帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)綜合問題分析

1、物理 人教版課堂探究課堂探究學(xué)科素養(yǎng)培養(yǎng)學(xué)科素養(yǎng)培養(yǎng)練出高分練出高分考點(diǎn)一考點(diǎn)一帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的實(shí)際應(yīng)用帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的實(shí)際應(yīng)用示波管示波管1 1構(gòu)造及功能構(gòu)造及功能( (如圖如圖1 1所示所示) )課堂探究課堂探究考點(diǎn)突破考點(diǎn)突破圖1 (1)電子槍：電子槍：發(fā)射并加速電子發(fā)射并加速電子(2)偏轉(zhuǎn)電極偏轉(zhuǎn)電極YY：使電子束豎直偏轉(zhuǎn)使電子束豎直偏轉(zhuǎn)( (加信號(hào)電壓加信號(hào)電壓)；偏轉(zhuǎn)電極偏轉(zhuǎn)電極XX：使電子束水平偏轉(zhuǎn)使電子束水平偏轉(zhuǎn)( (加掃描電壓加掃描電壓)2 2工作原理工作原理 偏轉(zhuǎn)電極偏轉(zhuǎn)電極XX和和YY不加電壓，電子打到屏幕中心不加電壓，電子打到屏幕中心； 若只在若只在XX之間

2、加電壓之間加電壓，只在只在X方向偏轉(zhuǎn)方向偏轉(zhuǎn)； 若只在若只在YY之間加電壓之間加電壓，只在只在Y方向偏轉(zhuǎn)方向偏轉(zhuǎn)； 若若XX加掃描電壓加掃描電壓，YY加信號(hào)電壓加信號(hào)電壓，屏上會(huì)出現(xiàn)隨信號(hào)而變化的圖象屏上會(huì)出現(xiàn)隨信號(hào)而變化的圖象 課堂探究課堂探究學(xué)科素養(yǎng)培養(yǎng)學(xué)科素養(yǎng)培養(yǎng)練出高分練出高分課堂探究課堂探究考點(diǎn)突破考點(diǎn)突破圖2 甲乙 圖3解析解析 B課堂探究課堂探究學(xué)科素養(yǎng)培養(yǎng)學(xué)科素養(yǎng)培養(yǎng)練出高分練出高分課堂探究課堂探究考點(diǎn)突破考點(diǎn)突破示波管中電子在熒光屏上落點(diǎn)位置的判斷方法示波管中電子在熒光屏上落點(diǎn)位置的判斷方法 示波管中的電子在示波管中的電子在YYYY和和XXXX兩個(gè)偏轉(zhuǎn)電極作用下，兩個(gè)偏轉(zhuǎn)電極

3、作用下， 同時(shí)參與兩個(gè)同時(shí)參與兩個(gè) 類平拋運(yùn)動(dòng)，類平拋運(yùn)動(dòng)， 一方面沿一方面沿YYYY方向偏轉(zhuǎn)，另一方面沿方向偏轉(zhuǎn)，另一方面沿XXXX方向偏轉(zhuǎn)，方向偏轉(zhuǎn)， 找出幾個(gè)特殊點(diǎn)，即可確定熒光屏上的圖形找出幾個(gè)特殊點(diǎn)，即可確定熒光屏上的圖形 課堂探究課堂探究學(xué)科素養(yǎng)培養(yǎng)學(xué)科素養(yǎng)培養(yǎng)練出高分練出高分圖4 解析解析 AC課堂探究課堂探究考點(diǎn)突破考點(diǎn)突破課堂探究課堂探究學(xué)科素養(yǎng)培養(yǎng)學(xué)科素養(yǎng)培養(yǎng)練出高分練出高分課堂探究課堂探究考點(diǎn)突破考點(diǎn)突破考點(diǎn)二帶電粒子在交變電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) 甲 乙 圖5 課堂探究課堂探究學(xué)科素養(yǎng)培養(yǎng)學(xué)科素養(yǎng)培養(yǎng)練出高分練出高分解析解析 課堂探究課堂探究考點(diǎn)突破考點(diǎn)突破課堂探究課堂探究學(xué)科素養(yǎng)

4、培養(yǎng)學(xué)科素養(yǎng)培養(yǎng)練出高分練出高分課堂探究課堂探究考點(diǎn)突破考點(diǎn)突破解答帶電粒子在交變電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的思維方法 1 1注重全面分析注重全面分析( (分析受力特點(diǎn)和運(yùn)動(dòng)規(guī)律分析受力特點(diǎn)和運(yùn)動(dòng)規(guī)律) )，抓住粒子的，抓住粒子的運(yùn)動(dòng)具有周期性和在空間上具有對(duì)稱性的特征，求解粒子運(yùn)動(dòng)具有周期性和在空間上具有對(duì)稱性的特征，求解粒子運(yùn)動(dòng)過程中的速度、位移、做功或確定與物理過程相關(guān)的運(yùn)動(dòng)過程中的速度、位移、做功或確定與物理過程相關(guān)的邊界條件邊界條件 2 2分析時(shí)從兩條思路出發(fā)：一是力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，根據(jù)牛分析時(shí)從兩條思路出發(fā)：一是力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，根據(jù)牛頓第二定律及運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律分析；二是功能關(guān)系頓第二定律及運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律分析

5、；二是功能關(guān)系 3 3此類題型一般有三種情況：一是粒子做單向直線運(yùn)動(dòng)此類題型一般有三種情況：一是粒子做單向直線運(yùn)動(dòng)( (一般一般用牛頓運(yùn)動(dòng)定律求解用牛頓運(yùn)動(dòng)定律求解) )，二是粒子做往返運(yùn)動(dòng)，二是粒子做往返運(yùn)動(dòng)( (一般分段研究一般分段研究) )，三是粒子做偏轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)三是粒子做偏轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)( (一般根據(jù)交變電場(chǎng)的特點(diǎn)分段研究一般根據(jù)交變電場(chǎng)的特點(diǎn)分段研究) ) 課堂探究課堂探究學(xué)科素養(yǎng)培養(yǎng)學(xué)科素養(yǎng)培養(yǎng)練出高分練出高分圖6 解析解析 A課堂探究課堂探究考點(diǎn)突破考點(diǎn)突破課堂探究課堂探究學(xué)科素養(yǎng)培養(yǎng)學(xué)科素養(yǎng)培養(yǎng)練出高分練出高分對(duì)于復(fù)合場(chǎng)中的力學(xué)問題，可以根據(jù)力的獨(dú)立作用原理分別研究每種場(chǎng)力對(duì)物體的作用效果

6、， 34帶電體在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)模型帶電體在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)模型物理模型構(gòu)建物理模型構(gòu)建學(xué)科素養(yǎng)培養(yǎng)學(xué)科素養(yǎng)培養(yǎng)1 1模型概述模型概述 各種性質(zhì)的場(chǎng)與實(shí)物(分子和原子的構(gòu)成物質(zhì))的根本區(qū)別之一是場(chǎng)具有疊加性， 即幾個(gè)場(chǎng)可以同時(shí)占據(jù)同一空間，從而形成復(fù)合場(chǎng) 也可以同時(shí)研究幾種場(chǎng)力共同作用的效果，將復(fù)合場(chǎng)等效為一個(gè)簡(jiǎn)單場(chǎng)， 然后與重力場(chǎng)中的力學(xué)問題進(jìn)行類比，利用力學(xué)的規(guī)律和方法進(jìn)行分析與解答 2 2解題方法解題方法 (1)(1)正交分解法：正交分解法： (2)(2)等效等效“重力重力”法：法： 由于帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中所受電場(chǎng)力和重力都是恒力，不受約束的粒子做的都是勻變速運(yùn)動(dòng)， 因此可以采用正交分解法

7、處理 將復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)分解為兩個(gè)互相垂直的直線運(yùn)動(dòng)，再根據(jù)運(yùn)動(dòng)合成的方法去求復(fù)雜運(yùn)動(dòng)的有關(guān)物理量 將重力與電場(chǎng)力進(jìn)行合成，合力F合等效為“重力”，a 等效為“重力加速度”，F(xiàn)合的方向等效為“重力”的方向 課堂探究課堂探究學(xué)科素養(yǎng)培養(yǎng)學(xué)科素養(yǎng)培養(yǎng)練出高分練出高分 圖7 學(xué)科素養(yǎng)培養(yǎng)學(xué)科素養(yǎng)培養(yǎng)解析解析 F 課堂探究課堂探究學(xué)科素養(yǎng)培養(yǎng)學(xué)科素養(yǎng)培養(yǎng)練出高分練出高分學(xué)科素養(yǎng)培養(yǎng)學(xué)科素養(yǎng)培養(yǎng) 圖8 解析解析 課堂探究課堂探究學(xué)科素養(yǎng)培養(yǎng)學(xué)科素養(yǎng)培養(yǎng)練出高分練出高分學(xué)科素養(yǎng)培養(yǎng)學(xué)科素養(yǎng)培養(yǎng)35綜合運(yùn)用動(dòng)力學(xué)觀點(diǎn)和功能觀點(diǎn)解決帶電體在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) 審題答題規(guī)范審題答題規(guī)范課堂探究課堂探究學(xué)科素養(yǎng)培養(yǎng)學(xué)科素養(yǎng)培

8、養(yǎng)練出高分練出高分學(xué)科素養(yǎng)培養(yǎng)學(xué)科素養(yǎng)培養(yǎng)不受摩擦力，也就沒有摩擦力做功受電場(chǎng)力方向豎直向下，與重力方向相同，做功特點(diǎn)與重力類似臨界狀態(tài)，在此位置滑塊與軌道恰無相互作用力，只有電場(chǎng)力和重力的合力提供向心力本問可以根據(jù)Q點(diǎn)的臨界狀態(tài)求出在Q點(diǎn)的速度，然后分析M N P Q的過程，考慮到重力、電場(chǎng)力和摩擦力做功的特點(diǎn)，應(yīng)該用動(dòng)能定理分析 本問的分析應(yīng)抓住P點(diǎn)的特點(diǎn)：該點(diǎn)重力和電場(chǎng)力都沿豎直方向，向心力只能由軌道的彈力提供，可以取M N P過程用動(dòng)能定理分析分析過程找規(guī)律分析過程找規(guī)律滑塊與軌道水平部分有摩擦，要注意考慮摩擦力做功的特點(diǎn)圖9課堂探究課堂探究學(xué)科素養(yǎng)培養(yǎng)學(xué)科素養(yǎng)培養(yǎng)練出高分練出高分學(xué)科

9、素養(yǎng)培養(yǎng)學(xué)科素養(yǎng)培養(yǎng)解析解析 課堂探究課堂探究學(xué)科素養(yǎng)培養(yǎng)學(xué)科素養(yǎng)培養(yǎng)練出高分練出高分學(xué)科素養(yǎng)培養(yǎng)學(xué)科素養(yǎng)培養(yǎng)答案答案解析解析 課堂探究課堂探究學(xué)科素養(yǎng)培養(yǎng)學(xué)科素養(yǎng)培養(yǎng)練出高分練出高分練出高分練出高分12345678課堂探究課堂探究學(xué)科素養(yǎng)培養(yǎng)學(xué)科素養(yǎng)培養(yǎng)練出高分練出高分練出高分練出高分解析解析23456781課堂探究課堂探究學(xué)科素養(yǎng)培養(yǎng)學(xué)科素養(yǎng)培養(yǎng)練出高分練出高分練出高分練出高分解析解析12345678課堂探究課堂探究學(xué)科素養(yǎng)培養(yǎng)學(xué)科素養(yǎng)培養(yǎng)練出高分練出高分練出高分練出高分解析解析12345678課堂探究課堂探究學(xué)科素養(yǎng)培養(yǎng)學(xué)科素養(yǎng)培養(yǎng)練出高分練出高分練出高分練出高分解析解析圖2 12345

10、678課堂探究課堂探究學(xué)科素養(yǎng)培養(yǎng)學(xué)科素養(yǎng)培養(yǎng)練出高分練出高分練出高分練出高分圖2 解析解析CD 12345678課堂探究課堂探究學(xué)科素養(yǎng)培養(yǎng)學(xué)科素養(yǎng)培養(yǎng)練出高分練出高分練出高分練出高分12345678課堂探究課堂探究學(xué)科素養(yǎng)培養(yǎng)學(xué)科素養(yǎng)培養(yǎng)練出高分練出高分練出高分練出高分解析解析答案答案B 12345678課堂探究課堂探究學(xué)科素養(yǎng)培養(yǎng)學(xué)科素養(yǎng)培養(yǎng)練出高分練出高分練出高分練出高分12345678課堂探究課堂探究學(xué)科素養(yǎng)培養(yǎng)學(xué)科素養(yǎng)培養(yǎng)練出高分練出高分練出高分練出高分解析解析答案答案12345678課堂探究課堂探究學(xué)科素養(yǎng)培養(yǎng)學(xué)科素養(yǎng)培養(yǎng)練出高分練出高分練出高分練出高分圖5 解析解析12345678課堂探究課堂探究學(xué)科素養(yǎng)培養(yǎng)學(xué)科素養(yǎng)培養(yǎng)練出高分練出高分練出高分練出高分解析解析AB 圖5 12345678課堂探究課堂探究學(xué)科素養(yǎng)培養(yǎng)學(xué)科素養(yǎng)培養(yǎng)練出高分練出高分練出高分練出高分圖6 解析解析12345678課堂探究課堂探究學(xué)科素養(yǎng)培養(yǎng)學(xué)科素養(yǎng)培養(yǎng)練出高分練出高分練出高分練出高分ACD 圖6 解析解析12345678課堂探究課堂探究學(xué)科素養(yǎng)培養(yǎng)學(xué)科素養(yǎng)培養(yǎng)練出高分練出高分練出