人教版（2019）高中物理必修第三册　10.5 带电粒子在电场中的运动-教案.pdfVIP

带电粒子在电场中的运动

【教学目标】

1．理解带电粒子在电场中的运动规律，并能分析解决加速和偏转方向的问题。

2．知道示波管的构造和基本原理。

3．通过带电粒子在电场中加速、偏转过程分析，培养学生的分析、推理能力。

4．通过知识的应用，培养学生热爱科学的精神。

【教学重点】

带电粒子在匀强电场中的运动规律。

【教学难点】

综合应用力学和电学知识处理偏转问题。

【教学过程】

一、新课导入

教师活动：给学生抛出2012年全世界粒子物理学界最振奋人心的消息：发现“上

帝粒子”。

给大家讲述中国科学院卡弗里理论物理研究所2012年KITPC拓展项目活动，欧洲

核子中心大型强子对撞机原理。

结合北京正负电子对撞机的图片讲述参观感受，介绍电子直线加速原理与世界粒子

物理研究前沿对接，引入新课。

二、新课教学

1．教学任务：带电粒子在电场中的的平衡问题

师生活动：出示问题

1d5cm

问题：水平放置的两平行金属板间有一匀强电场，已知板间距离为，有一

-9-12

质量为m1.0×10kg、带负电的液滴悬浮其中，其电荷量为5.0×10C，要使液滴处于

静止状态，两极板间应加多大的电势差？哪块极板的电势较高？

以提问的方式，师生共同分析得出结论，投影解题过程。

学生回答：略

2．教学任务：带电粒子的加速

师生活动：出示问题

2d

问题：如图，两平行极板之间的距离为，板间存在场强

为E的匀强电场，有一电荷量为e，质量为m的电子，从左侧极

板附近由静止加速，求：电子的加速度、到达右侧极板时的速度及所需时间。

3dU

问题：如图，两平行极板之间的距离为，板间电压为，

有一电荷量为e，质量为m的电子，从左侧极板附近由静止加速，

求：电子的加速度、到达右侧极板时的速度及所需时间。

问题4：如图，两平行极板之间的距离为d，板间电压为U，

有一电荷量为e，质量为m的电子，以初速度为v从左侧极板附

0

近加速，求：电子的加速度和到达右侧极板时的速度。

学生分三组，分别完成问题2、问题3和问题4，分别汇报结果。

征求不同的解法和思路，总结出两种不同的处理思路：动力学观点和能量观点。

方法一：先求出带电粒子的加速度：

=

再根据

22

−=2

0

可求得当带电粒子从静止开始被加速时获得的速度为：

2

=2=

方法二：由WqU及动能定理：

1

2