人教版《帶電粒子在電場中的運(yùn)動》完美課件

帶電粒子在電場中的運(yùn)動（第一課時）帶電粒子在電場中的運(yùn)動（第一課時）1加速帶電粒子用于醫(yī)療實踐“質(zhì)子療法”

先將質(zhì)子加速到具有較高的能量，再將它引向轟擊腫瘤，殺死細(xì)胞；“放射療法”

將被加速后的電子轟擊重金屬靶，產(chǎn)生出的放射線用于醫(yī)學(xué)治療。加速帶電粒子用于醫(yī)療實踐“質(zhì)子療法”“放射療法”2研究帶電粒子在電場中的運(yùn)動1.研究物體運(yùn)動的一般思路是什么？2.決定物體做什么運(yùn)動的條件又是什么？從哪里入手分析？想一想研究帶電粒子在電場中的運(yùn)動1.研究物體運(yùn)動的一般思路是什么31、運(yùn)動和力的觀念（1）研究對象的初速度v和加速度a（2）決定物體做什么運(yùn)動的條件

例如：勻變速運(yùn)動→加速度恒定直（曲）線運(yùn)動→

v與a的方向關(guān)系加（減）速運(yùn)動→

v與a的夾角關(guān)系2、功和能的觀念研究運(yùn)動的基本思想（思路1）（思路2）1、運(yùn)動和力的觀念研究運(yùn)動的基本思想（思路1）（思路2）4帶電粒子在電場中的加速運(yùn)動和力（思路1）（思路2）功和能牛頓運(yùn)動定律勻加速直線運(yùn)動規(guī)律靜電力做功動能定理屬于勻強(qiáng)電場，涉及運(yùn)動時間等描述運(yùn)動過程的物理量①涉及位移、速率等動能定理公式中的物理量②非勻強(qiáng)電場的情景觀念規(guī)律問題帶電粒子在電場中的加速運(yùn)動和力（思路1）（思路2）功和能牛頓5解決問題例題1：如圖所示，真空中平行金屬板A、B之間的距離為d，有一個質(zhì)量為m電荷量為q的正粒子位于A板旁，給兩金屬板加直流電壓U，把兩板間的電場看做勻強(qiáng)電場。求：該粒子從A板由靜止開始運(yùn)動到達(dá)B板時的速度vB。 +BAd+-U利用運(yùn)動和力的觀念利用功和能的觀念

其中

其中 做一做解決問題例題1：如圖所示，真空中平行金屬板A、B6

甲

乙

（思路1）（思路2）解決問題

需要高電壓

甲

乙

（思路1）（思路2）解決問題

需要高電壓7解決問題+BAd+-U解決問題+BAd+8解決問題BAd+U-+解決問題BAd+9解決問題BA+希望粒子繼續(xù)加速+-+-希望粒子再次加速解決問題BA+希望粒子繼續(xù)加速+10解決問題BA+-++-解決問題BA+11(2)構(gòu)成系統(tǒng)的兩物體原來靜止，因相互作用而反向運(yùn)動．教學(xué)難點(diǎn)二、教學(xué)方法二、過程與方法例１：在探究“影響液體內(nèi)部壓強(qiáng)大小的因素”的過程中，一些同學(xué)作了如下猜想：211H＋210n→42HeEk：光電子的最大初動能．二、計算題(共6小題，共52分)[生]在相等的時間內(nèi)，跑的路程長的運(yùn)動員運(yùn)動得快．④改變雙縫間的距離d，雙縫到屏的距離l，重復(fù)測量．(1)測質(zhì)量：用天平測出兩小車的質(zhì)量.(5)把被撞小球放在斜槽末端，讓入射小球從斜槽同一高度自由滾下，使它們發(fā)生碰撞，重復(fù)實驗10次．用步驟(4)的方法，標(biāo)出碰后入射小球落點(diǎn)的平均位置M和被碰小球落點(diǎn)的平均位置N.如圖所示．[師]在物理學(xué)中物體運(yùn)動的快慢用速度(velocity)表示．同學(xué)們剛才求出的就是兩名運(yùn)動員各自的速度．速度等于什么呢?解決問題BA+-希望粒子不停加速++-(2)構(gòu)成系統(tǒng)的兩物體原來靜止，因相互作用而反向運(yùn)動．解決問12解決問題BA++-+-解決問題BA++13解決問題BA+-+-+--0123456+-加速加速加速解決問題BA+14多級加速器（模型）多級加速器（模型）15帶電粒子是如何被加速的如何加速？1.帶電粒子會在金屬圓筒里被加速嗎？2.帶電粒子是在哪里被加速？3.加上什么樣的電壓，可以使帶電粒子實現(xiàn)多級加速？想一想帶電粒子是如何被加速的如何加速？1.帶電粒子會在金屬圓筒里被16帶電粒子是如何被加速的+a電勢高電勢低φ下φ上φ高φ低φ低φ高狀態(tài)1狀態(tài)2帶電粒子是如何被加速的+a電勢高電勢低φ下φ上φ高φ低φ低φ17多級加速器（模型）假定加速正粒子紅色代表電勢高綠色代表電勢低粒子源甲乙φ上φ下多級加速器（模型）假定加速正粒子粒子源甲乙φ上φ下18人教版《帶電粒子在電場中的運(yùn)動》完美課件19多級加速器的加速原理說出過程說一說多級加速器的加速原理說出過程說一說20多級加速器的加速原理這些圓筒長度又有什么分布規(guī)律呢？求出結(jié)果算一算多級加速器的加速原理這些圓筒長度又有什么分布規(guī)律呢？求出結(jié)果21多級加速器的加速原理第n號圓筒的長度為ln

每次加速時，靜電力做功均為eu多級加速器的加速原理第n號圓筒的長度為ln

每次加速時22人教版《帶電粒子在電場中的運(yùn)動》完美課件23換個思路多級加速器的加速原理第1次加速，v12-v02=2ad第2次加速，v22-v12=2ad

…………

換個思路多級加速器的加速原理第1次加速，v12-v02=2a24考點(diǎn)五實驗：驗證動量守恒定律答案：（1）A、B、C（2）E、F（3）A、D、E(或B、D、E或C、D、E)總之，讓學(xué)生通過各種形式的自主學(xué)習(xí)，投入到研究性學(xué)習(xí)過程中去，嘗試發(fā)現(xiàn)問題的方法，領(lǐng)悟解決問題的途徑，體味獲得知識的過程是本節(jié)課設(shè)計的主題；主動參與、親身實踐、獨(dú)立思考、合作探究、敢于創(chuàng)新是本節(jié)課學(xué)生活動的行動指南。3．軌道：原子的不同能量狀態(tài)跟電子在不同的圓周軌道繞核運(yùn)動相對應(yīng)．原子的定態(tài)是不連續(xù)的，因此電子的可能軌道也是不連續(xù)的．①當(dāng)m1＝m2時，v′1＝0，v′2＝v1，兩球碰撞后交換了速度．1．衰變規(guī)律及實質(zhì)(1)定義：力和力的作用時間的乘積．(3)三種射線：放射性元素放射出的射線共有三種，分別是α射線、β射線、γ射線．猜想A：在同一深度，液體內(nèi)部向各個方向都有壓強(qiáng)，且向各個方向的壓強(qiáng)相等；第五節(jié)電磁波相對論簡介●通過模擬眼睛成像活動，經(jīng)歷、體驗和領(lǐng)悟眼睛成像的原理，通過比較實驗，領(lǐng)會近視的成因。(1)原子躍遷條件hν＝Em－En只適用于光子和原子作用而使原子在各定態(tài)之間躍遷的情況．CD[假設(shè)某行星有衛(wèi)星繞其表面旋轉(zhuǎn)，萬有引力提供向心力，可得GMmR2＝m4π2T2R，那么該行星的平均密度為ρ＝MV＝M43πR3＝3πGT2，衛(wèi)星的環(huán)繞速度v＝GMR，表面的重力加速度g＝GMR2＝G·4ρπR3，所以正確答案是C、D.]例題2：如圖所示，有一個帶正電的點(diǎn)電荷形成的電場。一個電荷量為q質(zhì)量為m的帶正電粒子沿電場線方向向右進(jìn)入該電場，該粒子先后通過A、B兩點(diǎn)，且通過A點(diǎn)時的速度為vA。已知A、B兩點(diǎn)的電勢分別為φA和φB，求：粒子通過B點(diǎn)的速度vB有多大。該粒子如何運(yùn)動呢？想一想深入討論+Q+qAB考點(diǎn)五實驗：驗證動量守恒定律例題2：如圖所示25深入討論+Q+qAB第一種第二種結(jié)論深入討論+Q+qAB第一種第二種結(jié)論26電勢能與粒子動能總和不變+v0q+Q研究對象（帶電粒子）初速度向右加速度向左向右減速直線運(yùn)動向右繼續(xù)減速運(yùn)動電場研究對象（帶電粒子）靜電力做功=電勢能的減少量深入認(rèn)識靜電場的分布特點(diǎn)是解決問題的基礎(chǔ)合力做功=粒子動能的增加量粒子僅受靜電力速度方向繼續(xù)向右加速度向左且增大決定決定研究思路電勢能與粒子動能總和不變+v0q+Q研究對象（帶電粒子）初速27（組織學(xué)生討論）說明：水對底部有壓強(qiáng)。若人船系統(tǒng)在全過程中動量守恒，則這一系統(tǒng)在全過程中的平均動量也守恒．如果系統(tǒng)由兩個物體組成，且相互作用前均靜止，相互作用后均發(fā)生運(yùn)動，則由m1v1＝－m2v2得m1x1＝－m2x2.該式的適用條件是：(1)動量守恒，即p1＋p2＝p′1＋p′2.2.光的干涉和衍射的本質(zhì)(2)電磁波譜中，相鄰兩波段的電磁波的波長并沒有很明顯的界線，如紫外線和X射線、X射線和γ射線都有重疊，但它們產(chǎn)生的機(jī)理不同．4．時間間隔的相對性：Δt＝Δτ1－vc2.若u′＝v＝c時，u＝c，從而證明了光速是速度的極限，也反證了光速不變原理．二、教學(xué)方法由①②得v′1＝m1－m2v1m1＋m2v′2＝2m1v1m1＋m2三、說教學(xué)程序211H＋210n→42He元素自發(fā)地放出射線的現(xiàn)象，首先由貝克勒爾發(fā)現(xiàn)．天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)，說明原子核具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)．(1)概念

運(yùn)動和力功和能研究勻強(qiáng)電場，并且涉及有關(guān)時間討論的問題更加適合。往往是靜電力做功與動能定理相結(jié)合解決帶電粒子在電場中的運(yùn)動的一般方法牛頓第二定律運(yùn)動學(xué)規(guī)律研究非勻強(qiáng)電場，或者僅討論能量等問題更具優(yōu)勢。課堂小結(jié)（組織學(xué)生討論）說明：水對底部有壓強(qiáng)。運(yùn)動和28帶電粒子在電場中的運(yùn)動（第一課時）帶電粒子在電場中的運(yùn)動（第一課時）29加速帶電粒子用于醫(yī)療實踐“質(zhì)子療法”

先將質(zhì)子加速到具有較高的能量，再將它引向轟擊腫瘤，殺死細(xì)胞；“放射療法”

將被加速后的電子轟擊重金屬靶，產(chǎn)生出的放射線用于醫(yī)學(xué)治療。加速帶電粒子用于醫(yī)療實踐“質(zhì)子療法”“放射療法”30研究帶電粒子在電場中的運(yùn)動1.研究物體運(yùn)動的一般思路是什么？2.決定物體做什么運(yùn)動的條件又是什么？從哪里入手分析？想一想研究帶電粒子在電場中的運(yùn)動1.研究物體運(yùn)動的一般思路是什么311、運(yùn)動和力的觀念（1）研究對象的初速度v和加速度a（2）決定物體做什么運(yùn)動的條件

例如：勻變速運(yùn)動→加速度恒定直（曲）線運(yùn)動→

v與a的方向關(guān)系加（減）速運(yùn)動→

v與a的夾角關(guān)系2、功和能的觀念研究運(yùn)動的基本思想（思路1）（思路2）1、運(yùn)動和力的觀念研究運(yùn)動的基本思想（思路1）（思路2）32帶電粒子在電場中的加速運(yùn)動和力（思路1）（思路2）功和能牛頓運(yùn)動定律勻加速直線運(yùn)動規(guī)律靜電力做功動能定理屬于勻強(qiáng)電場，涉及運(yùn)動時間等描述運(yùn)動過程的物理量①涉及位移、速率等動能定理公式中的物理量②非勻強(qiáng)電場的情景觀念規(guī)律問題帶電粒子在電場中的加速運(yùn)動和力（思路1）（思路2）功和能牛頓33解決問題例題1：如圖所示，真空中平行金屬板A、B之間的距離為d，有一個質(zhì)量為m電荷量為q的正粒子位于A板旁，給兩金屬板加直流電壓U，把兩板間的電場看做勻強(qiáng)電場。求：該粒子從A板由靜止開始運(yùn)動到達(dá)B板時的速度vB。 +BAd+-U利用運(yùn)動和力的觀念利用功和能的觀念

其中

其中 做一做解決問題例題1：如圖所示，真空中平行金屬板A、B34

甲

乙

（思路1）（思路2）解決問題

需要高電壓

甲

乙

（思路1）（思路2）解決問題

需要高電壓35解決問題+BAd+-U解決問題+BAd+36解決問題BAd+U-+解決問題BAd+37解決問題BA+希望粒子繼續(xù)加速+-+-希望粒子再次加速解決問題BA+希望粒子繼續(xù)加速+38解決問題BA+-++-解決問題BA+39(2)構(gòu)成系統(tǒng)的兩物體原來靜止，因相互作用而反向運(yùn)動．教學(xué)難點(diǎn)二、教學(xué)方法二、過程與方法例１：在探究“影響液體內(nèi)部壓強(qiáng)大小的因素”的過程中，一些同學(xué)作了如下猜想：211H＋210n→42HeEk：光電子的最大初動能．二、計算題(共6小題，共52分)[生]在相等的時間內(nèi)，跑的路程長的運(yùn)動員運(yùn)動得快．④改變雙縫間的距離d，雙縫到屏的距離l，重復(fù)測量．(1)測質(zhì)量：用天平測出兩小車的質(zhì)量.(5)把被撞小球放在斜槽末端，讓入射小球從斜槽同一高度自由滾下，使它們發(fā)生碰撞，重復(fù)實驗10次．用步驟(4)的方法，標(biāo)出碰后入射小球落點(diǎn)的平均位置M和被碰小球落點(diǎn)的平均位置N.如圖所示．[師]在物理學(xué)中物體運(yùn)動的快慢用速度(velocity)表示．同學(xué)們剛才求出的就是兩名運(yùn)動員各自的速度．速度等于什么呢?解決問題BA+-希望粒子不停加速++-(2)構(gòu)成系統(tǒng)的兩物體原來靜止，因相互作用而反向運(yùn)動．解決問40解決問題BA++-+-解決問題BA++41解決問題BA+-+-+--0123456+-加速加速加速解決問題BA+42多級加速器（模型）多級加速器（模型）43帶電粒子是如何被加速的如何加速？1.帶電粒子會在金屬圓筒里被加速嗎？2.帶電粒子是在哪里被加速？3.加上什么樣的電壓，可以使帶電粒子實現(xiàn)多級加速？想一想帶電粒子是如何被加速的如何加速？1.帶電粒子會在金屬圓筒里被44帶電粒子是如何被加速的+a電勢高電勢低φ下φ上φ高φ低φ低φ高狀態(tài)1狀態(tài)2帶電粒子是如何被加速的+a電勢高電勢低φ下φ上φ高φ低φ低φ45多級加速器（模型）假定加速正粒子紅色代表電勢高綠色代表電勢低粒子源甲乙φ上φ下多級加速器（模型）假定加速正粒子粒子源甲乙φ上φ下46人教版《帶電粒子在電場中的運(yùn)動》完美課件47多級加速器的加速原理說出過程說一說多級加速器的加速原理說出過程說一說48多級加速器的加速原理這些圓筒長度又有什么分布規(guī)律呢？求出結(jié)果算一算多級加速器的加速原理這些圓筒長度又有什么分布規(guī)律呢？求出結(jié)果49多級加速器的加速原理第n號圓筒的長度為ln

每次加速時，靜電力做功均為eu多級加速器的加速原理第n號圓筒的長度為ln

每次加速時50人教版《帶電粒子在電場中的運(yùn)動》完美課件51換個思路多級加速器的加速原理第1次加速，v12-v02=2ad第2次加速，v22-v12=2ad

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換個思路多級加速器的加速原理第1次加速，v12-v02=2a52考點(diǎn)五實驗：驗證動量守恒定律答案：（1）A、B、C（2）E、F（3）A、D、E(或B、D、E或C、D、E)總之，讓學(xué)生通過各種形式的自主學(xué)習(xí)，投入到研究性學(xué)習(xí)過程中去，嘗試發(fā)現(xiàn)問題的方法，領(lǐng)悟解決問題的途徑，體味獲得知識的過程是本節(jié)課設(shè)計的主題；主動參與、親身實踐、獨(dú)立思考、合作探究、敢于創(chuàng)新是本節(jié)課學(xué)生活動的行動指南。3．軌道：原子的不同能量狀態(tài)跟電子在不同的圓周軌道繞核運(yùn)動相對應(yīng)．原子的定態(tài)是不連續(xù)的，因此電子的可能軌道也是不連續(xù)的．①當(dāng)m1＝m2時，v′1＝0，v′2＝v1，兩球碰撞后交換了速度．1．衰變規(guī)律及實質(zhì)(1)定義：力和力的作用時間的乘積．(3)三種射線：放射性元素放射出的射線共有三種，分別是α射線、β射線、γ射線．猜想A：在同一深度，液體內(nèi)部向各個方向都有壓強(qiáng)，且向各個方向的壓強(qiáng)相等；第五節(jié)電磁波相對論簡介●通過模擬眼睛成像活動，經(jīng)歷、體驗和領(lǐng)悟眼睛成像的原理，通過比較實驗，領(lǐng)會近視的成因。(1)原子躍遷條件hν＝Em－En只適用于光子和原子作用而使原子在各定態(tài)之間躍遷的情況．CD[假設(shè)某行星有衛(wèi)星繞其表面旋轉(zhuǎn)，萬有引力提供向心力，可得GMmR2＝m4π2T2R，那么該行星的平均密度為ρ＝MV＝M43πR3＝3πGT2，衛(wèi)星的環(huán)繞速度v＝GMR，表面的重力加速度g＝GMR2＝G·4ρπR3，所以正確答案是C、D.]例題2：如圖所示，有一個帶正電的點(diǎn)電荷形成的電場。一個電荷量為q質(zhì)量為m