高中物理 选修3-1 第一章 第九节 带电粒子在电场中的应用 学案 导学案.pdfVIP

高二年级，物理学科选修3——1

课题：第一章、第九节、带电粒子在电场中的应用课型：新授课

【学习目标】

（一）知识与技能

1、理解带电粒子在电场中的运动规律，并能分析解决加速和偏转方向的问题。

2、知道示波管的构造和基本原理。

（二）过程与方法

通过带电粒子在电场中加速、偏转过程分析，培养学生的分析、推理能力。

学习重点：带电粒子在匀强电场中的运动规律。

学习难点：运用电学知识和力学知识综合处理偏转问题。

【学生自主学习】

一、基础知识诱思:

带电粒子在电场中会受到电场力的作用，就像重力场中的物体会受到重力一

样。当带电粒子在电场中只受电场力的作用时，会做什么样的运动呢？物理中遇

到一些问题时往往研究一个较为特殊、较为简单的情形，在这里我们只研究带电

粒子运动方向与电场平行和垂直情况下的加速和偏转问题。

二、新课预知：

（一）、带电粒子的加速

1．带电粒子：对于质量很小的带电粒子，如电子、质子等，虽然它们也会

受到万有引力(重力)的作用，但一般来说________静电力，可以忽略。

2．带电粒子被加速：在匀强电场E中，被加速的粒子电荷量为q，质量为m，

从静止开始加速的距离为d，加速后的速度为v，这些物理量间的关系满足

________：。在非匀强电场中，若粒子运动的初末位置的电势差为

U，动能定理表达为：________。一般情况下带电粒子被加速后的速度可表示成：

。

（二）、带电粒子的偏转

带电粒子的电荷量为q，质量为m，以初速度垂直电场线射入两极板间的

匀强电场。板长为、板间距为d，两极板间的电势差为U。

1．粒子在的方向上做________直线运动，穿越两极板的时间为：________。

2．粒子在垂直于的方向上做初速度__________的________速直线运动：加速

度为：。

粒子离开电场时在电场方向上偏离原射入方向的距离称为________距离，用

y表示，离开电场时速度方向跟射入时的初速度方向的夹角称为__________，用

1

θ表示。

偏移距离为：y＝＝__________，偏转角：tanθ＝＝__________。

（三）、示波管的原理

1．示波管的构造：示波管是一个真空电子管，主要由三部分组成，分别是：

____________、两对__________和____________。

2．示波管的基本原理：电子在加速电场中被________，在偏转电场中被________。

电子枪的作用是：发射电子后把电子，偏转电极上加的是待显示

的电压，电极上接入示波管自身产生的锯齿形电压，叫做

电压。

【教师精讲点拨】

1、带电粒子加速问题

（1）运动状态分析：带电粒子沿与电场线平行的方向进入匀强电场，受到的静

电力与运动方向在同一直线上，做运动。

（2）用牛顿运动定律和运动学公式分析：带电粒子平行于电场方向进入匀强电

场，则带电粒子做运动，可由电场力求得加速度，进而求

出末速度、位移或时间。

（3）用功能观点分析：粒子动能的变化量等于静电力（忽略重力）做的功（电

场可以是匀强电场或非匀强电场）

若粒子的初速度为零,则

若粒子的初速度不为零,则

2、带电粒子的偏转

（1）运动状态分析：带电粒子以速度垂直于电场线方向飞入匀强电场时，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，类似于平

抛运动．

（2）偏转问题的分析处理方法，类似于平抛运动的分析处理，应用运动的合成

和分解知识分析处理。沿初速度方向的分运动为匀速直线方向，运动时间