1.9+带电粒子在电场中的运动+课件-2024-2025学年高二上学期物理教科版（2019）必修第三册.pptx

第一章静电场1.9带电粒子在电场中的运动教科版（2019）高中物理必修第三册

目录1234新课导入学习目标新课讲解经典例题5课堂练习6课堂小结

现代医学中，常使用医用粒子直线加速器产生的高速粒子轰击癌细胞，以治疗癌症，其工作原理有两种：思考：电子在加速器中是受到什么力而加速的？（2）“电子束放射疗法”：用被加速的电子轰击重金属靶，产生放射线用于医学治疗。（1）“质子放射疗法”：先将质子加速到具有较高的能量，再使其攻击肿瘤，杀死癌细胞。

学习目标1.通过观察光的偏振现象，知道光是横波。2.知道偏振光和自然光的区别，能运用偏振知识解释生活中的一些常见光学现象。3.了解激光的特性，能举例说明激光技术在生产生活中的应用。

一、带电粒子的加速问题1：物体在重力场中仅受重力作用时可能做哪些运动？自由落体运动竖直上抛运动竖直下抛运动平抛运动斜抛运动问题2：带电粒子在匀强电场中仅受电场力作用时可能做哪些运动？匀加速直线运动类平抛运动类斜抛运动匀减速直线运动要考虑重力吗？FFFFv-+Ev-+E匀减速匀加速匀减速匀加速

如何使带电粒子在电场中加速而不改变它的运动方向呢？U+qm+_d在真空中有一对平行金属板，由于接到电池组上带电，两板间的电势差为U，板间距离为d,若一个质量为m、带正电荷为q的粒子，静止放在左极板附近，将会怎样呢？

F电U+qm+_dv?1.受力分析：水平向右的电场力。2.运动分析：初速度为零，向右的匀加速直线运动。F电＝Eq=qU/d

解法一：力和运动的关系U+qm+_dF电v?

U+qm+_dF电v?解法二：动能定理

哪种解法更好呢？结论：1.解法一只适用于匀强电场。2.解法二适用于一切电场。3.若带电粒子的m,q不变，则在电场中加速得到的速度只与加速电压有关系。与板间距离d没有关系。

二、带电粒子在匀强电场中的偏转+-dFMⅠⅢⅡ加速电场偏转电场无电场++--匀加速直线运动类平抛运动匀速直线运动

+-dFMⅠ.加速电场++--匀加速直线运动分析：电子从阴极运到到阳极的过程中，由动能定理得：

+-dFMⅡ.偏转电场++--类平抛运动分析：电子在偏转电场做类平抛运动水平方向竖直方向NP

速度偏向角正切值位移偏向角正切值速度偏向角正切值是位移偏向角正切值的2倍.直角ΔMNP中P点瞬时速度的反向延长线通过此时水平位移的中点.

+-dFM++--NPⅢ.无电场匀速直线运动QOO分析：电子飞离电场做匀速直线运动水平方向竖直方向H

+-dFM++--NPQOO分析：侧移距离HH方法一：方法二：直角ΔMOQ中方法三：ΔMNP∽ΔMOQ即H=?

多级加速问题思考1：如图多级平行板连接，间隙等宽，能否给电子加速？U＋＋＋－－－123456SEEEEE

思考2：如图多级平行板连接，间隙等宽，怎样能给电子加速？U＋－＋－123456SEEEEE＋－－＋－＋交流电内部场强为0多级加速问题

（1）依次穿过极板间隙的速度一样吗？（2）穿过极板内部做何运动？（3）普通交流电的频率是变化的还是不变的？不变若穿过极板间隙的时间可忽略，上图装置如何改进？匀速直线越来越大依次穿过极板内部的时间一样吗？越来越少要求穿过极板的时间相等

多级直线加速器示意图UOu0-u0tT2TU~＋－思考：若穿过极板间隙的时间可忽略，则穿过每个极板内部的时间为多少？

三、示波器原理示波器：用来观察电信号随时间变化的电子仪器其核心部分是示波管

加速电压????电子枪偏转电极亮斑荧光屏??????电子枪产生高速飞行的电子束??加速电压??两端加待显示的电压信号，使电子沿Y方向偏移??锯齿形扫描电压，使电子沿X方向偏移亮斑

YY＇XX＇+-+-偏转电极的不同放置方式若金属平行板水平放置，电子将在竖直方向发生偏转若金属平行板竖直放置，电子将在水平方向发生偏转-v0-v0

示波管加速电压????????电子枪偏转电极荧光屏?????亮斑????

加速电压????????电子枪偏转电极荧光屏?????亮斑????示波管

加速电压????????电子枪偏转电极荧光屏?????亮斑????示波管

加速电压????????电子枪偏转电极荧光屏?????亮斑????示波管

加速电压????????电子枪偏转电极荧光屏?????????锯齿形扫描电压亮线?示波管

???亮线??如果YY′上接的待测信号电压是周期性的，且周期与扫描电压周期相同，则荧光屏上会显示待测信号在一个周期内变化的稳定图像???????锯齿形扫描电压亮线??????示波管

典例分析E例1.带电粒子由静止释放在