帶電質(zhì)點(diǎn)在電場(chǎng)、磁場(chǎng)和重力場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)

《帶電質(zhì)點(diǎn)在電場(chǎng)、磁場(chǎng)和重力場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。

1、第10頁(yè)中國(guó)精品教育軟件──www.ljcn.net和www.100soft.net聯(lián)合研制帶電質(zhì)點(diǎn)在電場(chǎng)、磁場(chǎng)和重力場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)　教學(xué)目標(biāo)1．比較帶電質(zhì)點(diǎn)在勻強(qiáng)電場(chǎng)、勻強(qiáng)磁場(chǎng)和重力場(chǎng)中受到的電場(chǎng)力、洛侖茲力和重力的產(chǎn)生條件、三要素和功能方面的特點(diǎn)．2．掌握帶電質(zhì)點(diǎn)在這些場(chǎng)中的力和運(yùn)動(dòng)關(guān)系的基本分析方法，會(huì)解決力學(xué)和電磁學(xué)的綜合問(wèn)題．3．注重學(xué)生的推理能力、分析綜合能力和數(shù)學(xué)能力的培養(yǎng)．教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)分析1．比較帶電質(zhì)點(diǎn)在勻強(qiáng)電場(chǎng)、勻強(qiáng)磁場(chǎng)和重力場(chǎng)中受力的特點(diǎn)．2．認(rèn)識(shí)帶電質(zhì)點(diǎn)在勻強(qiáng)電場(chǎng)、勻強(qiáng)磁場(chǎng)和重力場(chǎng)中受力和運(yùn)動(dòng)關(guān)系的物理情境，并善于運(yùn)用力學(xué)的基本分析方法處理綜合問(wèn)題．3．運(yùn)用坐

2、標(biāo)、幾何圖形和空間想象等教學(xué)方法處理物理問(wèn)題．教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)一、課題的引入我們?cè)诹W(xué)中學(xué)會(huì)了從牛頓運(yùn)動(dòng)定律出發(fā)認(rèn)識(shí)質(zhì)點(diǎn)受力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，也會(huì)用動(dòng)量和動(dòng)能等量描述質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，認(rèn)識(shí)質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)跟力的作用的沖量、功的關(guān)系以及不同運(yùn)動(dòng)形式的能量的相互轉(zhuǎn)化．本課要研究，帶電質(zhì)點(diǎn)在勻強(qiáng)電場(chǎng)、勻強(qiáng)磁場(chǎng)和重力場(chǎng)中的力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，這些問(wèn)題是力學(xué)和電磁學(xué)知識(shí)的綜合問(wèn)題．二、帶電質(zhì)點(diǎn)在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)出示題卡（投影片）[例1]在光滑的水平面上有一質(zhì)量m=1.0×10-3kg、電量q=1.0×10-10C的帶正電小球，靜止在O點(diǎn)．以O(shè)點(diǎn)為原點(diǎn)，在該水平面內(nèi)建立直角坐標(biāo)系Oxy．現(xiàn)突然加一沿x軸正方向

3、的、場(chǎng)強(qiáng)大小E=2.0×106V/m的勻強(qiáng)電場(chǎng)，使小球開始運(yùn)動(dòng)．經(jīng)過(guò)1.0s，所加電場(chǎng)突然變?yōu)檠貀軸正方向，場(chǎng)強(qiáng)大小仍為E=2.0×106V/m的勻強(qiáng)電場(chǎng)．再經(jīng)過(guò)1.0s，所加電場(chǎng)又突然變?yōu)榱硪环较?，使小球在此電?chǎng)作用下經(jīng)過(guò)1.0s速度變?yōu)榱悖蟠穗妶?chǎng)的方向及速度變?yōu)榱銜r(shí)小球的位置．*請(qǐng)學(xué)生自己討論小球在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)情景．要求：建立直角坐標(biāo)系，表示小球的運(yùn)動(dòng)位置；說(shuō)明電場(chǎng)的情景；一流專家·一流技術(shù)·一流服務(wù)第10頁(yè)中國(guó)精品教育軟件──www.ljcn.net和www.100soft.net聯(lián)合研制小球在電場(chǎng)中的受力情況以及由牛頓定律討論小球的運(yùn)動(dòng)的情況．引導(dǎo)學(xué)生得出小球的運(yùn)動(dòng)情況：

4、第1秒內(nèi)做初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度和末速度都沿x軸正方向；第2秒內(nèi)做類平拋運(yùn)動(dòng)，初速度沿x軸正方向，加速度沿y軸正方向，末速度沿斜向上方向；第3秒內(nèi)沿第2秒末速度方向做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，直到速度變?yōu)榱悖⒁猓簩?duì)于學(xué)生得出第3秒內(nèi)小球的運(yùn)動(dòng)情況，要有嚴(yán)格的推理過(guò)程：小球在恒力作用下，加速度的大小和方向是恒定的；要使其速度變?yōu)榱?，加速度只能是和?秒末的速度方向相反．**請(qǐng)學(xué)生在Oxy坐標(biāo)系中畫出小球運(yùn)動(dòng)的草圖，圖中要標(biāo)明小球運(yùn)動(dòng)的軌跡、加速度和第1、2、3秒末的位置及速度的方向，如圖3-12-1所示．***要求學(xué)生自己完成解題過(guò)程：小球的運(yùn)動(dòng)情況如圖3-12-1所示，第1秒內(nèi)沿

5、x軸正方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)．末速度v1=a1t=0.20m/s第2秒內(nèi)做類平拋運(yùn)動(dòng)，初速度v1，方向沿x軸正方向：加速度a2=一流專家·一流技術(shù)·一流服務(wù)第10頁(yè)中國(guó)精品教育軟件──www.ljcn.net和www.100soft.net聯(lián)合研制第3秒內(nèi)做勻減速運(yùn)動(dòng)，直到速度變?yōu)榱悖觿驈?qiáng)電場(chǎng)的方向跟v2相反，與x軸成225°角，指向第3象限．小球速度變?yōu)榱銜r(shí)的位置坐標(biāo)：x3=x2+s3cos45°=0.40m；y3=y2+s3sin45°=0.20m小結(jié)：帶電質(zhì)點(diǎn)在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題是力學(xué)和電學(xué)知識(shí)的綜合問(wèn)題．要抓住電場(chǎng)的特性，帶電質(zhì)點(diǎn)在電場(chǎng)中受力的特點(diǎn)，并善于運(yùn)用力學(xué)的基本方法

6、去分析，確定帶電質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況，如本題中運(yùn)用牛頓定律討論質(zhì)點(diǎn)受力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，質(zhì)點(diǎn)做什么運(yùn)動(dòng)既和受力情況有關(guān)，還和開始運(yùn)動(dòng)的情況有關(guān)．三、帶電質(zhì)點(diǎn)在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)出示題卡（投影片）[例2]如圖3-12-2（1），在某裝置中有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直于Oxy所在紙面向外．某時(shí)刻在x=l0，y=0處，一個(gè)質(zhì)子沿y軸的負(fù)方向進(jìn)入磁場(chǎng)；同一時(shí)刻，在x=-l0，y=0處，一個(gè)α粒子進(jìn)入磁場(chǎng)，速度方向與磁場(chǎng)垂直．不考慮質(zhì)子與α粒子的相互作用．設(shè)質(zhì)子的質(zhì)量為m，電量為e．（1）如果質(zhì)子經(jīng)過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)O，它的速度為多大？（2）如果α粒子與質(zhì)子在坐標(biāo)原點(diǎn)相遇，α粒子的速度應(yīng)為何值？方向如

7、何？*請(qǐng)學(xué)生討論質(zhì)子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)情況，以及確定它的速度的大小．注意：確定質(zhì)子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的圓心及半徑的方法．如圖3-12-2（2）所示，圓心O1是過(guò)C點(diǎn)跟速度垂直的直線（即OC）和線段OC的中垂線的交點(diǎn)．由此可求得圓半徑為10/2，進(jìn)而求得質(zhì)子的速度的大小vp=一流專家·一流技術(shù)·一流服務(wù)第10頁(yè)中國(guó)精品教育軟件──www.ljcn.net和www.100soft.net聯(lián)合研制**請(qǐng)學(xué)生討論確定α粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的圓心和半徑的方法．圓心在OD的中垂