《帶電粒子在電場中的運(yùn)動》教學(xué)設(shè)計(jì)與反思

PAGEPAGE3《帶電粒子在電場中的運(yùn)動》教學(xué)設(shè)計(jì)與反思一、教學(xué)目標(biāo)1．使學(xué)生理解并掌握帶電粒子在電場中運(yùn)動的特點(diǎn)和規(guī)律，能夠正確分析和解答帶電粒子在電場中的加速和偏轉(zhuǎn)等方面的問題．2．培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用物理知識對具體問題進(jìn)行具體分析的能力．二、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)分析1、帶電粒子在電場中的運(yùn)動是電場知識的重要應(yīng)用，注重分析判斷帶電粒子在電場力作用下的運(yùn)動情況，掌握運(yùn)用力的觀點(diǎn)和能的觀點(diǎn)求解帶電粒子運(yùn)動的思路和方法．2、帶電粒子在電場中加速和偏轉(zhuǎn)問題將使用大部分力學(xué)知識，所以在復(fù)習(xí)中應(yīng)加以對照，幫助學(xué)生理解掌握．三、教學(xué)過程設(shè)計(jì)

[一]、解決帶電粒子在電場中運(yùn)動的基本思路帶電粒子在電場中的運(yùn)動，難度比較大，能力要求高，所以要把握基本的規(guī)律．力學(xué)的五個(gè)規(guī)律在這一部分都要使用，所以這部分學(xué)習(xí)可幫助我們復(fù)習(xí)鞏固力學(xué)知識，又可以幫助我們認(rèn)識理解帶電粒子在電場中的應(yīng)用．解決帶電粒子在電場中運(yùn)動的基本思路：1．受力分析．研究對象有兩種：帶電粒子和帶電質(zhì)點(diǎn)．2．運(yùn)動軌跡和過程分析．帶電粒子運(yùn)動形式?jīng)Q定于：粒子的受力情況和初速度情況．3．解題的依據(jù)．（1）力的觀點(diǎn)：牛頓運(yùn)動定律和運(yùn)動學(xué)公式．（2）能量的觀點(diǎn)：電場力做功與路徑無關(guān)；動能定理：能的轉(zhuǎn)化與守恒規(guī)律．（根據(jù)學(xué)生的具體情況，有選擇地復(fù)習(xí)下列內(nèi)容；勻強(qiáng)電場的特點(diǎn)，平拋運(yùn)動，牛頓運(yùn)動定律，勻速及勻變速直線運(yùn)動，運(yùn)動的合成與分解，電場力的功以及能量轉(zhuǎn)化等問題．）[二]．帶電粒子在

電場中的平衡帶電粒子在電場中處于靜止或勻速直線運(yùn)動狀態(tài)時(shí)，則粒子在電場中處于平衡狀態(tài)．假設(shè)勻強(qiáng)電場的兩極板間的電壓為U，板間的距離為d，則：mg=qE=qU/d，有q=mg/E．[三]．帶電粒子在電場中運(yùn)動1．帶電粒子在電場中的加速在勻強(qiáng)電場中的加速問題

一般屬于物體受恒力（重力一般不計(jì)）作用運(yùn)動問題．處理的方法有兩種：①根據(jù)牛頓第二定律和運(yùn)動學(xué)公式結(jié)合求解②根據(jù)動能定理與電場力做功，運(yùn)動學(xué)公式結(jié)合求解．

在非勻強(qiáng)電場中的加速問題

一般屬于物體受變力作用運(yùn)動問題．處理的方法只能根據(jù)動能定理與電場力做功，運(yùn)動學(xué)公式結(jié)合求解．2．帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)設(shè)極板間的電壓為U，兩極板間的距離為，極板長度為．運(yùn)動狀態(tài)分析：帶電粒子垂直于勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)方向進(jìn)入電場后，受到恒定的電場力作用，且與初速度方向垂直，因而做勻變速曲線運(yùn)動——類似平拋運(yùn)動如圖．[四]．粒子在交變電場中的往復(fù)運(yùn)動

當(dāng)電場強(qiáng)度發(fā)生變化時(shí)，由于帶電粒子在電場中的受力將發(fā)生變化，從而使粒子的運(yùn)動狀態(tài)發(fā)生相應(yīng)的變化，粒子表現(xiàn)出來的運(yùn)動形式可能是單向變速直線運(yùn)動，也可能是變速往復(fù)運(yùn)動．帶電粒子是做單向變速直線運(yùn)動，還是做變速往復(fù)運(yùn)動主要由粒子的初始狀態(tài)與電場的變化規(guī)律（受力特點(diǎn)）的形式有關(guān)．注意事項(xiàng)：（1）若粒子（不計(jì)重力）的初速度為零，靜止在兩極板間，再在兩極板間加上左圖的電壓，粒子做單向變速直線運(yùn)動；若加上右圖的電壓，粒子則做往復(fù)變速運(yùn)動．（2）若粒子以初速度為從B板射入兩極板之間，并且電場力能在半個(gè)周期內(nèi)使之速度減小到零，則左圖的電壓能使粒子做單向變速直線運(yùn)動；則右圖的電壓也不能粒子做往復(fù)運(yùn)動．

所以這類問題要結(jié)合粒子的初始狀態(tài)、電壓變化的特點(diǎn)及規(guī)律、再運(yùn)用牛頓第二定律和運(yùn)動學(xué)知識綜合分析．四、小結(jié)

帶電粒子（體）在電場中的運(yùn)動問題，是力學(xué)與電學(xué)的綜合常見題，同時(shí)又是歷年高考的熱點(diǎn)。因此:

1、分清題中所描述的電場是勻強(qiáng)電場，還是非勻強(qiáng)電場；進(jìn)而可確定帶電粒子（體）在電場中受的電場力是恒力還是變力。這有利于解答時(shí)選用正確的物理規(guī)律。

2、了解帶電粒子（體）進(jìn)入電場時(shí)的初始狀態(tài)，是有初速度還是無初速度。倘若有初速度，則應(yīng)進(jìn)一步知道是順著電場方向還是逆著電場方向進(jìn)入，或是垂直于電場方向進(jìn)入。這樣可大致了解帶電粒子（體）的運(yùn)動軌跡。

3、明確是帶電粒子還是帶電體。通常微觀粒子，如電子、質(zhì)子、α粒子等，都稱為帶電粒子，它們在電場中的運(yùn)動只計(jì)質(zhì)量，而忽略重力作用

。如果是帶電液滴、油滴、小球、物塊等，都稱為帶電體，它們在電場中運(yùn)動時(shí)既要考慮其質(zhì)量，又要考慮重力的作用。

五、布置作業(yè)：六、教學(xué)反思

在高考帶電粒子在電場中的運(yùn)動是命題人的重點(diǎn)，包括電場力做功的特點(diǎn)，帶電粒子在電場中的運(yùn)動，其中加速和偏轉(zhuǎn)兩種情況．這部分的考查在考卷中主要以選擇題和計(jì)算題的形式出現(xiàn)，以考查力電綜合的題目為主．本單元是電學(xué)的基礎(chǔ)，在歷年的高考中占