带电粒子在电场中的运动.doc

用心爱心专心

带电粒子在电场中的运动

教学目标
1．使学生理解并掌握带电粒子在电场中运动的特点和规律，能够正确分析和解答带电粒子在电场中的加速和偏转等方面的问题．
2．培养学生综合应用物理知识对具体问题进行具体分析的能力．
教学重点、难点分析
带电粒子在电场中的运动是电场知识的重要应用，注重分析判断带电粒子在电场力作用下的运动情况，掌握运用力的观点和能的观点求解带电粒子运动的思路和方法．带电粒子在电场中加速和偏转问题将使用大部分力学知识，所以在复习中应加以对照，帮助学生理解掌握．
教学过程设计
教师活动

一、解决带电粒子在电场中运动的基本思路
带电粒子在电场中的运动，难度比较大，能力要求高，所以要把握基本的规律．力学的五个规律在这一部分都要使用，所以这部分学习可帮助我们复习巩固力学知识，又可以帮助我们认识理解带电粒子在电场中的应用．
解决带电粒子在电场中运动的基本思路：
学生活动
积极配合老师整理
1．受力分析．
研究对象有两种：带电粒子和带电质点．
前者不考虑重力，后者要考虑重力．
2．运动轨迹和过程分析．
带电粒子运动形式决定于：粒子的受力情况和初速度情况．
3．解题的依据．
（1）力的观点：牛顿运动定律和运动学公式．
（2）能量的观点：电场力做功与路径无关；动能定理：能的转化与守恒规律．
（3）动量的观点．
（根据学生的具体情况，有选择地复习下列内容；匀强电场的特点，平抛运动，牛顿运动定律，匀速及匀变速直线运动，运动的合成与分解，电场力的功以及能量转化等问题．）

二、带电粒子在典型场中的运动形式
带电粒子在电场中的运动形式各种各样，由其受力和初速度共同决定．
学生思考、讨论然后根据力与运动的关系回答．
1．在点电荷电场中：

这几种情况下物体做什么运动？
（指定学生回答）
2．匀强电场中：

在点电荷电场中带电粒子的运动形式可能有那些？并举例说明．
（指定学生回答）
可见带电粒子在电场中的运动，也是各种各样的都有．带电粒子在上述不同电场中，由于它们的受力情况不同以及初速度不同，运动情况就不同．带电粒子在电场中可以做直线运动，也可以做曲线运动．
在匀强电场中带电粒子的运动形式可能有哪些？并举例说明．

三、带电粒子在电场中运动判断与分析
1．带电粒子在电场中的直线运动
[问题1]如图3-2-1所示，在点电荷+Q的电场中，一带电粒子-q的初速度v0恰与电场线QP方向相同，则带电粒子-q在开始运动后，将（B）
A．沿电场线QP做匀加速运动
B．沿电场线QP做变减速运动
C．沿电场线QP做变加速运动
D．偏离电场线QP做曲线运动

回答问题，在老师的启发下，确定运动性质．
思考：带电粒子-q的初速度v0恰与电场线QP方向相反，情况怎样？若初速度v0恰与电场线QP方向垂直，可能出现什么情况？
解析：带电粒子-q受力有什么特点？方向与初速度v0的方向的关系怎么样？由库仑定律和牛顿第二定律确定．
[问题2]如图3-2-2所示，在匀强电场E中，一带电粒子-q的初速度v0恰与电场线方向相同，则带电粒子-q在开始运动后，将（C）
A．沿电场线方向做匀加速运动
B．沿电场线方向做变加速运动
C．沿电场线方向做匀减速运动
D．偏离电场线方向做曲线运动
思考：带电粒子-q的初速度v0恰与电场线方向相反，情况怎样？

解析：带电粒子-q受力有什么特点？方向与初速度v0的方向的关系怎么样？
[问题3]如图3-2-3所示的直线是某电场中的一条电场线，A、B是这条电场线上两点．已知一电子经过A点的速度为vA并向B点运动，一段时间以后，该电子经过B点的速度为vB，且vA与vB的方向相反．则：（AD）

A．A点的电势一定高于B点的电势
B．A点的场强一定大于B点的场强
C．电子经过A点时的电势能一定大于它经过B点时的电势能
D．电子经过A点时的动能一定大于它经过B点时的动能
回答问题，在老师的启发下，确定运动性质．
思考：一根电场线能确定什么？为什么不能判断场强大小？
解析：根据电子速度方向的变化可确定电子的受力F的方向，从而确定场强E的方向．沿着电场线的方向电势降低，所以A正确．从A点到B点电场力做负功，动能减小，电势能增加．所以C错D正确．一条电场线不能判断场强大小，所以B不对．

[问题4]一个带正电荷的质点P放在两个等量负电荷A、B的电场中，P恰好在AB连线的垂直平分线的C点处，现将P在C点由静止释放，设P只受电场力作用，则（ABD）
A．P由C向AB连线中点运动过程中，加速度可能越来越小而速度越来越大

B．P由C向AB连线中点运动过程中，加速度可能先变大后变小，最后为零，而速度一直变大
C．P运动到与C关于AB的对称点C′静止
D．P不会静止，而是在C与C′间来回振动
请学生自己读题、审题、分析，然后指定人回答
通过此题的分析