福建省罗源第一中学人教版高中物理选修3-1第一章第九节 带电粒子在电场中的运动 课件 (共38张PPT)
文档属性
| 名称 | 福建省罗源第一中学人教版高中物理选修3-1第一章第九节 带电粒子在电场中的运动 课件 (共38张PPT) |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 2.3MB | ||
| 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 | 2017-09-24 20:52:58 | ||
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文档简介
课件38张PPT。带电粒子在电场中的运动J2459学生示波器示波管 如图所示，真空中有一对平行金属板，两板间加以电压大小为Uo,板间距为d，电子枪产生电子的质量为m，电荷量大小为q，初速度可认为是零，电子到达正极板中央小孔o处时速度为vo等于多少？ (可忽略粒子重力）一、带点粒子的加速oUo如图所示，真空中有一对平行金属板，两板间加以电压大小为Uo,板间距为d，电子枪产生电子的质量为m，电荷量为q，初速度可认为是零，电子到达正极板中央小孔o处时速度为vo等于多少？ (可忽略粒子重力）一、带点粒子的加速1、受力分析: 水平向右的电场力2、运动分析: 初速度为零，向右匀加速直 线 运动。 Fo如图所示，真空中有一对平行金属板，两板间加以电压大小为Uo,板间距为d，电子枪产生电子的质量为m，电荷量为大小 q，初速度可认为是零，电子到达正极板中央小孔o处时速度为vo等于多少？ (可忽略粒子重力）一、带点粒子的加速o解法一 运用运动学知识求解如图所示，真空中有一对平行金属板，两板间加以电压大小为Uo,板间距为d，电子枪产生电子的质量为m，电荷量大小为q，初速度可认为是零，电子到达正极板中央小孔o处时速度为vo等于多少？ (可忽略粒子重力）一、带点粒子的加速o解法二 功和能的观点方法一、带点粒子的加速如果B板换成一块弯曲的极板，电子到o的距离不变
求带点粒子运动到B极板时的速度?ABABUooo 如两极板间不是匀强电场该用何种方法求解？为什么？ 由于电场力做功与场强是否匀强无关，与运动路径也无关，第二种方法仍适用！思考:vUo一、带点粒子的加速屏幕 Uo
加速电场二、带电粒子的偏转 U
偏转电场vod
v0LvyF二、带电粒子的偏转vvXq、m偏移量偏转角θd
qv0vLY′ θ vyY vx运动规律回顾1、受力分析：受到竖直向下的电场力F＝Eq=qU/d2、运动分析:电荷作类平抛运动。F沿初速度方向:匀速直线运动运动分速度运动时间沿电场力方向:初速度为零匀加速直线运动加速度偏移量偏转角二、带电粒子的偏转(不计粒子的重力)求带电粒子离开电场时速度大小。方法②:根据动能定理求解方法①:根据速度合成求解二、带电粒子的偏转加速和偏转一体偏转场由此可得到：结论①：不同的带电粒子由静止经过同一加速电场（Uo）加速后，又进入同一偏转电场（U），则它们的运动轨迹必然重合。
偏转角与偏转距离都与m、q无关，偏移量y与末速度v的方向均相同。 结论②：粒子从偏转电场射出时，其速度v的反向延长线过水平位移的中点。
试证明xθ带电粒子的直线运动oY屏幕p或YY’-+-若金属平行板水平放置,电子将在竖直方向发生偏转YY’XX’-+--+-若金属平行板水平放置,电子将在竖直方向发生偏转若金属平行板竖直放置,电子将在水平方向发生偏转偏转电极的不同放置方式1、作用：观察电信号随时间变化的情况2、组成：电子枪、偏转电极和荧光屏组成。三、示波管的原理 1、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为负强化练习2、示波管是一种多功能电学仪器，它的工作原理可以等效成下列情况：如图所示，真空室中电极K发出电子(初速度不计)，经过电压为U1的加速电场后，由小孔S沿水平金属板A、B间的中心线射入板间．金属板长为L，相距为d，当A、B间电压为U2时电子偏离中心线飞出电场打到荧光屏上而显示亮点．已知电子的质量为m，电荷量为e，不计电子重力，下列情况中一定能使亮点偏离中心距离变大的是( )
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B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从动力学和运动学角度分析从做功和能量的角度分析类似平抛运动的分析方法
粒子在与电场垂直的方向上做
匀速直线运动粒子在与电场平行的方向上做
初速度为零的匀加速运动 课堂小结一、电场搭台，力学唱戏
二、学会两条腿走路
1、从动力学角度解决带电粒子在电场中的运动
2、运用动能定理和能量守恒定律解决带电粒子在电场中的运动
7、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、到达屏上不同点例与练与粒子的电量q、质量m无关例2. 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 ABC例2. 静止的电子在加速电压U1的作用下从O经P板的小孔射出,又垂直进入平行金属板间的电场,在偏转电压U2的作用下偏转一段距离.现使U1加倍,要想使电子的运动轨迹不发生变化,应该（ ） A.使U2加倍
B.使U2变为原来的4倍
C.使U2变为原来的 倍
D.使U2变为原来的1／2倍A要使电子的轨迹不变,则应使电子进入偏转电场后,任一水平位移x所对应的侧移距离y不变.解：电子先经加速电场加速后进入偏转电场做类平抛运动.联立①②两式可得电子的偏移量由此选项A正确．电学搭台，力学唱戏。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例与练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3.示波管是示波器的核心部件，它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，如图所示.如果在荧光屏上P点出现亮斑，那么示波管中的( )
A.极板X应带正电 B.极板X`应带正电
C.极板Y应带负电 D.极板Y`应带正电ApoY已知：U1、l、YY?偏转电极的电压U2、板间距d 、 板端到荧光屏的距离L。
求：电子射出偏转电场时的偏向角正切值tanφ及打到屏上电子的偏移量y?。偏移量与YY?偏转电极的电压U2成正比3.原理如图所示，真空中有一对平行金属板，两板间加以电压Uo,板间距为d，电子枪产生电子的质量为m，电荷量为q，初速度可认为是零，电子到达正极板中央小孔o处时速度为vo等于多少？ (可忽略粒子重力）一、带点粒子的加速1、受力分析: 水平向右的电场力
F＝Eq=qU0/d2、运动分析:初速度为零，加速度为a=qU0/md的向右匀加速直线运动。 Fo 结论②：粒子从偏转电场射出时，其速度v的反向延长线过水平位移的中点。
θx试证明 结论②：粒子从偏转电场射出时，其速度v的反向延长线过水平位移的中点。
试证明xθ
求带点粒子运动到B极板时的速度?ABABUooo 如两极板间不是匀强电场该用何种方法求解？为什么？ 由于电场力做功与场强是否匀强无关，与运动路径也无关，第二种方法仍适用！思考:vUo一、带点粒子的加速屏幕 Uo
加速电场二、带电粒子的偏转 U
偏转电场vod
v0LvyF二、带电粒子的偏转vvXq、m偏移量偏转角θd
qv0vLY′ θ vyY vx运动规律回顾1、受力分析：受到竖直向下的电场力F＝Eq=qU/d2、运动分析:电荷作类平抛运动。F沿初速度方向:匀速直线运动运动分速度运动时间沿电场力方向:初速度为零匀加速直线运动加速度偏移量偏转角二、带电粒子的偏转(不计粒子的重力)求带电粒子离开电场时速度大小。方法②:根据动能定理求解方法①:根据速度合成求解二、带电粒子的偏转加速和偏转一体偏转场由此可得到：结论①：不同的带电粒子由静止经过同一加速电场（Uo）加速后，又进入同一偏转电场（U），则它们的运动轨迹必然重合。
偏转角与偏转距离都与m、q无关，偏移量y与末速度v的方向均相同。 结论②：粒子从偏转电场射出时，其速度v的反向延长线过水平位移的中点。
试证明xθ带电粒子的直线运动oY屏幕p或YY’-+-若金属平行板水平放置,电子将在竖直方向发生偏转YY’XX’-+--+-若金属平行板水平放置,电子将在竖直方向发生偏转若金属平行板竖直放置,电子将在水平方向发生偏转偏转电极的不同放置方式1、作用：观察电信号随时间变化的情况2、组成：电子枪、偏转电极和荧光屏组成。三、示波管的原理 1、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为负强化练习2、示波管是一种多功能电学仪器，它的工作原理可以等效成下列情况：如图所示，真空室中电极K发出电子(初速度不计)，经过电压为U1的加速电场后，由小孔S沿水平金属板A、B间的中心线射入板间．金属板长为L，相距为d，当A、B间电压为U2时电子偏离中心线飞出电场打到荧光屏上而显示亮点．已知电子的质量为m，电荷量为e，不计电子重力，下列情况中一定能使亮点偏离中心距离变大的是( )
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B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从动力学和运动学角度分析从做功和能量的角度分析类似平抛运动的分析方法
粒子在与电场垂直的方向上做
匀速直线运动粒子在与电场平行的方向上做
初速度为零的匀加速运动 课堂小结一、电场搭台，力学唱戏
二、学会两条腿走路
1、从动力学角度解决带电粒子在电场中的运动
2、运用动能定理和能量守恒定律解决带电粒子在电场中的运动
7、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、到达屏上不同点例与练与粒子的电量q、质量m无关例2. 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 ABC例2. 静止的电子在加速电压U1的作用下从O经P板的小孔射出,又垂直进入平行金属板间的电场,在偏转电压U2的作用下偏转一段距离.现使U1加倍,要想使电子的运动轨迹不发生变化,应该（ ） A.使U2加倍
B.使U2变为原来的4倍
C.使U2变为原来的 倍
D.使U2变为原来的1／2倍A要使电子的轨迹不变,则应使电子进入偏转电场后,任一水平位移x所对应的侧移距离y不变.解：电子先经加速电场加速后进入偏转电场做类平抛运动.联立①②两式可得电子的偏移量由此选项A正确．电学搭台，力学唱戏。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例与练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3.示波管是示波器的核心部件，它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，如图所示.如果在荧光屏上P点出现亮斑，那么示波管中的( )
A.极板X应带正电 B.极板X`应带正电
C.极板Y应带负电 D.极板Y`应带正电ApoY已知：U1、l、YY?偏转电极的电压U2、板间距d 、 板端到荧光屏的距离L。
求：电子射出偏转电场时的偏向角正切值tanφ及打到屏上电子的偏移量y?。偏移量与YY?偏转电极的电压U2成正比3.原理如图所示，真空中有一对平行金属板，两板间加以电压Uo,板间距为d，电子枪产生电子的质量为m，电荷量为q，初速度可认为是零，电子到达正极板中央小孔o处时速度为vo等于多少？ (可忽略粒子重力）一、带点粒子的加速1、受力分析: 水平向右的电场力
F＝Eq=qU0/d2、运动分析:初速度为零，加速度为a=qU0/md的向右匀加速直线运动。 Fo 结论②：粒子从偏转电场射出时，其速度v的反向延长线过水平位移的中点。
θx试证明 结论②：粒子从偏转电场射出时，其速度v的反向延长线过水平位移的中点。
试证明xθ