带电粒子在电场中的运动第一课时.pptxVIP

第一章静电场第九节 带电粒子在电场中的运动示波管示波器亮斑是如何形成亮斑为何发生变化？如何显示波形图？ 导入导学 以上都是科学研究中不可缺少的仪器，其原理都是利用电场来控制带电粒子的运动，本节课就来研究利用电场控制带电粒子运动的两种基本方法。 改变粒子运动的速度大小和改变粒子速度的方向 即粒子的加速和偏转问题学习目标1.掌握带电粒子在电场中加速和偏转所遵循的规律．2．学习运用静电力做功，电势、电势差，等势面等概念研究带电粒子在电场中运动时的能量转化. 自主学思（5min）一、带电粒子的加速(阅读教材第33页第1段至第34页第3段) 在真空中有一对平行金属板由于接上电池组而带电 两板电势差为U若一个带电量为q，质量为m的带电粒子（不计重力）,在静电力作用下经过电势差为U的电场的加速后，获得的速度为v=_________ 方法一(牛顿第二定律)： 方法二（动能定理）： 思考如果改变两极板距离，粒子获得的速度如何变化？例1.如图所示，在P板附近有一电子由静止开始向Q板运动．已知两极板间电势差为U，板间距为d，电子质量为m，电荷量为e.则关于电子在两板间的运动情况，下列叙述正确的是(　　)A若将板间距d增大一倍，则电子到达Q板的速率保持不变B若将板间距d增大一倍，则电子到达Q板的速率也增大一倍C若将两极板间电势差U增大一倍，则电子到达Q板的时间保持不变D若将两极板间电势差U增大一倍，则电子到达Q板的时间减为一半A二、带电粒子的偏转(阅读教材第34页第4段至第35页第2段)质量为m、带电量为q的基本粒子(忽略重力)，以初速度 平行于两极板进入匀强电场，极板长为l，板间距离为d，板间电压为U.请分析带电粒子进入电场中的运动情况 1．运动性质：_____________ （与哪种运动相类似？） (1)平行电场方向上：速度为 _____________ 运动． (2)垂直电场方向上：初速度 ________ 加速度为________ 的匀加速直线运． 2．运动规律（分析方法：__________ ） (1)平行电场方向上： 位移规律 速度规律： (2)垂直电场方向上：位移规律 速度规律：类平抛运动带电粒子在什么位置射出电场？出电场时速度方向变化多少？(1)偏移距离：(2)偏转角度： 例2：一束电子流在经 的加速电压加速后，在距两极板等距离处垂直进入平行板间的匀强电场，如图所示．若两板间距d，板长为l，（1）那么要使电子能从平行板间飞出，两个极板上最大能加多大电压？（2）若两端电压高于此值，则粒子能否飞出电场？若不能请求出打在极板上的位置。合作探究 证明：带电粒子在匀强电场中偏转时的两个重要推论 推论一：以相同初速度进入同一偏转电场的带电粒子只要q/m相同 则偏转距离y和偏转角度θ都相同。 推论二：不同的带电粒子经同一加速电场(即加速电压相同)加速后，进入同一偏转电场，则偏移距离y和偏转角度θ都相同即它们的运动轨迹必然重合． 精评精讲A-B一、带电粒子的加速dFU１、动力学方法： 只适用于匀强电场已知电子的电量为q，质量为m，板间的电压为U，求到达B板时的速度v由牛顿第二定律：由运动学公式：2、动能定理： 也适用于非匀强电场请评价一下这两种解法的优缺点若把两极板的距离增大，不改变其他条件，则到达右板时间如何和速度如何变化？v0- - - - - - - - ldF－q、mU+ + + + + + + + 类平抛运动带电粒子在电场中做什么运动？ 如何研究这种运动　平行电场方向：匀速直线运动　垂直电场方向：初速为零的匀加速直线运动二、带电粒子的偏转－v0- - - - - - - - ldF－q、mU+ + + + + + + + 偏移距离yv0θv偏转角vy求粒子的偏移距离? 求粒子的出射速度大小及偏转角?二、带电粒子的偏转－v0- - - - - - - - ldF－q、mU+ + + + + + + + l /2yv0θvvy以相同初速度进入同一偏转电场的带电粒子只要q/m相同 则偏转距离y和偏转角度θ都相同。粒子好象是从入射线中点直接射出来的二、带电粒子的偏转结论：带电粒子初速度垂直于电场方向飞入匀强电场的问题就是一个类平抛的问题。★粒子在与电场垂直的方向上做匀速直线运动★粒子在与电场平行的方向上做初速为零的匀加速运动　拓展：下面看看加速和偏转一体的问题++++++------vy1）离子在偏转电场中运动的时间、加速度、速度Ｖ的大小Ｖv0F解：由动能定理得到v0v0-q即=u1时间t== la=加速度vy=at˙ 速度Ｖ的大小v++++++v0= ------vyvy2