约17400字。
　　教案：   《带 电 粒 子 在 电 场 中 的 运 动》加速部分 
　　重庆市铝城中学 牟长元 
　　一、教学目标： 
　　1、知识与技能目标： 
　　⑴通过教学,让学生知道带电粒子经过电场（匀强的或非匀强的）可以加速（也可以减速）及其在科学研究中的典型应用——了解测定粒子电量的密立根实验、直线加速器； 
　　⑵让学生明确主要有两种方法解决带电粒子的加速问题：一是运用牛顿第二定律和运动学公式电场力等知识；二是运用能量观点：动能定理或能量守恒定律列方程。 
　　⑶通过教学，让学生理解“力的独立作用原理及运动的独立性原量”是处理带电粒子在电场中的偏转现象的主要知识和方法，通过对平抛运动的类比，将平抛运动的一些公式及结论运用到粒子在场中的偏转问题上。 
　　⑷使学生能够较好地解决平行板电容中带电粒子的偏转位移，偏转方向，以及电子打在荧光屏上的位置等物理的分析、判断与计算。 
　　⑸要让学生能够应用运动学公式、牛顿第二定律、动量定理、动能定理、带电粒子经过电场加速后进入偏转电场并射出偏转电场后的动能增量、动量增量、偏转距离、速度方向；会运用临界方法分析处理偏转电压的最大值，测粒子的荷质比问题。 
　　2、过程与方法目标：首先，通过实验演示粒子的加速与偏转现象，结合物理课件再现粒子在电场中的加速与偏转，强化粒子在电场中的运动过程在学生大脑中的映象，使学生形成清晰的物理过程；其次，要让学生理解运用哪些物理知识分析、处理带电粒子的加速和偏转问题，解决这种现象的基本原理和方法是什么？在粒子的偏转现象中，沿初速度方向是什么物理过程？在垂直于初速度方向又是什么物理过程？老师如何将两方向的物理过程联系起来解释整个物理过程的？最后，要让学生在学习过程中理解正交分解方法与力的独立作用原理、运动的独立性相互结合的处理方法，并将这种思维方法迁移到带电粒子在电场中的其他运动中去。在处理这部分内容时，完全可以让学生自己在明确了粒子两个方向的运动特点后，自己列方程并运算得出结论，例如偏转位移及射出电场的方向角正切表达式。通过这一具体操作过程，学生可能记住的是如何得出结论的过程，而非是最后的结论式。教师应强调：这两个式子不能死记硬背，因为式子中的物理量有六个，有的还有二次方，稍不注意就会记错。即使记住了，在有些问题的处理上可能还不能得分，况且，这两个式子并非基本公式。 
　　3、科学精神与科学态度的培养目标：要求学生在解决粒子在电场中的偏转问题时，必须画出粒子的轨迹，受力图、离开电场的速度分解图，并画出必要的辅助线等。要分两个独立方向列方程，将解题步骤按部就班的书写清楚，培养严谨求实求真的科学精神，要让学生明白，怕麻烦是学不好物理的，抽象的知识可以通过直观形象的图形来表达，从形象到抽象，又由抽象到形象，是学习物理和应用物理的两个重要方面。如果认真走过这两步，就可能对物理学科初窥门径。 
　　二、教学的重难点： 
　　⑴重点：初速为零的带电粒子在电场中的加速问题及其处理；带电粒子在匀强电场中的偏转问题及其处理方法——力的独立作用原理；粒子在平行板电容器中的偏转类问题及其处理。 
　　⑵直线加速器问题、粒子在平行板电容器中的临界问题；其它类平抛问题的解法。 
　　三、教学方法与学生的学习方式：教师采用直观形象与抽象思维结合的教学方法，适时启发导思；学生参与课堂教学，运用前面所学的电场知识和力学知识主动探究，获取新的结论，形成解决新情境、新问题的过程和方法。 
　　四、教具和教学媒体实物投影仪（或幻灯片），投影片，平抛运动速度、位移分解图，示波管原理，电子束演示仪、示波管、示波器、讯号源、220V交流电源，计算机（模拟示波管YY和XX极板使电子束的偏转和扫描作用），自制教学课件 
　　五、教学过程 
　　（一）引入新课 
　　1、激发兴趣 
　　【演示】 利用示波器产生动态的正弦图形，指出这是电子经电场加速后又在两个相互垂直的电场作用下偏转的结果。 
　　2、介绍带电粒子：一般把重力可忽略不计的微观粒子称为带电粒子，如质子、电子、原子核、离子等。 
　　3、利用课件展示带电粒子在匀强电场中的加速、减速、偏转等现象，使学生在放慢的物理过程中体会带电粒子在电场作用下的运动情况，对粒子在电场中的运动轨迹形成一种具体的形象图景 
　　4、介绍利用电场使带电粒子加速或偏转在电子技术和高能物理中有重要应用，如北京正负电子对撞机是利用电场加速的实例. 
　　让学生观察课件1、课件2观察带电粒子在电场中的加速情况；课件3：直线加速器原理 
　　1930年前后，英国物理学家考克饶夫和瓦尔顿一起建造了第一台粒子加速器。它是利用高压电极上的高电势，对离子源所发射的质子流，在抽真空的加速管中被加速，最后打在靶子上，同靶原子核发生核反应。这实际上是一台倍压加速器，当时他们在五级加速电极之间加上80万伏高电势，获得了能量约为70万电子伏特的质子流，最后被打在锂7靶上。所产生的核反应仍用硫化锌制成的荧光屏进行观测。结果发现每10亿个质子中就有一个质子打中锂核产生反应，形成一个具有4个质子和4个中子的不稳定中间核。然后，分解成两个氦核。 
　　国际高能物理界达成共识：在LHC后，采用大型直线对撞机（International Linear Collider，简称ILC）作为新一代的高能物理对撞机。ILC是一个庞然大物，它将建造在总长达30多公里的地下隧道里，使用最新的超导技术以5000亿电子伏特的能量击碎电子，预计到2016年前后才可建成，造价高达60亿美元。正是因为直线对撞机昂贵又费时，全球只能建造一台。  
　　下面我们共同探讨带电粒子在电场中的运动规律。 
　　【板书】       第九节  带电粒子在匀强电场中的运动 
　　（二）进行新课：  第一课时内容 
　　【板书】一、带电粒子的加速与减速 
　　题型1 
　　例1、如课本图13-50所示，在正极板处有一带正电离子，电量为q，初速度为v1=0，不计重力；两竖直平行金属板间距离为d，电势差为U，有几种方法可求出正离子到达负极板时的速度v2？ 
　　学生小组讨论后，总结： 
　　（1）运用运动学和动力学方法求解，因电场力为恒力，a= 、v22—v12=2ad，可求出v2 =  
　　（2）运用能量观点求解：由动能定理得qU= ，可求出v2=  (初速为零) 
　　（请学生比较在题设条件下那种方法更简便）。 
　　【练习1】相对太空站静止的太空飞行器上有一种装置,它利用电场加速带电粒子,形成向外发射的粒子流,从而对飞行器产生反冲力使其获得加速度。已知飞行器质量为M,发射的是二价氧离子,每个氧离子质量为m,单位电荷的电量为e,氧离子从静止开始在加速电压U的作用下发射氧离子流.。求⑴射出氧离子流的速度大小；⑵ 如果飞行器的功率为P，则每秒钟发射的离子个数为多少？⑶如果飞行器功率为P，求飞行器的加速度的大小。 
　　解：⑴由动能定理 2 e U =    v = 2  
　　⑵ 设每少种发射n个二价氧离子，每秒钟转化的能量等于功率。所以有 P = n (2eU),  n = P /2eU 
　　⑶ 对每秒发射的n个氧离子整体应用动量定理   F = n (m v) =  =P  
　　飞行器的加速度大小为a =