带电粒子课件.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,现场实践证明材料,制作者 肥东县撮镇中学 韩铭生,现场实践证明材料,第九节：带电粒子在电场中的运动,肥东县撮镇中学 韩铭生,情景引入,火爆的电视剧让你深深的沉迷在其中，你的心情随情节而起伏，从我们物理学的角度，我想问你，你了解电视机的工作原理吗？电视机是如何工作的，在电子技术中，示波器能简单的反映这一原理，就让我们从电子在电场中的运动说起吧！,三维目标设计,能够从受力和能量转换的角度分析带电粒子在电场中的运动，培养用运动分解的方法来研究问题的能力，进而了通过示波器的研究了解电视机的工作原理，渗透物理学方法的教育：运用理想化方法，突出主要因素，忽略次要因素，认识哲学的方法美。,考点分析,1,、带电粒子在电场中的加速,（,II,）,2,、,带电粒子在电场是匀强电场中的偏转（,II,）,3,、示波器（,I,）,1,、带电粒子，如电子，质子，正负离子等。这些粒子所受重力和电场力相比,，除非有说明或明确的暗示以外，一般都不考虑重力。,(,但并不能忽略质量）。,2,、带电粒子在电场中运动的两种最简单的情况是：,和,。,自主研习,一：带电粒子,小得多,加速,偏转,2,、带电微粒，如液滴、油滴、尘埃、小球等，处理问题时重力不能忽略。,1,、处理带电粒子在电场中的加速运动的问题的方法一般是,和,。,二：带电粒子的加速和偏转,牛顿第二定律,动能定理,2,、带电粒子以初速度垂,直于电场方向飞入匀强电场的问题就是一个,的问题。粒子在与电场垂直的方向上做,，粒子在与电场平行的方向做,。,类平抛运动,匀速直线运动,初速为零的匀加速运动,三、示波器的原理,1.,示波器作用：是一种用来观察,随时间变化的电子仪器。,2.,它的核心部件是示波管,:,、,和,组成，管内抽成真空。,3,、示波管的基本原理：电子在加速电场中被,，电子在偏转电场中被,。,电信号,电子枪,偏转电极,荧光屏,加速,偏转,+,+,+,+,+,+,+,+,_,_U,U,E,加速,匀速,匀速,+qm,V,0,V=?,一、带电粒子的加速,1.,带电粒子在电场中的加速,用牛顿运动定律分析,用动能定理分析,E,1,（加速电压）,要点探究,q,U,m,+,_,带电粒子的加速,d,1,、受力分析,:,水平向右的电场力,F,qE=qU/d,F,2,、运动分析,:,初速度为零，加速度为,a=qU/md,的向右,匀加速直线运动,。,解法一运用运动学知识求解,解法二运用动能定理知识求解,粒子加速后的速度只与加速电压有关,l,d,+,-,+,U,v,0,q,、,m,二,.,带电粒子在电场中的偏转,l,d,+,-,+,U,v,0,q,、,m,F,+v,v,0,v,y,y,偏转角,侧移,二,.,带电粒子在电场中的偏转,试根据类平抛运动的知识，推导偏移量,y,和偏转角,1.,受力分析：粒子受到竖直向下的静电力,F,qE,=,qU/d,。,2,.,运动规律分析,:,作,类平抛,运动,。,x,方向：,匀速直线运动,Y,方向：,加速度为 的,匀,加速直线运动,。,v,v,0,v,y,3.,x,方向,4.,y,方向,5,、离开电场时的偏转角的正切：,v,0,v,+,+,+,+,+,+,y,v,y,F,-,-,-,-,-,-,v,0,Y,d,U,Y,q,L,L,三、加速和偏转一体,+,+,+,+,+,+,-,-,-,-,-,-,v,v,0,v,y,U,1,U,2,v,0,-,q,m,y,O,即时分析,解：由动能定理，得,代入数值得：,v=3.010,7,m/s,=0.36cm,1,、有一束正离子，以相同的速率从同一位置进入带电平行板电容器的匀强电场中，所有粒子的运动轨迹一样，说明所有离子（）,A,、有相同的质量,B,、有相同的电荷量,C,、有相同的比荷,D,、属于同一元素的同位素,课堂练习,1,C,2,、如图所示，,M,、,N,是在真空中竖直放置的两块平行金属板，质量为,m,、电量为,+q,的质子，以极小的初速度由小孔进入电场，当,M,、,N,间电压为,U,时，粒子到达,N,板的速度为,v,，如果要使这个带电粒子到达,N,板的速度为,2,v,，则下述方法能满足要求的是（）,A,、使,M,、,N,间电压增加为,2U B,、使,M,、,N,间电压增加为,4U C,、使,M,、,N,间电压不变，距离减半,D,、使,M,、,N,间电压不变，距离加倍,M,N,U,d,+,v,与,电压平方根,成正比,B,课堂练习,2,3,、如图，电子在电势差为,U,1,的加速电场中由静止开始加速，然后射入电势差为,U,2,的两块平行极板间的电场中，入射方向跟极板平行。整个装置处在真空中，重力可忽略。在满足电子能射出平行板区的条件下，下述四种情况中，一定能使电子的偏转角,变大的是,（）,A,、,U,1,变大、,U,2,变大,B,、,U,1,变小、,U,2,变大,C,、,U,1,变大、,U,2,变小,D,、,U,1,变小、,U,2,变小,课堂练习,3,析与解,对加速过程由动能定理：,对偏转过程由偏转角正切公式：,与粒子的,电量,q,、质量,m,无关,试证明：带电粒子垂直进入偏转电场，离开电场时就好象是从初速度所在直线的,中点沿直线,离开电场的。,x,思考题,课堂小结：,一、利用电场使带电粒子加速,二、利用电场使带电粒子偏转,三、加速与偏转一体,同学们现代技术神秘莫测，但从最简单的物理现象来说，现代技术并不神秘，只要你能认真学习，你就是下一个“爱因斯坦,.”,