带电粒子在复合场中的运动教学设计资料.doc

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1、带电粒子在复合场中的运动教学设计资料　　2015广东高考二轮复习专题带电粒子在复合场中的运动教学设计　　　　教学目标：1.知道什么是复合场，以及复合场的特点。　　2.掌握带电粒子在复合场中的运动分析的基本方法和思路。　　3.了解带电粒子在复合场中的运动的一些典型应用。　　教学重点：带电粒子在复合场中的运动分析的基本方法和思路。　　教学难点：三种场复合是粒子运动问题的求解。　　教学方法：探究、教授、讨论、练习。　　教学手段：多媒体教学。　　教学过程：复习引入。　　一、考点回顾三种场力的特点　　1、重力的特点：其大小为G=mg，方向竖直向下；做功与路径无关，与带电

2、粒子的质量及起、讫点的高度差有关。　　2、电场力的特点：大小为F=qE，方向与E的方向及电荷的种类有关；做功与路径无关，与带电粒子的带电量及起、终点的电势差有关。　　3、洛伦兹力的特点：大小f=Bqv与带电粒子的速度、磁感应强度、带电量及速度与磁感应强度间的夹角有关，方向垂直于B和V决定的平面；无论带电粒子在磁场中做什么运动，洛伦兹力都不做功。1．复合场：指电场、磁场和重力场并存，或其中某两场并存，或分区域存在．　　二、带电粒子在复合场中的运动状态　　1．复合场是指：电场、磁场和重力场并存或两种场并存，或分区域存在．粒子在复合场中运动时，要考虑　　电场　　力、

3、磁场　　力的作用，有时也要考虑重力的作用。　　从场的复合形式上一般可分为如下四种情况：①相邻场；②重叠场；③交替场；④交变场．(1)当带电粒子所受合外力为零时，将在复合场中静止或做　　匀速直线　　运动。　　(2)当带电粒子受恒力作用时，将在复合场中做匀变速直线　　运动或匀变速曲线运动。(3)当带电粒子洛伦兹力提供向心力，带电粒子做　　匀速圆周　　运动。　　2．重力的分析：　　(1)对于微观粒子，如电子、质子、离子等一般不做特殊交待就可以不计其重力，因为其重力一般情况下与电场力或磁场力相比太小，可以忽略；　　(2)对于一些实际物体，如带电小球、液滴等不做特殊交待

4、时就应当考虑重力；(3)在题目中有明确交待是否要考虑重力的，这种情况比较正规，也比较简单。　　3．电场力和洛伦兹力的比较：　　(1)在电场中的电荷，不管其运动与否，均受到电场力的作用；而磁场仅仅对运动着的、且速度与磁场方向不平行的电荷有洛伦兹力的作用；　　(2)电场力的大小与电荷的运动的速度无关；而洛伦兹力的大小与电荷运动的速度大小和方向均有关；(3)电场力的方向与电场的方向或相同、或相反；而洛伦兹力的方向始终既和磁场垂直，又和速度方向垂直；　　(4)电场既可以改变电荷运动的速度大小，也可以改变电荷运动的方向，而洛伦兹力只能改变电荷运动的速度方向，不能改变速度

5、大小；　　(5)电场力可以对电荷做功，能改变电荷的动能；洛伦兹力不能对电荷做功，不能改变电荷的动能；　　(6)匀强电场中在电场力的作用下，运动电荷的偏转轨迹为抛物线；匀强磁场中在洛伦兹力的作用下，垂直于磁场方向运动的电荷的偏转轨迹为圆弧。　　4．带电粒子在独立匀强场中的运动：　　(1)不计重力的带电粒子在匀强电场中的运动可分二种情况：平行进入匀强电场，在电场中做匀加速直线运动和匀减速直线运动；垂直进入匀强电场，在电场中做匀变速曲线运动(类平抛运动)；　　(2)不计重力的带电粒子在匀强磁场中的运动可分二种情况：平行进入匀强磁场时，做匀速直线运动；垂直进入匀强磁场

6、时，做变加速曲线运动(匀速圆周运动)；　　5．不计重力的带电粒子在匀强磁场中做不完整圆周运动的解题思路：　　不计重力的带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的轨迹半径r=mv/Bq；其运动周期T=2?m/Bq(与速度大小无关)　　(1)用几何知识确定圆心并求半径：因为F方向指向圆心，根据F一定垂直v，画出粒子运动轨迹中任意两点(大多是射入点和出射点)的F或半径方向，其延长线的交点即为圆心，再用几何知识求其半径与弦长的关系；　　(2)确定轨迹所对的圆心角，求运动时间：先利用圆心角与弦切角的关系，或者是四边形内角和等于360°(或2?)计算出圆心角?的大小，再公式t=

7、?T/3600(或?T/2?)可求出运动时间。　　　　6．带电粒子在复合场中运动的基本分析(解题思路)　　复合场是指电场、磁场、重力场并存，或其中某两种场并存的场。带电粒子在这些复合场中运动时，必须同时考虑电场力、洛伦兹力和重力的作用或其中某两种力的作用，因此对粒子的运动形式的分析就显得极为重要。所以问题本质还是物体的动力学问题。　　分析此类问题的一般方法为：首先从粒子的开始运动状态受力分析着手，合力和初速度判断粒子的运动轨迹和运动性质，注意速度和洛伦兹力相互影响这一特点，将整个运动过程和各个阶段都分析清楚，然后再结合题设条件，边界条件等，选取粒子的运动过程，

8、选用有关动力学理论公式求解。　　(1