高二-粵教版-物理-必修三第二章《第二節(jié) 帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)（2）》課件

高二—粵教版—物理—必修三第二章第二節(jié)帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)（2）基礎(chǔ)知識(shí)回顧一、帶電粒子在電場(chǎng)中的加速二、帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)基礎(chǔ)知識(shí)回顧三、帶電粒子在電場(chǎng)中的加速+偏轉(zhuǎn)ABU1E+F----------+++++++++U2+vyθyvv0v0基本方法回顧運(yùn)動(dòng)和力（思路1）功和能（思路2）牛頓運(yùn)動(dòng)定律勻變速直線運(yùn)動(dòng)公式靜電力做功動(dòng)能定理勻強(qiáng)電場(chǎng)，涉及運(yùn)動(dòng)時(shí)間等描述運(yùn)動(dòng)過(guò)程的物理量非勻強(qiáng)電場(chǎng)，只涉及位移、速率等物理量基本思想物理規(guī)律可解決問(wèn)題的性質(zhì)四、直線加速器電子被加速器加速后轟擊重金屬靶時(shí)，會(huì)產(chǎn)生射線，可用于放射治療。在原子物理、核物理等領(lǐng)域，帶電粒子被加速成高能粒子，轟擊原子、原子核，幫助人類(lèi)認(rèn)識(shí)物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)。四、直線加速器思考1：加速極板兩極間電壓不能無(wú)限增大，要想讓粒子獲得更大的速度該怎么辦呢？多級(jí)加速！四、直線加速器金屬圓筒極板U0u0-u0tT2TU0-U0T2Tt思考3：電子在兩極板間和金屬圓筒內(nèi)分別做什么運(yùn)動(dòng)？勻加速直線運(yùn)動(dòng)和勻速直線運(yùn)動(dòng)思考2：為什么兩金屬圓筒間要加交變電壓？四、直線加速器思考5：如果初始狀態(tài)靜止的電子每進(jìn)入一個(gè)圓筒前都被加速一次，則第n個(gè)金屬圓筒的長(zhǎng)度應(yīng)該是多少？思考4：為什么金屬圓筒越來(lái)越長(zhǎng)？第n級(jí)金屬圓筒長(zhǎng)度Ln=vnt，其中t=T/2。由：得：即：缺點(diǎn)：占用空間較大，已建成的直線加速器有幾千米到幾十千米長(zhǎng)。五、示波器示波器：顯示電信號(hào)隨時(shí)間變化的儀器，屏幕上的亮線是由電子束高速撞擊熒光屏產(chǎn)生的。示波器的核心部件是示波管，它由電子槍、偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)和熒光屏組成。加速電壓

電子槍偏轉(zhuǎn)電極亮斑亮斑熒光屏

電子槍產(chǎn)生高速飛行的電子束

加速電壓

示波管的構(gòu)造五、示波器五、示波器思考與討論1：電子經(jīng)過(guò)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)后打在熒光屏上的偏移量與所加電壓的關(guān)系？得：Y∝U2只加UYY’時(shí)：Y∝UYY’同理，只加UXX’時(shí)：X∝UXX’思考與討論2：如果在電極XXˊ之間不加電壓，而在YYˊ

之間加不變電壓，使Y的電勢(shì)比Yˊ

高，電子將打在熒光屏的什么位置？-+XˊXˊXXYYˊYˊY電子槍偏轉(zhuǎn)電極熒光屏五、示波器思考與討論3：如果在電極XXˊ

之間不加電壓，而在YYˊ

之間加不變電壓，使Yˊ的電勢(shì)比Y高，電子將打在熒光屏的什么位置？-+XˊXˊXXYYˊYˊY電子槍偏轉(zhuǎn)電極熒光屏五、示波器思考與討論4：如果在XXˊ

之間不加電壓，而在YYˊ

之間加按圖示的規(guī)律變化的電壓，在熒光屏?xí)吹降氖裁礃拥膱D形？XˊXYYˊUYtOYˊ隨信號(hào)電壓同步變化，但由于視覺(jué)暫留和熒光物質(zhì)的殘光特性，只能看到一條豎直的亮線。五、示波器-+XˊXˊXXYYˊYˊY電子槍偏轉(zhuǎn)電極熒光屏思考與討論5：如果在電極YYˊ之間不加電壓，而在XXˊ之間加不變電壓，使X的電勢(shì)比Xˊ

高，電子將打在熒光屏的什么位置？五、示波器-+XˊXˊXXYYˊYˊY電子槍偏轉(zhuǎn)電極熒光屏思考與討論6：如果在電極YYˊ

之間不加電壓，而在XXˊ

之間加不變電壓，使Xˊ的電勢(shì)比X

高，電子將打在熒光屏的什么位置？五、示波器UXt掃描電壓總結(jié)：若XXˊ

所加的電壓為特定的周期性變化電壓，則亮斑在水平方向來(lái)回運(yùn)動(dòng)一一掃描，如果掃描電壓變化很快，亮斑看起來(lái)為一條水平的亮線。示波器圖象OXˊXYYˊ五、示波器思考與討論7：如果在YYˊ

之間加如圖所示的交變電壓，同時(shí)在XXˊ

之間加鋸齒形掃描電壓，在熒光屏上會(huì)看到什么圖形？ABCDFABCt1DEFt2XˊXYYˊtOUYUXOtABCDEEFt2t1t2t1五、示波器示波器圖象一、帶電粒子在電場(chǎng)中的加速二、帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)三、帶電粒子在電場(chǎng)中的加速+偏轉(zhuǎn)四、直線加速器五、示波器本課小結(jié)謝謝觀看！帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)（2）答疑課1.在如圖所示的示波管中，如果在熒光屏右上方出現(xiàn)亮斑，那么示波管中的X偏轉(zhuǎn)板應(yīng)帶什么電?Y偏轉(zhuǎn)板應(yīng)帶什么電?為什么?解析：示波管中電子向第一象限偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明水平方向受力向右，豎直方向受力向上，所以極板X(qián)應(yīng)帶正電，極板Y應(yīng)帶正電。XX’YY’答案:極板X(qián)應(yīng)帶正電，極板Y應(yīng)帶正電。2.(多選)如圖所示為示波管中電子槍的原理示意圖，示波管內(nèi)被抽成真空．K為發(fā)射電子的陰極，A為接在高電勢(shì)點(diǎn)的加速陽(yáng)極，A、K間電壓為U，電子離開(kāi)陰極時(shí)的速度可以忽略不計(jì)，電子經(jīng)加速后從A的小孔中射出時(shí)的速度大小為v.下列說(shuō)法正確的是(

)A．如果A、K間距離減半而電壓仍為U，則電子離開(kāi)A時(shí)的速度仍為vB．如果A、K間距離減半而電壓仍為U，則電子離開(kāi)A時(shí)的速度變?yōu)関/2C．如果A、K間距離不變而電壓減半，則電子離開(kāi)A時(shí)的速度變?yōu)?/p>

vD．如果A、K間距離不變而電壓減半，則電子離開(kāi)A時(shí)的速度變?yōu)関/2由：得：AC3.如圖甲所示平行板電容器A、B兩板上加上如圖乙所示的交變電壓，開(kāi)始B板的電勢(shì)比A板高，這時(shí)兩板中間原來(lái)靜止的電子在電場(chǎng)力作用下開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，設(shè)電子在運(yùn)動(dòng)中不與極板發(fā)生碰撞，則下列說(shuō)法正確的是(不計(jì)電子重力)(

)A．電子先向A板運(yùn)動(dòng)，然后向B板運(yùn)動(dòng)，再返回A板做周期性來(lái)回運(yùn)動(dòng)B．電子一直向A板運(yùn)動(dòng)C．電子一直向B板運(yùn)動(dòng)D．電子先向B板運(yùn)動(dòng)，然后向A板運(yùn)動(dòng)，再返回B板做周期性來(lái)回運(yùn)動(dòng)

C4.（多選）示波器是一種常用的電學(xué)儀器，可以在熒光屏上顯示出被檢測(cè)的電壓隨時(shí)間的變化情況．如圖所示，電子經(jīng)電壓u1加速后進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)．下列關(guān)于所加豎直偏轉(zhuǎn)電壓u2、水平偏轉(zhuǎn)電壓u3與熒光屏上所得的圖象的說(shuō)法正確的是(

)A．如果只在u2上加上圖甲所示的電壓，則在熒光屏上看到的圖形如圖(a)所示B．如果只在u3上加上圖乙所示的電壓，則在熒光屏上看到的圖形如圖(b)所示C．如果同時(shí)在u2和u3上加上甲、乙所示的電壓，則在熒光屏上看到的圖形如圖(c)所示D．如果同時(shí)在u2和u3上加上甲、乙所示的電壓，則在熒光屏上看到的圖形如圖(d)所示ABD5.如圖所示是直線加速器的一部分，A、B接在電壓大小為U、極性隨時(shí)間t周期性變化的電源上。一質(zhì)量為m、電量為e的電子，以初速度v0進(jìn)入第3個(gè)金屬圓筒左側(cè)的小孔，此后在每個(gè)筒內(nèi)均做勻速直線運(yùn)動(dòng)，時(shí)間恰好都為t，在每?jī)赏驳目p隙間利用電場(chǎng)加速，時(shí)間不計(jì)。試計(jì)算確定3個(gè)筒各自的長(zhǎng)度以及電子從第5個(gè)金屬圓筒出來(lái)時(shí)的速度。解：設(shè)第3、4、5個(gè)金屬筒的長(zhǎng)度分別