3-1 1.5 电势差和电场强度的关系 示波管原理.pptx

新课标高中物理选修3－1第一章静电场匀强电场中电势差与电场强度的关系 示波管原理学习目标 1．知识与技能(1)理解匀强电场中电势差与电场强度的关系U＝Ed，并能推导这个关系式．(2)会用U＝Ed进行有关计算．(3).掌握带电粒子在电场中加速和偏转所遵循的规律．(4)．知道示波器的主要构造和工作原理． 2．过程与方法 (1)教师通过问题教学法，启发引导学生分析推理． (2)学生利用学过的知识分析推理，在教师的指导下总结应用辩析． 3.情感、态度与价值观 (1)从不同的角度认识电场，让学生学会多角度多方面看问题． (2)通过公式的推导让学生体会到物理中推理过程的逻辑美．电 势电 势 差电 势 能复习回顾电场力的功电场强度电场力复习回顾电场的两大性质： 电场线电场等势面一、匀强电场中电势差与电场强度的关系 结论1:在电场中场强方向是电势降低最快的方向。三、重要说明 1、U=Ed是在匀强电场条件下推导出来的，因此公式只适用于匀强电场。2、对非匀强电场虽不能做定量计算，但仍可用来作为定性判断。对于等差等势面来说，E越大，d越小，即等差等势面越密集。3、电场强度的方向是电势降低最快的方向答：在匀强电场中，场强在数值上等于沿场强方向每单位距离上的电势差。E的单位是V/m注意：d为匀强电场中沿场强方向的距离，即为A、B两点所在等势面的垂直距离。②①③问题6：三个场强公式的意义及适用条件比较. EM.. N′ .N例1：如图，在匀强电场中的M、N两点距离为2 cm，两点间的电势差为5 V,M、N连线与场强方向成60°角，则此电场的电场强度多大？ 解：根据，得： 60° 例2、a、b、c、d是匀强电场中的四个点，它们正好是一个矩形的四个顶点．电场线与矩形所在平面平行．已知a点的电势为20 V，b点的电势为24 V，d点的电势为4 V，如右图所示．由此可知c点的电势为(　)A．4 V　 B．8 VC．12 V D．24 V知识链接在匀强电场中，由于U＝Ed，所以任意一簇平行线上等距离的两点的电势差相等B因此Uab＝Udc，c点电势为8 V，B正确．例3、下列关于匀强电场中场强和电势差的关系，正确的说法是(　)A．在相同距离上的两点，电势差大的其场强也必定大B．场强在数值上等于每单位距离上的电势降落C．沿着电场线方向，任何相同距离上的电势降落必定相同D．电势降落的方向必定是场强方向C思路点拨EAC电势相等，处在同一个等势面上若为匀强电场，则AC连线为等势面，电场线垂直AC，电子从A到D电势能增加，电场力做负功，电场线由B指向D，A正确四、示波管的原理1、示波器的作用： 观察电信号随时间变化的情况2、示波管的结构： 由电子枪、偏转电极和荧光屏组成3、示波管的原理使电子沿 x方向偏移产生高速飞行的电子束锯齿形 扫描电压使电子沿 Y方向偏移待显示的信号电压4.对示波管原理的定量研究研究运动前的”热身”★带电粒子在电场中要受到哪些力的作用？带电粒子在电场中通常要受到重力和电场力★对于象质子、电子、离子等带电微粒在电场中运 动时，我们怎样处理它们的受力？质子、电子、离子等带电微粒所受重力一般远小于电场力，重力可以忽略。重力势能就可以不考虑。★带电粒子在电场中运动时，电场力对粒子的运动有什么效果？带电粒子在电场中运动时，所受电场力对粒子产生加速度，改变粒子的速度。电场力（合外力）对粒子做功，改变粒子的动能。 ★带电粒子在均强电场中运动时，运动有什么特点?带电粒子在均强电场中运动时，所受电场力是恒力,产生恒定的加速度，所以带电粒子在均强电场中的运动跟物体在重力场中的自由落体和抛体运动相似.★研究带电粒子运动的主要工具： 电场力 加速度 电场力的功 动能定理 F=qEa=F/mW=qU+qEF=qE粒子的运动象重力场中的什么运动？不计粒子重力V0 =0自由落体，你答对了?EV0 -qF=qE粒子的运动象重力场中的什么运动？不计粒子重力上抛运动，你答对了?+qV0F=qEE粒子的运动象重力场中的什么运动？不计粒子重力平抛运动，你答对了?下 面 我 们 来 研 究电 场 对 带 电 粒 子 的加 速 问 题方法1：从动力学和运动学角度分析粒子被加速动力学：dF=qEa=F/mm qU运动学：-+方法２：从做功和能量的角度分析粒子被加速粒子只受到电场力做功dm qU-+显然，用功能关系解题简便！！还有问题：如果不是匀强电场，上面公式是否适用？由于电场力做功与场强是否匀强无关，与运动路径也无关，上面公式仍适用！ 例7：实验表明，炽热的金属丝可以发射电子。在炽热金属丝和金属板间加以电压U=2500V，从炽热金属丝发射出的电子在真空中被加速后，从金属板的小孔穿出。电子射出后的速度有多大？设电子刚从金属丝射出时的速度为零。解： 电荷量为e的电子从金属丝移动到金属板。