高中物理选修3-1.《带电粒子在电场中的运动,示波器》.ppt

寻规探法·思维启迪 处理带电粒子在电场中运动的常用技巧 【范例】 (12分)一束电子流在经U＝5 000 V 的加速电场加速后，在距两极板等距处垂直 进入平行板间的匀强电场,如图1－6－8所示， 若两板间距d＝1.0 cm,板长l＝5.0 cm，那么， 要使电子能从平行板间飞出,两个极板上最多能加多大电压？ 图1－6－8 【答案】　400 V 【名师归纳】　(1)微观粒子(如电子、质子、α粒子等)在电场中的运动,通常不必考虑其重力及运动中重力势能的变化. (2)普通的带电体(如油滴、尘埃、小球等)在电场中的运动，除题中说明外，必须考虑其重力及运动中重力势能的变化. (3)求解时抓住侧移量y和偏向角θ这两个量，熟练运用动能定理和类平抛运动的知识. 知能演练·轻松闯关 本部分内容讲解结束 按ESC键退出全屏播放 栏目导引 知能演练 轻松闯关 寻规探法 思维启迪 要点探究 讲练互动 新知初探 自主学习 第一章　电　场 第六节　示波器的奥秘 第一章　电　场 学习目标 1.掌握带电粒子在电场中加速和偏转所遵循的规律． 2．知道示波管的主要构造和工作原理． 新知初探·自主学习 一、带电粒子的加速 自主探究 　 图1－6－1 如图1－6－1所示，在真空中有一对平行金属板，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，计算它到负极板时的速度v. qU 动能定理 二、带电粒子的偏转 自主探究 1．运动状态分析 图1－6－2 如图1－6－2所示，电子以速度v0垂直于电场线方向飞入匀强电场时,由于质量m很小,所以重力比电场力小得多,重力可忽略不计.电子只受到恒定的与初速度方向成90°角的电场 力作用而做匀变速曲线运动，类似于力学中的______运动． 平抛 2．偏转运动的分析处理方法 平抛运动的研究方法是运动的合成和分解，分析时一般都是分解为两个方向的分运动来处理： (1)沿初速度方向是速度为v0的___________运动； (2)沿电场力方向是初速度为零的_____________运动． 匀速直线 匀加速直线 匀加速 匀速 l＝v0t 三、示波器探秘 自研教材 1．结构图：如图1－6－3所示． 图1－6－3 1．灯丝　2.阴极　3.控制极　4.第一阳极　5.第二阳极 6．第三阳极　7.______ 偏转系统　8. ______ 偏转系统 9．荧光屏 2．原理：灯丝通电后给阴极加热，使阴极发射电子．电子经阳极和阴极间的______加速聚集后形成一个很细的电子束射出，电子打在管底的荧光屏上，形成一个小亮斑．亮斑在荧光屏上的位置可以通过调节竖直偏转极与水平偏转极上的______ 大小来控制．如果加在竖直极板上的______ 是随时间正弦变化的信号，并在水平偏转板上加上适当的___________ ，荧光屏上就会显示出一条正弦曲线． 竖直 水平 电场 电压 电压 偏转电压 成功体验 示波管的工作原理是利用带电粒子在电场中的加速和偏转，对吗？ 提示：对． 要点探究·讲练互动 带电粒子的加速 1．带电粒子的加速 当带电粒子以平行电场的方向进入电场后，所受电场力与其运动方向共线，在不计其他受力的情况下，带电粒子做匀加(减)速直线运动，电场力与速度方向相同时，带电粒子做匀加速直线运动，示波器、电视显像管中的电子枪，回旋加速器都是利用电场对带电粒子加速的． 2．处理方法 可以从动力学和功能关系两个角度进行分析，其比较如下： 动力学角度 功能关系角度 涉及知识 应用牛顿第二定律结合匀变速直线运动公式 功的公式及动能定理 选择条件 匀强电场，电场力是恒力 可以是匀强电场，也可以是非匀强电场，电场力可以是恒力，也可以是变力 特别提醒：(1)对带电粒子进行正确的受力分析，运动特点分析、做功情况分析是选择规律进行解题的关键． (2)选择解题的方法时优先从功能关系角度考虑，因为应用功能关系列式简单、方便、不易出错． 例1 【答案】　D 【名师归纳】　应用电场力做功与电势差的关系，结合动能定理解决带电粒子在电场中的运动问题往往较为简单．要注意加减速电压U不一定是两极板间的电势差，应是粒子初末位置的电势差．另外，对于本例还有一种特殊的分析方法，仔细分析本例的四个选项，我们不难发现，只有选项D的单位是能量单位，当然这就是唯一的正确答案．这种方法是利用了单位制的知识，应用并不普遍，但它是解选择题，尤其是单项选择题时的一种特殊、简便且行之有效的方法． 跟踪训练1　(单选)如图1－6－5所示，电子 由静止开始从A板向B板运动，到达B板的速 度为v，保持两板间的电压不变，则(　　) A．当减小两板间的距离时，速度v增大 B．当减小两板间的距离时，速度v减小 C．当减小两板间的距离时，速度v不变 D．当减小两