公开课《带电粒子在电场中的运动》

第九节：带电粒子在电场中的运动QJJR情景引入火爆的电视剧让你深深的沉迷在其中，你的心情随情节而起伏，从我们物理学的角度，我想问你，你了解电视机的工作原理吗？电视机是如何工作的，在电子技术中，示波器能简单的反映这一原理，就让我们从电子在电场中的运动说起吧！SWMB三维目标设计能够从受力和能量转换的角度分析带电粒子在电场中的运动，培养用运动分解的方法来研究问题的能力，进而了通过示波器的研究了解电视机的工作原理，渗透物理学方法的教育：运用理想化方法，突出主要因素，忽略次要因素，认识哲学的方法美。KDFX考点分析1、带电粒子在电场中的加速（II）2、带电粒子在电场是匀强电场中的偏转（II）3、示波器（I）1、带电粒子，如电子，质子，正负离子等。这些粒子所受重力和电场力相比，除非有说明或明确的暗示以外，一般都不考虑重力。(但并不能忽略质量）。2、带电粒子在电场中运动的两种最简单的情况是：和。ZZYX自主研习一：带电粒子小得多加速偏转2、带电微粒，如液滴、油滴、尘埃、小球等，处理问题时重力不能忽略。1、处理带电粒子在电场中的加速运动的问题的方法一般是和。二：带电粒子的加速和偏转牛顿第二定律动能定理2、带电粒子以初速度垂ｖ０直于电场方向飞入匀强电场的问题就是一个的问题。粒子在与电场垂直的方向上做，粒子在与电场平行的方向做。类平抛运动初速为零的匀加速运动三、示波器的原理1.示波器作用：是一种用来观察随时间变化的电子仪器。2.它的核心部件是示波管:、和组成，管内抽成真空。3、示波管的基本原理：电子在加速电场中被，电子在偏转电场中被。电信号电子枪偏转电极荧光屏加速偏转++++++++________UUE加速匀速匀速+qmV0V=?一、带电粒子的加速1.带电粒子在电场中的加速用牛顿运动定律分析用动能定理分析00v?tvUE1（加速电压）YTTJ要点探究qUm+_带电粒子的加速d1、受力分析:水平向右的电场力F＝qE=qU/dF2、运动分析:初速度为零，加速度为a=qU/md的向右匀加速直线运动。解法一运用运动学知识求解mqUdmdqUadv2222mqUv2解法二运用动能定理知识求解mqUvmvqU2212粒子加速后的速度只与加速电压有关ld+-------------+++++++++Uv0q、m二.带电粒子在电场中的偏转ld+-------------+++++++++Uv0q、mF+vv0vyyθ偏转角侧移二.带电粒子在电场中的偏转试根据类平抛运动的知识，推导偏移量y和偏转角θ1.受力分析：粒子受到竖直向下的静电力F＝qE=qU/d。2.运动规律分析:作类平抛运动。x方向：匀速直线运动Y方向：加速度为的匀加速直线运动。mdqUavv0vyφ3.x方向L4.y方向xvyvy5、离开电场时的偏转角的正切：tv020221vLmdqU0v0vLmdqU200mdvqULvvytanv0v++++++yvyF------v0YdUY′qLLmqUv102122202242dULUvLmdqUy22201tan2qULLUmdvdU三、加速和偏转一体++++++------φv0vy+_U1U2v0-qmyφOJSFX即时分析解：由动能定理，得meUvmveU2212代入数值得：v=3.0×107m/sy20221vLmdqUtan200mdvqULvvy=0.36cm8.61、有一束正离子，以相同的速率从同一位置进入带电平行板电容器的匀强电场中，所有粒子的运动轨迹一样，说明所有离子（）A、有相同的质量B、有相同的电荷量C、有相同的比荷D、属于同一元素的同位素KTLX课堂练习1CdmvqUly20222、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的质子，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2UB、使M、N间电压增加为4UC、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MNUd+mqUv2v与电压平方根成正比BKTLX课堂练习23、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KTLX课堂练习320121mvqU1202qUmvdmvleU202tan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：dUlU122与粒子的电量q、质量m无关dUlUy1224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。θdmvqUly2022dmvqUl20tantanyxdmvqUldmvqUl2020222lxSKT思考题课堂小结：一、利用电场使带电粒子加速二、利用电场使带电粒子偏转mqUvmvqU2212y20221vLmdqU200mdvqULvvytan三、加速与偏转一体mqUv102122202242dULUvLmdqUy22201tan2qULLUmdvdU｛同学们现代技术神秘莫测，但从最简单的物理现象来说，现代技术并不神秘，只要你能认真学习，你就是下一个“爱因斯坦.”谢谢指导KHQHZY课后强化作业