2016年春高中物理人教選修3-1課件 第1章 9帶電粒子在電場中的運動_第1頁
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文檔簡介

1、成才之路成才之路 物理物理路漫漫其修遠兮路漫漫其修遠兮 吾將上下而求索吾將上下而求索人教版人教版 選修選修3-1 第一章靜電場第一章靜電場成才之路成才之路 高中新課程高中新課程 學習指導學習指導 人教版人教版 物理物理 選修選修3-1 靜電場靜電場第一章第一章第一章第一章9成才之路成才之路 高中新課程高中新課程 學習指導學習指導 人教版人教版 物理物理 選修選修3-1 9帶電粒子在電場中的運動帶電粒子在電場中的運動 第一章第一章第一章第一章9成才之路成才之路 高中新課程高中新課程 學習指導學習指導 人教版人教版 物理物理 選修選修3-1 學習目標定位學習目標定位1課堂情景切入課堂情景切入2知識

2、自主梳理知識自主梳理3重點難點突破重點難點突破4考點題型設(shè)計考點題型設(shè)計5課課 時時 作作 業(yè)業(yè)8易錯案例剖析易錯案例剖析6課堂知識構(gòu)建課堂知識構(gòu)建7第一章第一章9成才之路成才之路 高中新課程高中新課程 學習指導學習指導 人教版人教版 物理物理 選修選修3-1 學習目標定位學習目標定位第一章第一章9成才之路成才之路 高中新課程高中新課程 學習指導學習指導 人教版人教版 物理物理 選修選修3-1 掌握帶電粒子在電場中的運動規(guī)律,并能掌握帶電粒子在電場中的運動規(guī)律,并能分析解決加速和偏轉(zhuǎn)問題。分析解決加速和偏轉(zhuǎn)問題。知道示波管的構(gòu)造和基本原理知道示波管的構(gòu)造和基本原理第一章第一章9成才之路成才之路

3、 高中新課程高中新課程 學習指導學習指導 人教版人教版 物理物理 選修選修3-1 課堂情景切入課堂情景切入第一章第一章9成才之路成才之路 高中新課程高中新課程 學習指導學習指導 人教版人教版 物理物理 選修選修3-1 帶電粒子在電場中受靜電力作用,我們可以利用電場來控帶電粒子在電場中受靜電力作用,我們可以利用電場來控制粒子,使它加速或偏轉(zhuǎn)。如圖所示是示波器的核心部件制粒子,使它加速或偏轉(zhuǎn)。如圖所示是示波器的核心部件示示波管。波管。這一節(jié)我們來探究帶電粒子在電場中的運動規(guī)律。這一節(jié)我們來探究帶電粒子在電場中的運動規(guī)律。第一章第一章9成才之路成才之路 高中新課程高中新課程 學習指導學習指導 人教版

4、人教版 物理物理 選修選修3-1 知識自主梳理知識自主梳理第一章第一章9成才之路成才之路 高中新課程高中新課程 學習指導學習指導 人教版人教版 物理物理 選修選修3-1 帶電粒子的加速帶電粒子的加速1.基本粒子的受力特點基本粒子的受力特點對于質(zhì)量很小的基本粒子,如電子、質(zhì)子等,雖然它們也對于質(zhì)量很小的基本粒子,如電子、質(zhì)子等,雖然它們也會受到萬有引力會受到萬有引力(重力重力)的作用,但萬有引力的作用,但萬有引力(重力重力)一般一般_靜電力,可以靜電力,可以_。 遠小于遠小于忽略忽略第一章第一章9成才之路成才之路 高中新課程高中新課程 學習指導學習指導 人教版人教版 物理物理 選修選修3-1 2

5、帶電粒子的加速帶電粒子的加速如圖所示,質(zhì)量為如圖所示,質(zhì)量為m,帶正電荷,帶正電荷q的粒子,在靜電力作用的粒子,在靜電力作用下由靜止開始從正極板向負極板運動的過程中:下由靜止開始從正極板向負極板運動的過程中:第一章第一章9成才之路成才之路 高中新課程高中新課程 學習指導學習指導 人教版人教版 物理物理 選修選修3-1 qU 第一章第一章9成才之路成才之路 高中新課程高中新課程 學習指導學習指導 人教版人教版 物理物理 選修選修3-1 帶電粒子的偏轉(zhuǎn)帶電粒子的偏轉(zhuǎn)1.進入電場的方式進入電場的方式以初速度以初速度v0垂直于電場線方向進入勻強電場。垂直于電場線方向進入勻強電場。2受力特點受力特點電場

6、力大小電場力大小_,且方向與初速度,且方向與初速度v0的方向的方向_。3運動特點運動特點做做_運動,與力學中的運動,與力學中的_類似。類似。恒定恒定垂直垂直勻變速曲線勻變速曲線拋體運動拋體運動第一章第一章9成才之路成才之路 高中新課程高中新課程 學習指導學習指導 人教版人教版 物理物理 選修選修3-1 4運動規(guī)律運動規(guī)律(如圖所示如圖所示)第一章第一章9成才之路成才之路 高中新課程高中新課程 學習指導學習指導 人教版人教版 物理物理 選修選修3-1 第一章第一章9成才之路成才之路 高中新課程高中新課程 學習指導學習指導 人教版人教版 物理物理 選修選修3-1 1.主要構(gòu)造主要構(gòu)造示波器的核心部

7、件是示波管,主要由示波器的核心部件是示波管,主要由_、_和和_屏屏組成。如圖所示。組成。如圖所示。示波管的原理示波管的原理電子槍電子槍偏轉(zhuǎn)電極偏轉(zhuǎn)電極熒光熒光第一章第一章9成才之路成才之路 高中新課程高中新課程 學習指導學習指導 人教版人教版 物理物理 選修選修3-1 電子槍:發(fā)射并加速電子槍:發(fā)射并加速_。偏轉(zhuǎn)電極:偏轉(zhuǎn)電極:YY使電子束使電子束_偏轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)(加信號電壓加信號電壓);XX使電子沿使電子沿_偏轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)(加掃描電壓加掃描電壓)。熒光屏:電子束打在熒光屏上能使該處的熒光物質(zhì)發(fā)熒光屏:電子束打在熒光屏上能使該處的熒光物質(zhì)發(fā)光。光。2基本原理基本原理示波器的工作原理是利用電子在電場中的加速

8、和偏轉(zhuǎn)。示波器的工作原理是利用電子在電場中的加速和偏轉(zhuǎn)。電子電子沿沿Y向向X向向第一章第一章9成才之路成才之路 高中新課程高中新課程 學習指導學習指導 人教版人教版 物理物理 選修選修3-1 重點難點突破重點難點突破第一章第一章9成才之路成才之路 高中新課程高中新課程 學習指導學習指導 人教版人教版 物理物理 選修選修3-1 一、帶電粒子在電場中的加速一、帶電粒子在電場中的加速1帶電粒子的分類帶電粒子的分類(1)基本粒子:如電子、質(zhì)子、基本粒子:如電子、質(zhì)子、粒子、離子等,除有說明粒子、離子等,除有說明或有明確的暗示以外,此類粒子一般不考慮重力或有明確的暗示以外,此類粒子一般不考慮重力(但并不

9、忽略但并不忽略質(zhì)量質(zhì)量)。(2)帶電微粒:如液滴、油滴、塵埃、小球等,除有說明或帶電微粒:如液滴、油滴、塵埃、小球等,除有說明或有明確的暗示以外,一般都不能忽略重力。有明確的暗示以外,一般都不能忽略重力。第一章第一章9成才之路成才之路 高中新課程高中新課程 學習指導學習指導 人教版人教版 物理物理 選修選修3-1 2處理帶電粒子在電場中運動問題的兩種基本思路處理帶電粒子在電場中運動問題的兩種基本思路兩個角度兩個角度內(nèi)容內(nèi)容動力學角度動力學角度功能關(guān)系角度功能關(guān)系角度涉及知識涉及知識應用牛頓第二定律結(jié)應用牛頓第二定律結(jié)合勻變速直線運動公合勻變速直線運動公式式功的公式及動能定理功的公式及動能定理選

10、擇條件選擇條件勻強電場,電場力是勻強電場,電場力是恒力恒力可以是勻強電場,也可以是勻強電場,也可以是非勻強電場,可以是非勻強電場,電場力可以是恒力,電場力可以是恒力,也可以是變力也可以是變力第一章第一章9成才之路成才之路 高中新課程高中新課程 學習指導學習指導 人教版人教版 物理物理 選修選修3-1 特別提醒特別提醒(1)對帶電粒子進行受力分析,運動特點分析和對帶電粒子進行受力分析,運動特點分析和力做功情況分析是選擇規(guī)律解題的關(guān)鍵。力做功情況分析是選擇規(guī)律解題的關(guān)鍵。(2)選擇解題的方法是優(yōu)先從功能關(guān)系的角度考慮,應用功選擇解題的方法是優(yōu)先從功能關(guān)系的角度考慮,應用功能關(guān)系列式簡單、方便,不易

11、出錯。能關(guān)系列式簡單、方便,不易出錯。第一章第一章9成才之路成才之路 高中新課程高中新課程 學習指導學習指導 人教版人教版 物理物理 選修選修3-1 如圖所示,真空中有一對平行金屬板,間距為如圖所示,真空中有一對平行金屬板,間距為d,接在電,接在電壓為壓為U的電源上,質(zhì)量為的電源上,質(zhì)量為m、電荷量為、電荷量為q的正電荷穿過正極板的正電荷穿過正極板上的小孔以上的小孔以v0進入電場,到達負極板時從負極板上正對的小孔進入電場,到達負極板時從負極板上正對的小孔穿出。不計重力,則正電荷穿出時的速度穿出。不計重力,則正電荷穿出時的速度v_。第一章第一章9成才之路成才之路 高中新課程高中新課程 學習指導學

12、習指導 人教版人教版 物理物理 選修選修3-1 第一章第一章9成才之路成才之路 高中新課程高中新課程 學習指導學習指導 人教版人教版 物理物理 選修選修3-1 二、帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)二、帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)以初速度以初速度v0垂直場強方向射入勻強電場中的帶電粒子,受垂直場強方向射入勻強電場中的帶電粒子,受恒定電場力作用,做類似平拋的勻變速曲線運動恒定電場力作用,做類似平拋的勻變速曲線運動(如圖如圖)。第一章第一章9成才之路成才之路 高中新課程高中新課程 學習指導學習指導 人教版人教版 物理物理 選修選修3-1 第一章第一章9成才之路成才之路 高中新課程高中新課程 學習指導學習指導 人教版

13、人教版 物理物理 選修選修3-1 第一章第一章9成才之路成才之路 高中新課程高中新課程 學習指導學習指導 人教版人教版 物理物理 選修選修3-1 特別提醒特別提醒(1)對帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)問題也可以選擇對帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)問題也可以選擇動能定理求解,但只能求出速度大小,不能求出速度方向,涉動能定理求解,但只能求出速度大小,不能求出速度方向,涉及方向問題,必須采用把運動分解的方法。及方向問題,必須采用把運動分解的方法。(2)讓不同的粒子以相同的速度進入偏轉(zhuǎn)電場,由于軌跡不讓不同的粒子以相同的速度進入偏轉(zhuǎn)電場,由于軌跡不同,可以把不同的粒子分離開。同,可以把不同的粒子分離開。第一章第一章9

14、成才之路成才之路 高中新課程高中新課程 學習指導學習指導 人教版人教版 物理物理 選修選修3-1 (吉林一中吉林一中20142015學年高二上學期檢測學年高二上學期檢測)噴墨打印機的噴墨打印機的簡化模型如圖所示,重力可忽略的墨汁微滴,經(jīng)帶電室?guī)ж摵喕P腿鐖D所示,重力可忽略的墨汁微滴,經(jīng)帶電室?guī)ж撾姾?,以速度電后,以速度v垂直勻強電場飛入極板間,最終打在紙上,則垂直勻強電場飛入極板間,最終打在紙上,則微滴在極板間電場中微滴在極板間電場中()A向負極板偏轉(zhuǎn)向負極板偏轉(zhuǎn)B電勢能逐漸增大電勢能逐漸增大C運動軌跡是拋物線運動軌跡是拋物線 D運動軌跡與帶電量無關(guān)運動軌跡與帶電量無關(guān)答案:答案:C第一章第

15、一章9成才之路成才之路 高中新課程高中新課程 學習指導學習指導 人教版人教版 物理物理 選修選修3-1 解析:解析:墨汁微粒帶負電,將向正極板偏轉(zhuǎn),選項墨汁微粒帶負電,將向正極板偏轉(zhuǎn),選項A錯誤;錯誤;電場力對微滴做正功,電勢能將減小,選項電場力對微滴做正功,電勢能將減小,選項B錯誤;微滴在垂錯誤;微滴在垂直電場方向做勻速直線運動,在電場方向做初速度為零的勻加直電場方向做勻速直線運動,在電場方向做初速度為零的勻加速直線運動,其軌跡為拋物線,選項速直線運動,其軌跡為拋物線,選項C正確;電量不同,其加正確;電量不同,其加速度不同,運動軌跡不同,選項速度不同,運動軌跡不同,選項D錯誤。錯誤。第一章第

16、一章9成才之路成才之路 高中新課程高中新課程 學習指導學習指導 人教版人教版 物理物理 選修選修3-1 考點題型設(shè)計考點題型設(shè)計第一章第一章9成才之路成才之路 高中新課程高中新課程 學習指導學習指導 人教版人教版 物理物理 選修選修3-1 如圖所示,電子由靜止開始從如圖所示,電子由靜止開始從M板向板向N板運板運動,當?shù)竭_動,當?shù)竭_N板時的速度為板時的速度為v,保持兩板間的電壓不變,則,保持兩板間的電壓不變,則()A當增大兩板間距離時,當增大兩板間距離時,v增大增大B當減小兩板間距離時,當減小兩板間距離時,v增大增大C當改變兩板間距離時,當改變兩板間距離時,v不變不變D當增大兩板間距離時,電子在

17、兩板間的時間變長當增大兩板間距離時,電子在兩板間的時間變長帶電粒子在電場中的加速帶電粒子在電場中的加速第一章第一章9成才之路成才之路 高中新課程高中新課程 學習指導學習指導 人教版人教版 物理物理 選修選修3-1 答案:答案:CD第一章第一章9成才之路成才之路 高中新課程高中新課程 學習指導學習指導 人教版人教版 物理物理 選修選修3-1 如圖所示,如圖所示,A、B兩導體板平行放置,在兩導體板平行放置,在t0時將電子從時將電子從A板附近由靜止釋放板附近由靜止釋放(電子的重力忽略電子的重力忽略不計不計)。分別在。分別在A、B兩板間加四種電壓,它們的兩板間加四種電壓,它們的UABt圖線如下列四圖所

18、示。能使電子到達圖線如下列四圖所示。能使電子到達B板板的是的是()答案:答案:ACD第一章第一章9成才之路成才之路 高中新課程高中新課程 學習指導學習指導 人教版人教版 物理物理 選修選修3-1 解析:解析:在在A選項所加電壓下,電子將一直向選項所加電壓下,電子將一直向B加速;在加速;在C選選項所加電壓下,電子也一直向項所加電壓下,電子也一直向B板運動,是先加速再減速至板運動,是先加速再減速至0,再加速再減速至再加速再減速至0 ,一直向,一直向B板運動;板運動;D選項和選項和C選項一樣,只選項一樣,只不過電子的加速度發(fā)生變化;只有在不過電子的加速度發(fā)生變化;只有在B選項所加電壓下,電子選項所加

19、電壓下,電子先向先向B板加速再減速,再向板加速再減速,再向A板加速再減速至初始位置,且速板加速再減速至初始位置,且速度變?yōu)槎茸優(yōu)?,如此在,如此在AB間運動。間運動。第一章第一章9成才之路成才之路 高中新課程高中新課程 學習指導學習指導 人教版人教版 物理物理 選修選修3-1 (海南省海南中學海南省海南中學20132014學年高二上學期學年高二上學期期中期中)如圖所示,電荷量為如圖所示,電荷量為e、質(zhì)量為、質(zhì)量為m的電子經(jīng)電壓的電子經(jīng)電壓U1的電的電場加速,從兩極板中點進入平行板電容器中,電子剛進入兩極場加速,從兩極板中點進入平行板電容器中,電子剛進入兩極板時的速度跟電場線方向垂直。兩極板間的

20、電勢差為板時的速度跟電場線方向垂直。兩極板間的電勢差為U2,兩極,兩極板長為板長為L1,間距為,間距為d。電子離開偏轉(zhuǎn)電場后做勻速直線運動,。電子離開偏轉(zhuǎn)電場后做勻速直線運動,打在距極板為打在距極板為L2的熒光屏上的的熒光屏上的P點。求:點。求:帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)第一章第一章9成才之路成才之路 高中新課程高中新課程 學習指導學習指導 人教版人教版 物理物理 選修選修3-1 (1)電子進入偏轉(zhuǎn)電場時的初速度電子進入偏轉(zhuǎn)電場時的初速度v0;(2)電子飛出偏轉(zhuǎn)電場時沿電場線的偏移量電子飛出偏轉(zhuǎn)電場時沿電場線的偏移量y;(3)P點偏離熒光屏中央點偏離熒光屏中央O的距離的距離Y

21、。第一章第一章9成才之路成才之路 高中新課程高中新課程 學習指導學習指導 人教版人教版 物理物理 選修選修3-1 第一章第一章9成才之路成才之路 高中新課程高中新課程 學習指導學習指導 人教版人教版 物理物理 選修選修3-1 第一章第一章9成才之路成才之路 高中新課程高中新課程 學習指導學習指導 人教版人教版 物理物理 選修選修3-1 (山東師大附中山東師大附中20142015學年高二上學期檢測學年高二上學期檢測)如圖,場如圖,場強大小為強大小為E、方向豎直向下的勻強電場中有一矩形區(qū)域、方向豎直向下的勻強電場中有一矩形區(qū)域abcd,水平邊水平邊ab長為長為s,豎直邊,豎直邊ad長為長為h。質(zhì)量

22、均為。質(zhì)量均為m、帶電量分別為、帶電量分別為q和和q的兩粒子,由的兩粒子,由a、c兩點先后沿兩點先后沿ab和和cd方向以速率方向以速率v0進進入矩形區(qū)入矩形區(qū)(兩粒子不同時出現(xiàn)在電場中兩粒子不同時出現(xiàn)在電場中)。不計重力,若兩粒子。不計重力,若兩粒子軌跡恰好相切,則軌跡恰好相切,則v0等于等于()第一章第一章9成才之路成才之路 高中新課程高中新課程 學習指導學習指導 人教版人教版 物理物理 選修選修3-1 答案:答案:B第一章第一章9成才之路成才之路 高中新課程高中新課程 學習指導學習指導 人教版人教版 物理物理 選修選修3-1 第一章第一章9成才之路成才之路 高中新課程高中新課程 學習指導學

23、習指導 人教版人教版 物理物理 選修選修3-1 一臺正常工作的示波管,突然發(fā)現(xiàn)熒光屏上畫一臺正常工作的示波管,突然發(fā)現(xiàn)熒光屏上畫面的高度縮小面的高度縮小(如圖如圖),則產(chǎn)生故障的原因可能是,則產(chǎn)生故障的原因可能是()A加速電壓突然變大加速電壓突然變大 B加速電壓突然變小加速電壓突然變小C偏轉(zhuǎn)電壓突然變大偏轉(zhuǎn)電壓突然變大 D偏轉(zhuǎn)電壓突然變小偏轉(zhuǎn)電壓突然變小對示波管工作原理的理解對示波管工作原理的理解第一章第一章9成才之路成才之路 高中新課程高中新課程 學習指導學習指導 人教版人教版 物理物理 選修選修3-1 答案:答案:AD第一章第一章9成才之路成才之路 高中新課程高中新課程 學習指導學習指導 人教版人教版 物理物理 選修選修3-1 (廣西桂林十八中廣西桂林十八中20142015學年高二上學期檢測學年高二上學期檢測)示波管示波管是示波器的核心部件,它由電子槍、偏轉(zhuǎn)電極和熒光屏組是示波器的核心部件,它由電子槍、偏轉(zhuǎn)電極和熒光屏組成,如圖所示。如果在熒光屏上成,如圖所示。如果在熒光屏上P點出現(xiàn)亮斑,那么示波管中點出現(xiàn)亮斑,那么示波管中的的()第一章第一章9成才之路成才之路 高中新課程高中新課程 學習指導學習指導 人教版人教版 物理物理 選修選修3-1 A極板極板X應帶正電應帶正電 B極板極板X應帶正電應帶正電C極板極板Y應帶正電應帶正電 D極板極板Y應帶正電應帶正電答案:答案:AC解

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