帶電粒子在電場中的運動ppt課件

1、 帶電粒子在電場中的運動高中物理選修高中物理選修3-1第一章第第一章第9節(jié)節(jié)1 學(xué)習(xí)運用靜電力、電場強度等概念研究帶電粒子在電場中運動時的加速度、速度和位移等物理量的變化。2 學(xué)習(xí)運用靜電力做功、電勢、電勢差、等勢面等概念研究帶電粒子在電場中運動時的能量轉(zhuǎn)化。3 了解示波管的工作原理，體會靜電場知識對科學(xué)技術(shù)的影響。方法方法1. 動力學(xué)角度動力學(xué)角度帶電粒子做勻變速直線運帶電粒子做勻變速直線運 若初速度為若初速度為 0 ，則：，則：若初速度不為若初速度不為 0，則：，則： 222FEqUqaUqvmmdmmvadvudv0qm 帶電粒子：帶電粒子：即基本粒子：如電子、質(zhì)子、即基本粒子：如電子、

2、質(zhì)子、粒子、離子等除有說明或明確的暗示外，一粒子、離子等除有說明或明確的暗示外，一般都不考慮重力，但不能忽略質(zhì)量。般都不考慮重力，但不能忽略質(zhì)量。 帶電質(zhì)點：帶電質(zhì)點：如帶電液滴、油滴、塵埃顆粒、如帶電液滴、油滴、塵埃顆粒、小球等，除有說明或明確的暗示以外，一般小球等，除有說明或明確的暗示以外，一般都考慮重力。都考慮重力。 202Uqvvm方法方法2. 功能角度分析功能角度分析靜電力做的功等于粒子動能的變化量靜電力做的功等于粒子動能的變化量若初速度為若初速度為 0 ，則：，則：若初速度不為若初速度不為 0，則：，則：2102qUmv2Uqvm202Uqvvmv0qmvud1. 動力學(xué)分析動力學(xué)

3、分析帶電粒子以初速度帶電粒子以初速度v0垂直垂直進(jìn)入平行板產(chǎn)生的勻強電場中，受進(jìn)入平行板產(chǎn)生的勻強電場中，受到與初速度方向垂直的靜電力的作用做到與初速度方向垂直的靜電力的作用做勻變速曲線運動勻變速曲線運動，是，是類平拋運動類平拋運動。2. 運動的分析運動的分析（1）在垂直于電場線方向上不受力，）在垂直于電場線方向上不受力，做勻速直線運動做勻速直線運動。（2）在平行于電場線方向，受到靜電力做初速度為）在平行于電場線方向，受到靜電力做初速度為0 的的勻加勻加速直線運動速直線運動。偏轉(zhuǎn)角側(cè)移3. 深入探究深入探究 ld+- - - - - - - - - - - + + + + + + + + +

4、+ +Uv0q、mF+vv0vyy 粒子受力情況：僅受粒子受力情況：僅受電場力電場力： 粒子在極板間運動的粒子在極板間運動的時間時間： 粒子在極板間運動的粒子在極板間運動的加速度加速度： 粒子射出電場時的粒子射出電場時的偏轉(zhuǎn)距離偏轉(zhuǎn)距離： 粒子離開電場時粒子離開電場時豎直方向的速度豎直方向的速度： 粒子射出電場時粒子射出電場時速度的偏轉(zhuǎn)角速度的偏轉(zhuǎn)角滿足：滿足：0LtvUFqEqdFEqUqammmd合2220122UqLyatmdv0yUqLvatmdv200tanyvUqLvmdv4. 粒子做類平拋運動的推論粒子做類平拋運動的推論（1）不同的帶電粒子由靜止經(jīng)過）不同的帶電粒子由靜止經(jīng)過同一

5、加速電場同一加速電場（U1）加速后，）加速后，又進(jìn)入又進(jìn)入同一偏轉(zhuǎn)電場同一偏轉(zhuǎn)電場（U2），則它們的運動），則它們的運動軌跡必然重合軌跡必然重合。（2）粒子從偏轉(zhuǎn)電場射出時，其）粒子從偏轉(zhuǎn)電場射出時，其速度速度v的反向延長線過水平的反向延長線過水平位移的中點位移的中點。如何求如何求y0思考思考1. 若考慮帶電粒子的重力且重力方向與靜電力方向相同，軌若考慮帶電粒子的重力且重力方向與靜電力方向相同，軌跡還是拋物線嗎？為什么？跡還是拋物線嗎？為什么？ 是，因為重力與靜電力在同一個方向，是，因為重力與靜電力在同一個方向，F(xiàn)合合=mg+Eq，F(xiàn)合合恒恒定且與初速度垂直，粒子仍做類平拋運動。定且與初速度垂

6、直，粒子仍做類平拋運動。2. 若帶電粒子的重力方向與靜電力方向相反，當(dāng)粒子垂直進(jìn)入若帶電粒子的重力方向與靜電力方向相反，當(dāng)粒子垂直進(jìn)入勻強電場中時，軌跡可能是什么圖線？勻強電場中時，軌跡可能是什么圖線？ 若若mg=Eq，則粒子做勻速直線運動，軌跡是直線；若，則粒子做勻速直線運動，軌跡是直線；若mg Eq ，則軌跡為拋物線。，則軌跡為拋物線。1. 作用：觀察電信號隨時間變化的情況作用：觀察電信號隨時間變化的情況2. 組成：示波管（內(nèi)部是真空的）、電子槍、偏轉(zhuǎn)電極和組成：示波管（內(nèi)部是真空的）、電子槍、偏轉(zhuǎn)電極和熒光屏組成。熒光屏組成。 電子槍偏轉(zhuǎn)電極-+熒光屏YYXXYYXX產(chǎn)生高速飛行的電子束

7、使電子沿Y方向偏移使電子沿x方向偏移3.原理原理若在電極若在電極XX 之間不加電壓，但在之間不加電壓，但在YY 之間加不變的電壓，之間加不變的電壓，使使Y的電勢比的電勢比Y 高高(有時說這種情況是有時說這種情況是“Y正正、Y 負(fù)負(fù)”)，電子束，電子束運動過程中受哪個方向的力運動過程中受哪個方向的力?電子將打在屏上什么位置？電子將打在屏上什么位置？電子槍偏轉(zhuǎn)電極-+熒光屏YYXXYYXX若在若在YY 之間不加電壓，而在之間不加電壓，而在XX 之間加不變的電壓（之間加不變的電壓（X正正、X 負(fù)負(fù)），電子將打在熒光屏的什么位置？），電子將打在熒光屏的什么位置？電子槍偏轉(zhuǎn)電極-+熒光屏YYXXYYXX

8、 示波管實際工作時，豎直偏轉(zhuǎn)電極和水平偏轉(zhuǎn)示波管實際工作時，豎直偏轉(zhuǎn)電極和水平偏轉(zhuǎn)電極都加上電壓，一般加在豎直偏轉(zhuǎn)電極上的電壓是電極都加上電壓，一般加在豎直偏轉(zhuǎn)電極上的電壓是信號電壓信號電壓，加在水平偏轉(zhuǎn)方向的是，加在水平偏轉(zhuǎn)方向的是掃描電壓掃描電壓，若二者，若二者周期相同周期相同，在熒光屏上就會顯示出信號電壓隨時間變，在熒光屏上就會顯示出信號電壓隨時間變化的波形圖?；牟ㄐ螆D。作業(yè)：作業(yè)：1、請同學(xué)們思考、請同學(xué)們思考P36思考與討論思考與討論 2、課本、課本P39問題與練習(xí)問題與練習(xí)1-5題題課堂小結(jié)帶電粒子在電場中的運動加速偏轉(zhuǎn)類平拋初速度方向勻速直線運動靜電力方向勻加速直線運動示波管構(gòu)造原理2201122qUmvmv鞏固訓(xùn)練例1下列粒子由靜止經(jīng)加速電壓為U的電場加速后，哪種粒子動能最大（ ），哪種粒子速度最