课件21张PPT。第九节 带电粒子在电场中的运动问题引入：在科学研究、实验中往往需要高能量的带电粒子，那么如何获取高能粒子呢？多级直线加速器电场中的带电粒子有哪些？
一般可分为几类？1、微观粒子：如电子、质子、α粒子、正负离子等。2、宏观微粒：如带电小球、液滴、尘埃等。
所受重力远小于电场力，一般不考虑重力一般考虑重力一、带电粒子的加速问题一：粒子将向什么方向做怎样的运动？问题二：计算粒子到达负极板的速度解法一 运用牛顿第二定律与运动学公式求解解法二 运用动能定理求解
问题三：如果两极板是其他形状，中间的电场是
非匀强电场，上面的结果是否依然使用？为什么？问题四：粒子获得的速度与位移大小有关吗？问题五：若想获得高速粒子（高能粒子），应采取怎样的措施？多级加速二、带电粒子的偏转 如图，两个极板Y与Y’的长度为L，相距为d，极板间的电压为U，一个电子沿平行于板面的方向以速度v0射入电场，电子质量m，电量e。 (1)分析电子进入电场后的受力情况及加速度大小
(2)在电场中电子将做什么运动？
(3)电子在电场中运动的时间t
(4)电子在射出电场时的速度v
（5）射出电场时电子在竖直方向上的偏转距离y
(6)电子在离开电场时的偏转角度θ，求tanθ 。
2、受力分析：电子受到竖直上的电场力F＝Ee= eU/d，不受重力1、电场分析方向向下、大小E=U/d3、运动分析:电子斜向上作类平抛运动。可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直向上的匀加速直线运动。解:电子进入偏转电场后,在竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动.加速度所以偏移距离所以偏移角度水平方向做匀速直线运动dU2m 粒子在与电场平行的方向上做初速为零的匀加速运动
带电粒子垂直于电场方向飞入匀强电场的问题就是一个类平抛的问题 粒子在与电场垂直的方向上做匀速直线运动１、构造（1）电子枪：发射并加速电子（2）偏转电极：YY′使电子束竖直偏转；XX′使电子束水平偏转（3）荧光屏：电子束打到荧光屏上能使该处的荧光物质发光。三、示波管的原理三、示波管原理示波管原理图如果在XX’ 之间不加电压,而在YY’之间所加的电压按图所示的规律随时间变化，在荧光屏会看到什么图形？YY’X’ y′随信号电压同步变化，但由于视觉暂留和荧光物质的残光特性，只能看到一条竖直的亮线X示波器图象扫描电压（２）ＸＸ′的作用：同理可得亮斑在水平方向偏移随加在ＸＸ′上的电压而变化，若所加的电压为特定的周期性变化电压则亮斑在水平方向来回运动－－扫描，如果扫描电压变化很快，亮斑看起来为一条水平的亮线．示波器图象YY’X’X如果在YY’之间加如图所示的交变电压，同时在XX’之间加锯齿形扫描电压，在荧光屏上会看到什么图形？XYOABCDEFABCDEFABOCt1DEFt2如果信号电压是周期性的，并且扫描电压与信号电压的周期相同，就可以在荧光屏上得到待测信号在一个周期内随时间变化的稳定图象X示波器图象3、总结示波管还是利用了运动的合成作业1、P39 问题与练习1、4、52、总结带电粒子在匀强电场中的运动性质（不计重力）教学设计
教学主题
带电粒子在电场中的运动
一、教材分析
带电粒子在电场中的运动，是静电场一章的最后一节，是静电场知识的综合应用；同时，也是动能定理、曲线运动研究方法在实际物理模型中的具体体现。是物理学科的核心内容。
二、学生分析
学生对本节知识有强烈的兴趣和好奇心，学生对物体的运动规律及分析方法比较熟练，利用已有知识进行新规律的探究，既有挑战性，也有成就感。带电粒子的运动又具有很强的抽象性，学生接触这一新的模型，又有一定的害怕心理。
三、教学目标
1、学会用动能定理处理带电粒子在电场中的加速问题。
2、会用平抛运动的处理方法分析带电粒子在电场中的偏转。
3、提高深化力学中解决动力学问题的基本方法。
4、了解示波器的工作原理及应用
四、教学环境
√□简易多媒体教学环境???□交互式多媒体教学环境???□网络多媒体环境教学环境???□移动学习???□其他
五、信息技术应用思路（突出三个方面：使用哪些技术？在哪些教学环节如何使用这些技术？使用这些技术的预期效果是？）200字
PPT课件展示图片，flash动画模拟带电粒子的加速与偏转及示波器工作原理，
激发兴趣，变抽象为直观，帮助学生理解
六、教学流程设计（可加行）
教学环节
（如：导入、讲授、复习、训练、实验、研讨、探究、评价、建构）
教师活动
学生活动
信息技术支持（资源、方法、手段等）
新课引入
提出问题：如何获取高能粒子呢？
播放一段新闻视频，让学生了解世界上最大的粒子加速器，强子对撞机，展示相关图片。
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提出见解，观看视频
通过对最新科学知识的了解，吸引学生对新课的兴趣，激发学生的求知欲望，引出新课。
带电粒子在匀强电场中的运动.ppt
新课讲解
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（一）粒子在电场中的加速
提出问题：提供何种电场才能使带电粒子只被加速而不改变方向呢？
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请同学们合作探究提出设计方案，画出草图
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教师引导
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在学生交流展示的基础上归纳总结。
方案1：v0=0，仅受电场力就会做加速运动。
方案2：v0≠0，仅受电场力，电场力的方向应同v0同向。
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播放动画模拟粒子的加速过程
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提出问题：粒子获得的速度大小与哪些因素有关呢？如何求解被加速后的粒子速度?
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根据学生推导结果回扣问题，归纳方法
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学生思考并阐述
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结合相关知识小组合作探讨提出设计方案
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学生交流展示
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学生互相讨论其可行性
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自主推导匀强电场中，带正电粒子在静电力的作用下由静止开始从正极板出发，计算到达负极板的速度。
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合作探究
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多媒体实物展台展示学生方案
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多媒体动画模拟
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ppt展示问题情境
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（二）带电粒子的偏转
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（三）示波器原理
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提出问题：
带电粒子如果沿着极板方向进入匀强电场，带电粒子的运动情况会如何？
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播放粒子在偏转电场中的运动的动画，进一步提出问题：
??1、粒子的运动轨迹如何？（明确直线还是曲线）
?2、为什么做曲线运动？?（回顾做曲线运动条件）
3、什么样的曲线运动？?（明确加速度特点,匀变速曲线运动）
4、什么样的匀变速曲线运动？（初速度方向与加速度方向垂直,类似平抛运动）
课件展示具体问题情境：
设电荷带电量为q，平行板长L，两板间间距为d，电势差为U，初速度vo，试求：
1、带电粒子在电场中运行的时间t？
2、粒子受力情况
，运动的加速度？
3、粒子在离开电场时沿电场方向的分速度？
4、粒子在射出电场时沿电场方向上的偏移距离？
5、粒子在离开电场的速度大小？
6、粒子在离开电场时的偏转角度？
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带电粒子的加速与偏转有什么实际应用呢？
出示示波器
教师演示操作
1、光屏上的亮斑及变化
2、扫描及变化
3、竖直方向的偏移并调节使之变化
4、机内提供的正弦电压及变化的观察。
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【多媒体展示】
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示波器的核心部分是示波管，由电子枪，偏转电极和荧光屏组成
[投影]示波器原理图片
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观察思考，讨论并回答老师提出的四个问题，通过运动和受力来分析带电粒子在电场中的偏转问题。
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自己根据物理情景，自己进行相关
推导。
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根据教师的引导，积极思考，一步步解答提出的问题
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对得出的结论分析讨论
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观看图片，了解示波器的结构和原理。
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ppt展示问题情境
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多媒体动画模拟粒子的偏转
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ppt展示问题情境
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多媒体动画模拟示波器原理
?小结
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七、教学特色（如为个性化教学所做的调整，为自主学习所做的支持、对学生能力的培养的设计，教与学方式的创新等）200字左右
本节课通过问题导学的方式，引导学生利用已有知识进行理论分析的同时，通过多媒体模拟演示创设物理情景，抽象问题形象化、直观化，激发学生兴趣，既利于老师的引导又便于学生的理解接受。
