物理人教版（2019）必修第三册10.5带电粒子在电场中的运动 课件（共22张ppt）

(共22张PPT)
带电粒子在电场中的运动
示波器
示波器可以用来观察电信号随时间变化的情况。
情境：示波器实验
问题：
不加电压时，电子打在荧光屏的正中心，在X输入端加直流电压，观察电子在荧光屏上打的点向右偏转，这是为什么呢？
观察
情境：示波器实验
任务1：示波器的构造
观察
任务2：示波器的原理
任务3：示波器的应用
任务1：认识示波管的构造
任务1：认识示波管的构造
示波管结构：电子枪、偏转电极、荧光屏组成（管内抽成真空）
问题1：炽热的金属丝发射电子（初速度可视为0），电子在电场中的受力情况如何？
问题3：电子在电场中做什么运动？
任务2：示波管的原理
问题2：研究带电粒子在电场中运动时，重力是如何处理的？
电子枪：带电粒子在电场中的加速
实验仪器：
感应起电机
平行金属板
导线
锡纸包裹的乒乓球
观察带电小球的运动情况
电子枪：带电粒子在电场中的加速
问题4：已知q（q>0）、m、U、d,如何求带电粒子到达右侧极板的速度？
方法一：利用动能定理来分析：
方法二：利用牛顿运动定律和匀变速运动规律来分析：
偏转电极：带电粒子在电场中的偏转
l
Ud
+
+
+
+
+
+
-
-
-
-
-
-
-e
v0
F
问题5：分析粒子的受力，有什么特点？粒子做直线运动还是曲线运动？
偏转电极：带电粒子在电场中的偏转
高压静电
发生器
偏转 极板
加速极板
金属箔包裹的泡沫小球
1.给加速极板间加电场，偏转极板间不加电场，观察带电小球的运动
2.加速极板间电场不变，偏转极板间加上电场，观察带电小球的运动
3.加速极板间电场不变，偏转极板间加上相反电场，观察带电小球的运动
偏转 极板
加速极板
偏转电极：带电粒子在电场中的偏转
偏转电极：带电粒子在电场中的偏转
l
d
+
+
+
+
+
+
-
-
-
-
-
-
-e
v0
F
v
vx
vy
y
问题6：粒子的运动与我们学过的什么运动类似？如何求解粒子的运动？
问题7：粒子的运动性质？
运动的合成与分解
沿初速度方向：匀速直线运动
垂直于初速度方向：初速度为零的匀加速直线运动
偏转电极：带电粒子在电场中的偏转
l
d
+
+
+
+
+
+
-
-
-
-
-
-
-e
v0
F
v
vx
vy
y
问题9：如何求粒子速度偏向角的正切值？
问题8：如何求粒子沿电场方向的偏移量？
问题10：如何求粒子射出偏转电场的末速度v？
偏转电极：带电粒子在电场中的偏转
l
d
+
+
+
+
+
+
-
-
-
-
-
-
-q
v0
F
v
vx
vy
y
问题：已知、，求、？
(1)沿初速度方向：
(2)垂直于初速度方向：
（1）偏转距离：
（2）偏转角度：
荧光屏：显示偏转后的电子束
问题11：带电粒子在到达荧光屏之前做何运动？
荧光屏：显示偏转后的电子束
问题12：求电子最终偏移距离OP？
问题13：电子的偏移量和偏转电极的电势差有什么关系？
情境：示波器实验
问题14：
将加在X-X’极板上的电源反接，会观察到电子打荧光屏上打的点会有什么变化？
观察
任务3：示波管的应用
现代电子示波器技术在生活中应用广泛，包括通用电子测试、工业自动化、汽车、大学的研究实验室、航空航天、国防产业等。且较之于其他测试与测量工具拥有许多优点。
大学实验室使用示波器教学
任务3：示波管的应用
在对电控发电机故障进行诊断时，普通的万能表只能通过对电压和电流的相关参数进行测量，但是对于一些不断变化的负载电信号，则无法测量。而示波器能将电路中电压或者电流信号借助Y轴和X轴的放大电路进行放大处理，并将其进行转换，使其成为相关的波形输出，并将其显示在示波器的显示屏上，故障检测人员就可以准确找出故障发生的位置与原因，并据此提出具有针对性的解决问题。
示波器检修汽车
任务3：示波管的应用
军事和航空航天行业使用示波器来测试雷达通信系统
显像管电视机
显像管结构：电子枪、偏转线圈、荧光屏组成