物理：1.9《帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)》課件(新人教版選修3-1).ppt

1、1.9帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，新教育版選3-1，J2459學(xué)生示波器，陰極射線管結(jié)構(gòu)示意圖，牛頓第二定律的表達(dá)式？動(dòng)能定理的表達(dá)式？3平拋的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。4、電場(chǎng)力做功的計(jì)算公式？引言帶電粒子受電場(chǎng)中電場(chǎng)力的影響，所以加速度和速度的大小和方向可能會(huì)改變。利用電場(chǎng)改變或控制帶電粒子的運(yùn)動(dòng)是電子儀器和設(shè)備中常用的方法和手段。從力的角度來(lái)看，帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)遵循牛頓運(yùn)動(dòng)定律，從功的角度來(lái)看，它遵循能量轉(zhuǎn)換和守恒定律。一般來(lái)說(shuō)，電場(chǎng)對(duì)帶電粒子的影響是復(fù)雜的，但它離不開(kāi)兩個(gè)基本功能：一是加速帶電粒子，二是偏轉(zhuǎn)帶電粒子，學(xué)會(huì)導(dǎo)航，一般來(lái)說(shuō)，電場(chǎng)中的帶電粒子可分為兩類(lèi)：1。帶電的基本粒子，如電子、質(zhì)子、

2、粒子、正負(fù)離子等。與電場(chǎng)力相比，這些粒子的引力要小得多，而且引力一般不被考慮。(但是質(zhì)量不能忽略)。2.帶電粒子：如帶電的球、液滴、灰塵等。除非有解釋或暗示，否則一般認(rèn)為是重力。1.力分析：電場(chǎng)力feq=qu/d水平向右；2.運(yùn)動(dòng)分析：勻速直線運(yùn)動(dòng)，初始速度為零，加速度a=qu/MD。帶電粒子加速時(shí)，熱金屬絲會(huì)發(fā)射電子。在金屬線和平行金屬板之間施加電壓U=2500V伏，發(fā)射的電子在真空中加速，然后穿過(guò)金屬板的小孔。電子被射出后的速度是多少？讓剛從電線中出來(lái)的電子速度為零。這個(gè)問(wèn)題有多少種解決辦法？哪種解決方案更簡(jiǎn)單？第一個(gè)解由運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)求解，第二個(gè)解由能量知識(shí)求解。因?yàn)殡妶?chǎng)力所做的功與場(chǎng)強(qiáng)是否

3、均勻無(wú)關(guān)，也與運(yùn)動(dòng)路徑無(wú)關(guān)，所以第二種方法仍然適用！如果粒子的初始速度為零，那么為：如果粒子的初始速度不是零，那么：結(jié)論：由于電場(chǎng)力確實(shí)起作用，它與電場(chǎng)是否均勻無(wú)關(guān)，也與運(yùn)動(dòng)路徑無(wú)關(guān)，所以在處理帶電粒子受電場(chǎng)加速時(shí)，一般采用動(dòng)能定理。2.帶電粒子的偏轉(zhuǎn)1。力分析：電子受到垂直向下的電場(chǎng)力=屈/d 2。運(yùn)動(dòng)分析：電子像平拋一樣運(yùn)動(dòng)。f，實(shí)驗(yàn)視頻：使用陰極射線管演示帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)，并解釋在：電子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)后，它們?cè)诖怪狈较蛏弦粤愠跏妓俣茸鰟蛩僦本€加速運(yùn)動(dòng)，因此它們偏移距離，偏移角度，在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在平行于電場(chǎng)的方向上以零初始速度做勻速直線加速運(yùn)動(dòng)。結(jié)論：帶電粒子的初速度飛進(jìn)

4、垂直于電場(chǎng)方向的均勻電場(chǎng)的問(wèn)題是一個(gè)類(lèi)似平拋的問(wèn)題。粒子在垂直于電場(chǎng)的方向上以勻速直線運(yùn)動(dòng)。(1)電子槍?zhuān)喊l(fā)射和加速電子；(2)偏轉(zhuǎn)電極：YY使電子束垂直偏轉(zhuǎn)；XX使電子束水平偏轉(zhuǎn)。(3)屏幕：電子束打在屏幕上可以使屏幕上的熒光物質(zhì)發(fā)光。示波器管原理()功能：被電子槍加速后，在電場(chǎng)中以均勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，從電場(chǎng)中出來(lái)后，以均勻直線運(yùn)動(dòng)撞擊屏幕，出現(xiàn)亮點(diǎn)，可推動(dòng)其在垂直方向移動(dòng)：如果信號(hào)電壓，則、如果XX之間沒(méi)有施加電壓，則在YY之間施加。Y，X，Y與信號(hào)電壓同步變化，但由于視覺(jué)的持久性和熒光物質(zhì)的剩余光特性，只能看到一條垂直的亮線。x、示波器圖像、掃描電壓、()效果：同樣，可以得到亮點(diǎn)的水平偏移隨外加電壓而變化。如果施加電壓，亮點(diǎn)看起來(lái)像水平亮線，示波器圖像，y，y，x，x。如果在YY之間施加如圖所示的交流電壓，在XX之間施加鋸齒掃描電壓，屏幕上會(huì)看到什么圖形？x、y、o、a、b、c、d、e、f、a、b、c、d、e、f、a、b、o、c、課堂小結(jié)：1 .利用電場(chǎng)加速帶電粒子；2.利用電場(chǎng)偏轉(zhuǎn)帶電粒子；從動(dòng)力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)分析，做功和做功