做匀速直线运动，竖直方向上只受重力，做初速度为零的自由落体运动．

水平方向：

竖直方向：

与此相似，当忽略带电粒子的重力 时，且 ，带电粒子在电场中将做类平抛运动．与平抛运动区别的只是在沿着电场方向上，带电粒子做加速度为 的匀变速直线运动．

例题讲解：已知，平行两个电极板间距为d，板长为l，初速度 ，板间电压为U，带电粒子质量为m，带电量为＋q．分析带电粒子的运动情况：

①粒子在与电场方向垂直的方向上做匀速直线运动， ；在沿电场方向做初速度为零的匀加速直线运动， ，称为侧移．若粒子能穿过电场，而不打在极板上，侧移量为多少呢？

②射出时的末速度与初速度 的夹角 称为偏向角．

③ 反向延长线与 延长线的交点在 处．

证明：

．

注意：以上结论均适用于带电粒子能从电场中穿出的情况．如果带电粒子没有从电场中穿出，此时 不再等于板长l，应根据情况进行分析．

得到了带电粒子在匀强电场中的基本运动情况，下面，我们看看其实际的应用示例．

3、示波管的原理：

学生首先自己研究，对照例题，自学完成，教师可以通过放映有关示波器的视频资料加深学生对本节内容的理解．

4、教师总结：

教师讲解：本节内容是关于带电粒子在匀强电场中的运动情况，是电学和力学知识的综合， 带电粒子在电场中的运动，常见的有加速、减速、偏转、圆运动等等，规律跟力学是相同的，只是在分析物体受力时，注意分析电场力，同时注意：为了方便问题的研究，对于微观粒子的电荷，因为重力非常小，我们可以忽略不计．对于示波管，实际就是带电粒子在电场中的加速偏转问题的实际应用．

5、布置课后作业

篇9：物理教案－带电粒子在磁场中的运动 质谱仪

一、素质教育目标

（一）知识教学点

1、理解带电粒子的初速度方向与磁感应强度方向垂直时，做匀速圆周运动．

2、会推导带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径、周期公式，并会用它们解答有关问题．

3、知道质谱仪的工作原理．

（二）能力训练点

通过推理、判断带电粒子在磁场中的运动性质的过程，培养学生严密的逻辑推理能力．

（三）德育渗透点

通过学习质谱仪的工作原理，理解高科技的巨大力量．

（四）美育渗透点

用电子射线管产生的电子做圆周运动的精美图像感染学生，提高学生对物理学图像形式美的审美感受力．

二、学法引导

1、教师通过演示实验法引入，复习提问法引导学生分析推导粒子做匀速圆周运动的原因、规律．通过例题讲解，加深理解．

2、学生认真观察实验现象，结合运动和力的关系分析原因，总结规律，积极思考、讨论例题，对规律加深理解、提高应用能力．

三、重点难点疑点及解决办法

1、重点

带电粒子垂直射入匀强磁场中的运动半径和运动周期．

2、难点

确定垂直射入匀强磁场中的带电粒子运动是匀速圆周运动．

3、疑点

带电粒子的重力通常为什么不考虑？

4、解决办法

复习力学知识、引导同学利用力与运动的关系分析，讨论带电粒子在磁场中的运动情况。

四、课时安排

1课时

五、教具学具准备

演示用特制的电子射线管。

六、师生互动活动设计

教师先通过演示实验引入，再启发引导学生用力学知识分析原因，推导规律，通过例题讲解，学生思考和讨论进一步加深对知识的理解，提高学生运用知识解决实际问题的能力。

七、教学步骤

（一）明确目标

（略）

（二）整体感知

本节教学首先通过演示实验告诉学生，当带电粒子的初速度方向与磁场方向垂直时，粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动这一结论，然后试着用力与运动的关系分析粒子为什么做匀速圆周运动，再由学生推导带电粒子在磁场中的运动半径和周期，根据力学知识，重点是理解运动半径与磁感应强度、速度的关系；运动周期与粒子速率和运动半径无关．

（三）重点、难点的学习与目标完成过程

1、引入新课

上一节我们学习了洛仑兹力的概念，我们知道带电粒子垂直磁场方向运动时，会受到大小  ，方向始终与速度方向垂直的洛仑兹力作用，今天我们来研究一下，受洛仑兹力作用的带电粒子是如何运动的？

2、粒子为什么做匀速圆周的运动？

首先通过演示实验观察到，当带电粒子的初速度方向与匀强磁场方向垂直时，粒子的运动轨道是圆．

在力学中我们学习过，物体作匀速圆周运动的条件是物体所受的合外力大小不变，方向始终与速度方向垂直．当带电粒子垂直于匀强磁场方向运动时，通常它的'重力可以忽略不计（请同学们讨论），可看作只受洛仑兹力作用，洛仑兹力方向和速度方向在同一个平面内，由于洛仑兹力方向总与速度方向垂直，因而它对带电粒子不做功，根据动能定理可知运动粒子的速度大小不变，再由  可知，粒子在运动过程中所受洛仑兹力的大小即合外力的大小不变，根据物体作匀速圆周运动的条件得出带电粒子垂直匀强磁场运动时，作匀速圆周运动．

3、粒子运动的轨道半径和周期公式

带电粒子垂直于匀强磁场方向运动时做匀速圆周运动，其向心力等于洛仑兹力，请同学们根据牛顿第二定律，推导带电粒子的运动半径和周期公式．

经过推导得出粒子运动半径  ，运动周期  。

运用学过的力学知识理解，当粒子运动速度较大时，粒子要离心运动，其运动半径增大，所以速度大，半径也大；当磁场较强时，运动电荷受洛仑兹力增大，粒子要向心运动，其运动半径减小，所以磁感应强度大，半径小．由于带电粒子运动速度大时，其运动半径大，运动轨迹也长，可以理解粒子运动的周期与速度的大小和轨道半径无关．为了加深同学们对半径和周期公式的理解，举下面的例题加以练习．

［例1］同一种带电粒子以不同的速度垂直射入匀强磁场中，其运动轨迹如图所示，则可知

（1）带电粒子进入磁场的速度值有几个？

（2）这些速度的大小关系为       ．

（3）三束粒子从O点出发分别到达1、2、3点所用时间关系为      ．

4、质谱仪

首先请同学们阅读课本上例题的分析求解过程，然后组织学生讨论质谱仪的工作原理．

（四）总结、扩展

本节课我们学习了带电粒子垂直于匀强磁场运动的情况，经过实验演示和理论分析得出粒子做匀速圆周运动．并根据牛顿运动定律得出粒子运动的半径公式和周期公式．最后我们讨论了它的一个具体应用――质谱仪．

但应注意的是如果带电粒子速度方向不是垂直匀强磁场方向时，带电粒子将不再是作匀速圆周运动．

八、布置作业

（1）P156（1）～（6）

九、板书设计

五、带电粒子在磁场中的运动  质谱仪

一、运动轨迹

粒子作匀速圆周运动．

二、半径和周期

运动半径：

运动周期：

三、质谱仪

篇10：《带电粒子在电场中的运动》教案与学习技巧

高一物理《带电粒子在电场中的运动》教案

一、教学目标

1.了解带电粒子在电场中的运动——只受电场力，带电粒子做匀变速运动。

2.重点掌握初速度与场强方向垂直的带电粒子在电场中的运动——类平抛运动。

3.渗透物理学方法的教育：运用理想化方法，突出主要因素，忽略次要因素，不计粒子重力。

二、重点分析

初速度与场强方向垂直的带电粒子在电场中运动，沿电场方向(或反向)做初速度为零的匀加速直线运动，垂直于电场方向为匀速直线运动。

三、主要教学过程

1.带电粒子在磁场中的运动情况

① 若带电粒子在电场中所受合力为零时，即∑F=0时，粒子将保

持静止状态或匀速直线运动状态。

例 带电粒子在电场中处于静止状态，该粒子带正电还是负电?

分析 带电粒子处于静止状态，∑F=0，mg=Eq，因为所受重力竖直向下，所以所受电场力必为竖直向上。又因为场强方向竖直向下，所以带电体带负电。

②若∑F≠0且与初速度方向在同一直线上，带电粒子将做加速或减速直线运动。(变速直线运动)

打入正电荷，将做匀加速直线运动。

打入负电荷，将做匀减速直线运动。

③若∑F≠0，且与初速度方向有夹角(不等于0°，180°)，带电粒子将做曲线运动。

mg>Eq，合外力竖直向下v0与∑F夹角不等于0°或180°，带电粒子做匀变速曲线运动。在第三种情况中重点分析类平抛运动。

2.若不计重力，初速度v0⊥E，带电粒子将在电场中做类平抛运动。

复习：物体在只受重力的作用下，被水平抛出，在水平方向上不受力，将做匀速直线运动，在竖直方向上只受重力，做初速度为零的自由落体运动。物体的实际运动为这两种运动的合运动。

与此相似，不计mg，v0⊥E时，带电粒子在磁场中将做类平抛运动。

板间距为d，板长为l，初速度v0，板间电压为U，带电粒子质量为m，带电量为+q。

①粒子在与电场方向垂直的方向上做匀速直线运动，x=v0t;在沿电

若粒子能穿过电场，而不打在极板上，侧移量为多少呢?

②

③

注：以上结论均适用于带电粒子能从电场中穿出的情况。如果带电粒子没有从电场中穿出，此时v0t不再等于板长l，应根据情况进行分析。

设粒子带正电，以v0进入电压为U1的电场，将做匀加速直线运动，穿过电场时速度增大，动能增大，所以该电场称为加速电场。

进入电压为U2的电场后，粒子将发生偏转，设电场称为偏转电场。

例1质量为m的带电粒子，以初速度v0进入电场后沿直线运动到上极板。

(1)物体做的是什么运动?

(2)电场力做功多少?

(3)带电体的电性?

例2 如图，一平行板电容器板长l=4cm，板间距离为d=3cm，倾斜放置，使板面与水平方向夹角α=37°，若两板间所加电压U=100V，一带电量q=3×10-10C的负电荷以v0=0.5m/s的速度自A板左边缘水平进入电场，在电场中沿水平方向运动，并恰好从B板右边缘水平飞出，则带电粒子从电场中飞出时的速度为多少?带电粒子质量为多少?

例3 一质量为m，带电量为+q的小球从距地面高h处以一定的初速度水平抛出。在距抛出点水平距离为l处，有一根管口比小球直径略大的

管子上方的整个区域里加一个场强方向水平向左的匀强电场。如图：

求：(1)小球的初速度v;

(2)电场强度E的大小;

(3)小球落地时的动能。

学好高中物理的学习方法和技巧

1、善于在高中物理的学习中与初中物理基础知识衔接，初中阶段的物理为你高中的学习打下了基础，你可以在高中物理的学习过程中，灵活运用思维方式转变，实现知识上的带入，在做物理题的过程中要全方位多角度地去考虑各种解题方法，不要局限于某一种解题思路，分析相关物理知识时，要及时总结规律，要有一双善于发现的眼睛和灵活的思辨能力。

2、我们要做好新的物理知识学习同时也要进一步加强已学过的知识点的巩固，思考新旧知识点之间的区别与联系，深化自己对于物理知识上的印象，避免遗忘知识点。

3、做好物理知识上的复习和预习工作，要有一个准确地复习计划，时刻按照计划开展复习工作，达到学过的知识不会被遗忘的目的，在学习新的知识点之前要做好预习工作，这样在上课过程中能够准确抓住老师所讲的物理重点与难点。

如何学好物理的学习方法和技巧总结

1、提升自己对于物理学习上的兴趣，我们可以在实际的生活中和课下闲暇时间，把物理知识和一些我们接触到的其他事物联系在一起，把理论运用到实际生活中去，这样有助于我们更好的理解物理知识。

2、课堂笔记也是学好物理的关键，我们要在课堂上认真记下物理笔记，以便于我们在课后复习的时候能够有一个明确的复习目标，提高我们复习的效率。

篇11：带电物体在电场中的运动的高三物理教案

带电物体在电场中的运动的高三物理教案

1、研究带电物体在电场中运动的两条主要途径

带电物体在电场中的运动,是一个综合力和能量的力学问题,研究的方法与质点动力学相同(仅仅增加了电场力),它同样遵循运动的合成与分解、力的独立作用原理、牛顿运动定律、动能定理、功能原理等力学规律.研究时,主要可以按以下两条途径分析:

(1)力和运动的关系--牛顿第二定律

根据带电物体受到的电场力和其它力,用牛顿第二定律求出加速度,结合运动学公式确定带电物体的速度、位移等.这条线索通常适用于恒力作用下做匀变速运动的情况.

(2)功和能的关系--动能定理

根据电场力对带电物体所做的功,引起带电物体的能量发生变化,利用动能定理或从全过程中能量的转化,研究带电物体的.速度变化,经历的位移等.这条线索同样也适用于不均匀的电场.

2、研究带电物体在电场中运动的两类重要方法

(1)类比与等效

电场力和重力都是恒力,在电场力作用下的运动可与重力作用下的运动类比.例如,垂直射入平行板电场中的带电物体的运动可类比于平抛,带电单摆在竖直方向匀强电场中的运动可等效于重力场强度g值的变化等.

(2)整体法(全过程法)

电荷间的相互作用是成对出现的,把电荷系统的整体作为研究对象,就可以不必考虑其间的相互作用.

电场力的功与重力的功一样,都只与始末位置有关,与路径无关.它们分别引起电荷电势能的变化和重力势能的变化,从电荷运动的全过程中功能关系出发(尤其从静止出发末速度为零的问题)往往能迅速找到解题切入点或简化计算

篇12：高二物理带电粒子在匀强电场中的运动教案

高二物理带电粒子在匀强电场中的运动教案

一、教学目标

1.了解带电粒子在电场中的运动--只受电场力,带电粒子做匀变速运动。

2.重点掌握初速度与场强方向垂直的带电粒子在电场中的运动--类平抛运动。

3.渗透物理学方法的教育:运用理想化方法,突出主要因素,忽略次要因素,不计粒子重力。

二、重点分析

初速度与场强方向垂直的带电粒子在电场中运动,沿电场方向(或反向)做初速度为零的匀加速直线运动,垂直于电场方向为匀速直线运动。

三、主要教学过程

1.带电粒子在电场中的运动情况

①若带电粒子在电场中所受合力为零时,即∑F=0时,粒子将保持静止状态或匀速直线运动状态。

例带电粒子在电场中处于静止状态,该粒子带正电还是负电?分析带电粒子处于静止状态,∑F=0,mg=Eq,因为所受重力竖直向下,所以所受电场力必为竖直向上。又因为场强方向竖直向下,所以带电体带负电。

②若∑F≠0且与初速度方向在同一直线上,带电粒子将做加速或减速直线运动。(变速直线运动)

打入正电荷,将做匀加速直线运动。

打入负电荷,将做匀减速直线运动。

③若∑F≠0,且与初速度方向有夹角(不等于0°,180°),带电粒子将做曲线运动。

mq>Eq,合外力竖直向下v0与∑F夹角不等于0°或180°,带电粒子做匀变速曲线运动。在第三种情况中重点分析类平抛运动。

2.若不计重力,初速度v0⊥E,带电粒子将在电场中做类平抛运动。

复习:物体在只受重力的作用下,被水平抛出,在水平方向上不受力,将做匀速直线运动,在竖直方向上只受重力,做初速度为零的自由落体运动。物体的实际运动为这两种运动的合运动。

与此相似,不计mg,v0⊥E时,带电粒子在磁场中将做类平抛运动。

板间距为d,板长为L,初速度v0,板间电压为U,带电粒子质量为m,带电量为+q。

①粒子在与电场方向垂直的方向上做匀速直线运动,x=v0t;在沿电

为侧移。

若粒子能穿过电场,而不打在极板上,侧移量为多少呢?

②

证明

③

注:以上结论均适用于带电粒子能从电场中穿出的情况。如果带电粒子没有从电场中穿出,此时v0t不再等于板长L,应根据情况进行分析。

3.

设粒子带正电,以v0进入电压为U1的电场,将做匀加速直线运动,穿过电场时速度增大,动能增大,所以该电场称为加速电场。

进入电压为U2的电场后,粒子将发生偏转,设电场称为偏转电场。

【例1】

质量为m的带电粒子,以初速度v0进入电场后沿直线运动到上极板。(1)物体做的.是什么运动?(2)电场力做功多少?(3)带电体的电性?

分析物体做直线运动,∑F应与v0在同一直线上。对物体进行受力分析,若忽略mg,则物体只受Eq,方向不可能与v0在同一直线上,所以不能忽略mg。同理电场力Eq应等于mg,否则合外力也不可能与v0在同一直线上。所以物体所受合力为零,应做匀速直线运动。

电场力功等于重力功,Eg・d=mgd。

电场力与重力方向相反,应竖直向上。又因为电场强度方向向下,所以物体应带负电。

【例2】如图,一平行板电容器板长L=4cm,板间距离为d=3cm,倾斜放置,使板面与水平方向夹角α=37°,若两板间所加电压U=100V,一带电量q=3×10-10C的负电荷以v0=0.5m/s的速度自A板左边缘水平进入电场,在电场中沿水平方向运动,并恰好从B板右边缘水平飞出,则带电粒子从电场中飞出时的速度为多少?带电粒子质量为多少?

解

分析带电粒子能沿直线运动,所受合力与运动方向在同一直线上,由此可知重力不可忽略,受力如图所示。

电场力在竖直方向的分力与重力等值反向。带电粒子所受合力与电场力在水平方向的分力相同。

根据动能定理

例一质量为m,带电量为+q的小球从距地面高h处以一定的初速度水平抛出。在距抛出点水平距离为L处,有一根管口比小球直径略大

撞地通过管子,可在管子上方的整个区域里加一个场强方向水平向左的匀强电场。如图:

求:(1)小球的初速度v;

(2)电场强度E的大小;

(3)小球落地时的动能。

解小球在竖直方向做自由落体运动,水平方向在电场力作用下应做减速运动。到达管口上方时,水平速度应为零。

小球运动至管口的时间由竖直方向的运动决定:

篇13：高二物理《带电粒子在匀强电场中的运动》教案

高二物理《带电粒子在匀强电场中的运动》教案

一、教学目标

1.了解带电粒子在电场中的运动--只受电场力，带电粒子做匀变速运动。

2.重点掌握初速度与场强方向垂直的带电粒子在电场中的运动--类平抛运动。

3.渗透物理学方法的教育：运用理想化方法，突出主要因素，忽略次要因素，不计粒子重力。

二、重点分析

初速度与场强方向垂直的带电粒子在电场中运动，沿电场方向(或反向)做初速度为零的匀加速直线运动，垂直于电场方向为匀速直线运动。

三、主要教学过程

1.带电粒子在电场中的运动情况

①若带电粒子在电场中所受合力为零时，即F=0时，粒子将保持静止状态或匀速直线运动状态。

例 带电粒子在电场中处于静止状态，该粒子带正电还是负电?分析 带电粒子处于静止状态，F=0，mg=Eq，因为所受重力竖直向下，所以所受电场力必为竖直向上。又因为场强方向竖直向下，所以带电体带负电。

②若0且与初速度方向在同一直线上，带电粒子将做加速或减速直线运动。(变速直线运动)

打入正电荷，将做匀加速直线运动。

打入负电荷，将做匀减速直线运动。

③若0，且与初速度方向有夹角(不等于0，180)，带电粒子将做曲线运动。

mqEq，合外力竖直向下v0与F夹角不等于0或180，带电粒子做匀变速曲线运动。在第三种情况中重点分析类平抛运动。

2.若不计重力，初速度v0E，带电粒子将在电场中做类平抛运动。

复习：物体在只受重力的作用下，被水平抛出，在水平方向上不受力，将做匀速直线运动，在竖直方向上只受重力，做初速度为零的自由落体运动。物体的实际运动为这两种运动的合运动。

与此相似，不计mg，v0E时，带电粒子在磁场中将做类平抛运动。

板间距为d，板长为L，初速度v0，板间电压为U，带电粒子质量为m，带电量为+q。

①粒子在与电场方向垂直的方向上做匀速直线运动，x=v0t;在沿电为侧移。

若粒子能穿过电场，而不打在极板上，侧移量为多少呢?

注：以上结论均适用于带电粒子能从电场中穿出的情况。如果带电粒子没有从电场中穿出，此时v0t不再等于板长L，应根据情况进行分析。

3.设粒子带正电，以v0进入电压为U1的电场，将做匀加速直线运动，穿过电场时速度增大，动能增大，所以该电场称为加速电场。

进入电压为U2的电场后，粒子将发生偏转，设电场称为偏转电场。

【例1】

质量为m的带电粒子，以初速度v0进入电场后沿直线运动到上极板。

(1)物体做的是什么运动?

(2)电场力做功多少?

(3)带电体的电性?

分析：物体做直线运动，F应与v0在同一直线上。对物体进行受力分析，若忽略mg，则物体只受Eq，方向不可能与v0在同一直线上，所以不能忽略mg。同理电场力Eq应等于mg，否则合外力也不可能与v0在同一直线上。所以物体所受合力为零，应做匀速直线运动。

电场力功等于重力功，Egd=mgd。

电场力与重力方向相反，应竖直向上。又因为电场强度方向向下，所以物体应带负电。

【例2】 一平行板电容器板长L=4cm，板间距离为d=3cm，倾斜放置，使板面与水平方向夹角=37，若两板间所加电压 U=100V，一带电量q= 310-10C的负电荷以v0=0.5m/s的速度自 A板左边缘水平进入电场，在电场中沿水平方向运动，并恰好从B板右边缘水平飞出，则带电粒子从电场中飞出时的`速度为多少?带电粒子质量为多少?

解：

分析：带电粒子能沿直线运动，所受合力与运动方向在同一直线上，由此可知重力不可忽略，受力如图所示。

电场力在竖直方向的分力与重力等值反向。带电粒子所受合力与电场力在水平方向的分力相同。

根据动能定理

例：一质量为m，带电量为+q的小球从距地面高h处以一定的初速度水平抛出。在距抛出点水平距离为L处，有一根管口比小球直径略大

撞地通过管子，可在管子上方的整个区域里加一个场强方向水平向左的匀强电场。如图：

求：(1)小球的初速度v;

(2)电场强度E的大小;

(3)小球落地时的动能。

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