人教版高二物理选修3-1教学课件：1.9 带电粒子在电场中的运动 （共48张PPT）
文档属性
| 名称 | 人教版高二物理选修3-1教学课件：1.9 带电粒子在电场中的运动 （共48张PPT） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 325.1KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2016-09-11 13:42:19 | ||
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文档简介
课件48张PPT。带电粒子在电场中的运动第一课时回顾直线运动: 1、力和运动的关系：
2、力的作用效果：
a.合力为零，物体保持原来的静止状态或以原速度做匀速直线运动；
b.合力与速度方向相同，物体做匀加速直线运动；相反做匀减速直线运动；
3、力的作功情况：
4、物体功和能的关系： 对同一物体，合力越大，加速度越大。力是改变运动状态的原因；W=FS；（正功，零功，负功）。动能定理。如图所示：在真空中有一对平行金属板，由于接上电池组而带电，两板间的电势差为U。若一个质量为m，带正电荷q的粒子，在静电力的作用下由静止开始从正极板向负极板运动，计算它到达负极板时的速度。对于质量很小的带电粒子，如电子、质子等，
万有引力（重力）一般远小于静电力，可以忽略。一、带电粒子在电场中的加速１、动力学方法： UdEFv由牛顿第二定律：由运动学公式：只适用于匀强电场2、动能定理： UdEv由动能定理：也适用于非匀强电场一、带电粒子在电场中的加速1、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的带电粒子，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2v ，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 MNUdv与电压平方根成正比B2、下列粒子由静止经加速电压为U的电场加速后， 哪种粒子动能最大 （ ）
哪种粒子速度最大 （ ）
A、质子： B、电子：
C、氘核： D、氦核：
与电量成正比与比荷平方根成正比DB扩展：如果带电微粒进入静电场时初速度不为零，末速度如何确定？3、如图所示的电场中有A、B两点，A、B的电势差UAB＝100V，一个质量为m=2.0×10-12kg、电量为q=-5.0×10-8C的带电粒子，以初速度v0 =3.0×103m/s由A点运动到B点，求粒子到达B点时的速率。（不计粒子重力）q取绝对值练习：P39页问题与练习1、2第二课时dUv0q、m二、带电粒子在匀强电场中的偏转(能飞离电场的情形)二、带电粒子在匀强电场中的偏转(能飞离电场的情形)dUv0q、mFvv0vyyθ偏转角侧移类平抛运动与粒子比荷q/m成正比与粒子初速度v0平方成反比与电场的属性U、l、d有关二、带电粒子在匀强电场中的偏转(能飞离电场的情形)与粒子比荷q/m成正比与粒子初速度v0平方成反比与电场的属性U、l、d有关类平抛运动二、带电粒子在匀强电场中的偏转(能飞离电场的情形)4、质量为m、带电量为q的粒子以初速度v从中线垂直进入偏转电场，刚好离开电场，它在离开电场后偏转角正切为0.5，则下列说法中正确的是（ ）
A、如果偏转电场的电压为原来的一半，则粒子离开电场后的偏转角正切为0.25
B、如果带电粒子的比荷为原来的一半，则粒子离开电场后的偏转角正切为0.25
C、如果带电粒子的初速度为原来的2倍，则粒子离开电场后的偏转角正切为0.25
D、如果带电粒子的初动能为原来的2倍，则粒子离开电场后的偏转角正切为0.25偏转角正切与比荷成正比偏转角正切与初动能成反比偏转角正切与电压成正比ABD5、质子(质量为m、电量为e)和二价氦离子(质量为4m、电量为2e)以相同的初动能垂直射入同一偏转电场中，离开电场后，它们的偏转角正切之比为 ，侧移之比为 。
与电量成正比与电量成正比1:21:26、三个电子在同一地点沿同一直线垂直飞入偏转电场，如图所示。则由此可判断（ ）
A、 b和c同时飞离电场
B、在b飞离电场的瞬间，a刚好打在下极板上
C、进入电场时，c速度最大，a速度最小
D、c的动能增量最小，
a和b的动能增量一样大 (注意电荷不能飞离电场的情形)析与解6、三个电子在同一地点沿同一直线垂直飞入偏转电场，如图所示。则由此可判断（ ）
A、 b和c同时飞离电场
B、在b飞离电场的瞬间，a刚好打在下极板上
C、进入电场时，c速度最大，a速度最小
D、c的动能增量最小，
a和b的动能增量一样大 (注意电荷不能飞离电场的情形)BCD第三课时7、如图，电子在电势差为U1的加速电场中由静止开始加速，然后射入电势差为U2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θ变大的是 （ ）
A、U1变大、U2变大 B、U1变小、U2变大
C、U1变大、U2变小 D、U1变小、U2变小(扩展到两个电场同时存在的情形)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7、如图，电子在电势差为U1的加速电场中由静止开始加速，然后射入电势差为U2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θ变大的是 （ ）
A、U1变大、U2变大 B、U1变小、U2变大
C、U1变大、U2变小 D、U1变小、U2变小B8、如图所示，二价氦离子和质子的混合体，经同一加速电场加速后，垂直射入同一偏转电场中，偏转后，打在同一荧光屏上，则它们（ ）
A、侧移相同
B、偏转角相同
C、到达屏上同一点
D、到达屏上不同点与粒子的电量q、质量m无关ABC9、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。 θx10、如图所示，有一电子(电量为e、质量为m)经电压U0加速后，沿平行金属板A、B中心线进入两板，A、B板间距为d、长度为L， A、B板间电压为U，屏CD足够大，距离A、B板右边缘2L，AB板的中心线过屏CD的中心且与屏CD垂直。试求电子束打在屏上的位置到屏中心间的距离。 析与解电子离开电场，就好象从中点沿直线离开的：θ对加速过程由动能定理：11、质量为1×10-25kg、电量为1×10-16C的带电粒子以2×106m/s速度从水平放置的平行金属板A、B中央沿水平方向飞入板间，如图所示。已知板长L＝10cm，间距d＝2cm，当AB间电压在 范围内时，此带电粒子能从板间飞出。v0+ + + + + - - - - - v0+ + + + + - - - - - θ析与解对偏转过程由偏转角正切公式：或对偏转过程由侧移公式：第四课时三、示波管的原理产生高速飞行的电子束待显示的电压信号锯齿形扫描电压使电子沿Y方向偏移使电子沿x方向偏移三、示波管的原理1、如果在电极XX’之间不加电压，而在YY’之间加不变电压，使Y的电势比Y’高，电子将打在荧光屏的什么位置？电子沿Y方向向上偏移三、示波管的原理1、如果在电极XX’之间不加电压，而在YY’之间加不变电压，使Y’的电势比Y高，电子将打在荧光屏的什么位置？电子沿Y方向向下偏移三、示波管的原理2、如果在电极 YY’之间不加电压，但在XX’之间加不变电压，使X的电势比X’高，电子将打在荧光屏的什么位置？电子沿X方向向里偏移三、示波管的原理2、如果在电极 YY’之间不加电压，但在XX’之间加不变电压，使X’的电势比X高，电子将打在荧光屏的什么位置？电子沿X方向向外偏移三、示波管的原理2、如果在电极XX’之间不加电压，但在YY’之间加如图所示的交变电压，在荧光屏上会看到什么图形？0（1）电子进入AB板时的初速度；?
（2）要使所有的电子都能离开AB板，图乙中电压的最大值U0需满足什么条件？
（3）在荧光屏上
会看到什么图形？设电子进入AB板时的初速度为v0设电子在偏转电压为U0时进入AB板间析与解
2、力的作用效果：
a.合力为零，物体保持原来的静止状态或以原速度做匀速直线运动；
b.合力与速度方向相同，物体做匀加速直线运动；相反做匀减速直线运动；
3、力的作功情况：
4、物体功和能的关系： 对同一物体，合力越大，加速度越大。力是改变运动状态的原因；W=FS；（正功，零功，负功）。动能定理。如图所示：在真空中有一对平行金属板，由于接上电池组而带电，两板间的电势差为U。若一个质量为m，带正电荷q的粒子，在静电力的作用下由静止开始从正极板向负极板运动，计算它到达负极板时的速度。对于质量很小的带电粒子，如电子、质子等，
万有引力（重力）一般远小于静电力，可以忽略。一、带电粒子在电场中的加速１、动力学方法： UdEFv由牛顿第二定律：由运动学公式：只适用于匀强电场2、动能定理： UdEv由动能定理：也适用于非匀强电场一、带电粒子在电场中的加速1、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的带电粒子，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2v ，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 MNUdv与电压平方根成正比B2、下列粒子由静止经加速电压为U的电场加速后， 哪种粒子动能最大 （ ）
哪种粒子速度最大 （ ）
A、质子： B、电子：
C、氘核： D、氦核：
与电量成正比与比荷平方根成正比DB扩展：如果带电微粒进入静电场时初速度不为零，末速度如何确定？3、如图所示的电场中有A、B两点，A、B的电势差UAB＝100V，一个质量为m=2.0×10-12kg、电量为q=-5.0×10-8C的带电粒子，以初速度v0 =3.0×103m/s由A点运动到B点，求粒子到达B点时的速率。（不计粒子重力）q取绝对值练习：P39页问题与练习1、2第二课时dUv0q、m二、带电粒子在匀强电场中的偏转(能飞离电场的情形)二、带电粒子在匀强电场中的偏转(能飞离电场的情形)dUv0q、mFvv0vyyθ偏转角侧移类平抛运动与粒子比荷q/m成正比与粒子初速度v0平方成反比与电场的属性U、l、d有关二、带电粒子在匀强电场中的偏转(能飞离电场的情形)与粒子比荷q/m成正比与粒子初速度v0平方成反比与电场的属性U、l、d有关类平抛运动二、带电粒子在匀强电场中的偏转(能飞离电场的情形)4、质量为m、带电量为q的粒子以初速度v从中线垂直进入偏转电场，刚好离开电场，它在离开电场后偏转角正切为0.5，则下列说法中正确的是（ ）
A、如果偏转电场的电压为原来的一半，则粒子离开电场后的偏转角正切为0.25
B、如果带电粒子的比荷为原来的一半，则粒子离开电场后的偏转角正切为0.25
C、如果带电粒子的初速度为原来的2倍，则粒子离开电场后的偏转角正切为0.25
D、如果带电粒子的初动能为原来的2倍，则粒子离开电场后的偏转角正切为0.25偏转角正切与比荷成正比偏转角正切与初动能成反比偏转角正切与电压成正比ABD5、质子(质量为m、电量为e)和二价氦离子(质量为4m、电量为2e)以相同的初动能垂直射入同一偏转电场中，离开电场后，它们的偏转角正切之比为 ，侧移之比为 。
与电量成正比与电量成正比1:21:26、三个电子在同一地点沿同一直线垂直飞入偏转电场，如图所示。则由此可判断（ ）
A、 b和c同时飞离电场
B、在b飞离电场的瞬间，a刚好打在下极板上
C、进入电场时，c速度最大，a速度最小
D、c的动能增量最小，
a和b的动能增量一样大 (注意电荷不能飞离电场的情形)析与解6、三个电子在同一地点沿同一直线垂直飞入偏转电场，如图所示。则由此可判断（ ）
A、 b和c同时飞离电场
B、在b飞离电场的瞬间，a刚好打在下极板上
C、进入电场时，c速度最大，a速度最小
D、c的动能增量最小，
a和b的动能增量一样大 (注意电荷不能飞离电场的情形)BCD第三课时7、如图，电子在电势差为U1的加速电场中由静止开始加速，然后射入电势差为U2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θ变大的是 （ ）
A、U1变大、U2变大 B、U1变小、U2变大
C、U1变大、U2变小 D、U1变小、U2变小(扩展到两个电场同时存在的情形)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7、如图，电子在电势差为U1的加速电场中由静止开始加速，然后射入电势差为U2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θ变大的是 （ ）
A、U1变大、U2变大 B、U1变小、U2变大
C、U1变大、U2变小 D、U1变小、U2变小B8、如图所示，二价氦离子和质子的混合体，经同一加速电场加速后，垂直射入同一偏转电场中，偏转后，打在同一荧光屏上，则它们（ ）
A、侧移相同
B、偏转角相同
C、到达屏上同一点
D、到达屏上不同点与粒子的电量q、质量m无关ABC9、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。 θx10、如图所示，有一电子(电量为e、质量为m)经电压U0加速后，沿平行金属板A、B中心线进入两板，A、B板间距为d、长度为L， A、B板间电压为U，屏CD足够大，距离A、B板右边缘2L，AB板的中心线过屏CD的中心且与屏CD垂直。试求电子束打在屏上的位置到屏中心间的距离。 析与解电子离开电场，就好象从中点沿直线离开的：θ对加速过程由动能定理：11、质量为1×10-25kg、电量为1×10-16C的带电粒子以2×106m/s速度从水平放置的平行金属板A、B中央沿水平方向飞入板间，如图所示。已知板长L＝10cm，间距d＝2cm，当AB间电压在 范围内时，此带电粒子能从板间飞出。v0+ + + + + - - - - - v0+ + + + + - - - - - θ析与解对偏转过程由偏转角正切公式：或对偏转过程由侧移公式：第四课时三、示波管的原理产生高速飞行的电子束待显示的电压信号锯齿形扫描电压使电子沿Y方向偏移使电子沿x方向偏移三、示波管的原理1、如果在电极XX’之间不加电压，而在YY’之间加不变电压，使Y的电势比Y’高，电子将打在荧光屏的什么位置？电子沿Y方向向上偏移三、示波管的原理1、如果在电极XX’之间不加电压，而在YY’之间加不变电压，使Y’的电势比Y高，电子将打在荧光屏的什么位置？电子沿Y方向向下偏移三、示波管的原理2、如果在电极 YY’之间不加电压，但在XX’之间加不变电压，使X的电势比X’高，电子将打在荧光屏的什么位置？电子沿X方向向里偏移三、示波管的原理2、如果在电极 YY’之间不加电压，但在XX’之间加不变电压，使X’的电势比X高，电子将打在荧光屏的什么位置？电子沿X方向向外偏移三、示波管的原理2、如果在电极XX’之间不加电压，但在YY’之间加如图所示的交变电压，在荧光屏上会看到什么图形？0
（2）要使所有的电子都能离开AB板，图乙中电压的最大值U0需满足什么条件？
（3）在荧光屏上
会看到什么图形？设电子进入AB板时的初速度为v0设电子在偏转电压为U0时进入AB板间析与解