帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)ppt課件VIP

1、 帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)高中物理選修高中物理選修3-1第一章第第一章第9節(jié)節(jié)1 學(xué)習(xí)運(yùn)用靜電力、電場(chǎng)強(qiáng)度等概念研究帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度、速度和位移等物理量的變化。2 學(xué)習(xí)運(yùn)用靜電力做功、電勢(shì)、電勢(shì)差、等勢(shì)面等概念研究帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)的能量轉(zhuǎn)化。3 了解示波管的工作原理，體會(huì)靜電場(chǎng)知識(shí)對(duì)科學(xué)技術(shù)的影響。方法方法1. 動(dòng)力學(xué)角度動(dòng)力學(xué)角度帶電粒子做勻變速直線運(yùn)帶電粒子做勻變速直線運(yùn) 若初速度為若初速度為 0 ，則：，則：若初速度不為若初速度不為 0，則：，則： 222FEqUqaUqvmmdmmvadvudv0qm 帶電粒子：帶電粒子：即基本粒子：如電子、質(zhì)子、即基本粒子：如電子、

2、質(zhì)子、粒子、離子等除有說(shuō)明或明確的暗示外，一粒子、離子等除有說(shuō)明或明確的暗示外，一般都不考慮重力，但不能忽略質(zhì)量。般都不考慮重力，但不能忽略質(zhì)量。 帶電質(zhì)點(diǎn)：帶電質(zhì)點(diǎn)：如帶電液滴、油滴、塵埃顆粒、如帶電液滴、油滴、塵埃顆粒、小球等，除有說(shuō)明或明確的暗示以外，一般小球等，除有說(shuō)明或明確的暗示以外，一般都考慮重力。都考慮重力。 202Uqvvm方法方法2. 功能角度分析功能角度分析靜電力做的功等于粒子動(dòng)能的變化量靜電力做的功等于粒子動(dòng)能的變化量若初速度為若初速度為 0 ，則：，則：若初速度不為若初速度不為 0，則：，則：2102qUmv2Uqvm202Uqvvmv0qmvud1. 動(dòng)力學(xué)分析動(dòng)力學(xué)

3、分析帶電粒子以初速度帶電粒子以初速度v0垂直垂直進(jìn)入平行板產(chǎn)生的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，受進(jìn)入平行板產(chǎn)生的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，受到與初速度方向垂直的靜電力的作用做到與初速度方向垂直的靜電力的作用做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，是，是類平拋運(yùn)動(dòng)類平拋運(yùn)動(dòng)。2. 運(yùn)動(dòng)的分析運(yùn)動(dòng)的分析（1）在垂直于電場(chǎng)線方向上不受力，）在垂直于電場(chǎng)線方向上不受力，做勻速直線運(yùn)動(dòng)做勻速直線運(yùn)動(dòng)。（2）在平行于電場(chǎng)線方向，受到靜電力做初速度為）在平行于電場(chǎng)線方向，受到靜電力做初速度為0 的的勻加勻加速直線運(yùn)動(dòng)速直線運(yùn)動(dòng)。偏轉(zhuǎn)角側(cè)移3. 深入探究深入探究 ld+- - - - - - - - - - - + + + + + + + + +

4、+ +Uv0q、mF+vv0vyy 粒子受力情況：僅受粒子受力情況：僅受電場(chǎng)力電場(chǎng)力： 粒子在極板間運(yùn)動(dòng)的粒子在極板間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間時(shí)間： 粒子在極板間運(yùn)動(dòng)的粒子在極板間運(yùn)動(dòng)的加速度加速度： 粒子射出電場(chǎng)時(shí)的粒子射出電場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)距離偏轉(zhuǎn)距離： 粒子離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)粒子離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)豎直方向的速度豎直方向的速度： 粒子射出電場(chǎng)時(shí)粒子射出電場(chǎng)時(shí)速度的偏轉(zhuǎn)角速度的偏轉(zhuǎn)角滿足：滿足：0LtvUFqEqdFEqUqammmd合2220122UqLyatmdv0yUqLvatmdv200tanyvUqLvmdv4. 粒子做類平拋運(yùn)動(dòng)的推論粒子做類平拋運(yùn)動(dòng)的推論（1）不同的帶電粒子由靜止經(jīng)過(guò)）不同的帶電粒子由靜止經(jīng)過(guò)同一

5、加速電場(chǎng)同一加速電場(chǎng)（U1）加速后，）加速后，又進(jìn)入又進(jìn)入同一偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)同一偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)（U2），則它們的運(yùn)動(dòng)），則它們的運(yùn)動(dòng)軌跡必然重合軌跡必然重合。（2）粒子從偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)射出時(shí)，其）粒子從偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)射出時(shí)，其速度速度v的反向延長(zhǎng)線過(guò)水平的反向延長(zhǎng)線過(guò)水平位移的中點(diǎn)位移的中點(diǎn)。如何求如何求y0思考思考1. 若考慮帶電粒子的重力且重力方向與靜電力方向相同，軌若考慮帶電粒子的重力且重力方向與靜電力方向相同，軌跡還是拋物線嗎？為什么？跡還是拋物線嗎？為什么？ 是，因?yàn)橹亓εc靜電力在同一個(gè)方向，是，因?yàn)橹亓εc靜電力在同一個(gè)方向，F(xiàn)合合=mg+Eq，F(xiàn)合合恒恒定且與初速度垂直，粒子仍做類平拋運(yùn)動(dòng)。定且與初速度垂

6、直，粒子仍做類平拋運(yùn)動(dòng)。2. 若帶電粒子的重力方向與靜電力方向相反，當(dāng)粒子垂直進(jìn)入若帶電粒子的重力方向與靜電力方向相反，當(dāng)粒子垂直進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)中時(shí)，軌跡可能是什么圖線？勻強(qiáng)電場(chǎng)中時(shí)，軌跡可能是什么圖線？ 若若mg=Eq，則粒子做勻速直線運(yùn)動(dòng)，軌跡是直線；若，則粒子做勻速直線運(yùn)動(dòng)，軌跡是直線；若mg Eq ，則軌跡為拋物線。，則軌跡為拋物線。1. 作用：觀察電信號(hào)隨時(shí)間變化的情況作用：觀察電信號(hào)隨時(shí)間變化的情況2. 組成：示波管（內(nèi)部是真空的）、電子槍、偏轉(zhuǎn)電極和組成：示波管（內(nèi)部是真空的）、電子槍、偏轉(zhuǎn)電極和熒光屏組成。熒光屏組成。 電子槍偏轉(zhuǎn)電極-+熒光屏YYXXYYXX產(chǎn)生高速飛行的電子束

7、使電子沿Y方向偏移使電子沿x方向偏移3.原理原理若在電極若在電極XX 之間不加電壓，但在之間不加電壓，但在YY 之間加不變的電壓，之間加不變的電壓，使使Y的電勢(shì)比的電勢(shì)比Y 高高(有時(shí)說(shuō)這種情況是有時(shí)說(shuō)這種情況是“Y正正、Y 負(fù)負(fù)”)，電子束，電子束運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受哪個(gè)方向的力運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受哪個(gè)方向的力?電子將打在屏上什么位置？電子將打在屏上什么位置？電子槍偏轉(zhuǎn)電極-+熒光屏YYXXYYXX若在若在YY 之間不加電壓，而在之間不加電壓，而在XX 之間加不變的電壓（之間加不變的電壓（X正正、X 負(fù)負(fù)），電子將打在熒光屏的什么位置？），電子將打在熒光屏的什么位置？電子槍偏轉(zhuǎn)電極-+熒光屏YYXXYYXX

8、 示波管實(shí)際工作時(shí)，豎直偏轉(zhuǎn)電極和水平偏轉(zhuǎn)示波管實(shí)際工作時(shí)，豎直偏轉(zhuǎn)電極和水平偏轉(zhuǎn)電極都加上電壓，一般加在豎直偏轉(zhuǎn)電極上的電壓是電極都加上電壓，一般加在豎直偏轉(zhuǎn)電極上的電壓是信號(hào)電壓信號(hào)電壓，加在水平偏轉(zhuǎn)方向的是，加在水平偏轉(zhuǎn)方向的是掃描電壓掃描電壓，若二者，若二者周期相同周期相同，在熒光屏上就會(huì)顯示出信號(hào)電壓隨時(shí)間變，在熒光屏上就會(huì)顯示出信號(hào)電壓隨時(shí)間變化的波形圖?；牟ㄐ螆D。作業(yè)：作業(yè)：1、請(qǐng)同學(xué)們思考、請(qǐng)同學(xué)們思考P36思考與討論思考與討論 2、課本、課本P39問(wèn)題與練習(xí)問(wèn)題與練習(xí)1-5題題課堂小結(jié)帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)加速偏轉(zhuǎn)類平拋初速度方向勻速直線運(yùn)動(dòng)靜電力方向勻加速直線運(yùn)動(dòng)示波管構(gòu)造原理2201122qUmvmv鞏固訓(xùn)練例1下列粒子由靜止經(jīng)加速電壓為U的電場(chǎng)加速后，哪種粒子動(dòng)能最大（ ），哪種粒子速度最