,歡迎進入物理課堂,第九節(jié)帶電粒子在電場中的運動,課標定位學習目標：1.掌握帶電粒子在電場中加速和偏轉(zhuǎn)所遵循的規(guī)律2知道示波管的主要構(gòu)造和工作原理重點難點：應用動力學的觀點和功能關(guān)系來分析帶電粒子在電場中的加速和偏轉(zhuǎn)問題,核心要點突破,課堂互動講練,知能優(yōu)化訓練,第九節(jié)帶電粒子在電場中的運動,課前自主學案,課前自主學案,一、帶電粒子1帶電粒子，如電子、質(zhì)子等，由于質(zhì)量很小，重力_靜電力，故重力可以忽略2帶電粒子在電場中運動的兩種最簡單的情況是加速和偏轉(zhuǎn),遠小于,二、帶電粒子的加速如圖191所示，質(zhì)量為m，帶正電荷q的粒子，在靜電力作用下由靜止開始從正極板向負極板運動的過程中：,圖191,qU,三、帶電粒子的偏轉(zhuǎn)1進入電場的方式：以初速度v0垂直于電場線方向進入勻強電場2受力特點：電場力大小_，且方向與初速度v0的方向_3運動特點：做_運動，與力學中的_類似4運動規(guī)律(如圖192所示)：,圖192,不變,垂直,勻變速曲線,平拋運動,v0,v0t,四、示波管的原理1構(gòu)造示波管是示波器的核心部件，外部是一個抽成真空的玻璃殼，內(nèi)部主要由_(由發(fā)射電子的燈絲、加速電極組成)、_(由偏轉(zhuǎn)電極XX和偏轉(zhuǎn)電極YY組成)和_組成，如圖193所示,圖193,電子槍,偏轉(zhuǎn)電極,熒光屏,2原理燈絲被電源加熱后，出現(xiàn)熱電子發(fā)射，發(fā)射出來的電子經(jīng)加速電場加速后，以很大的速度進入偏轉(zhuǎn)電場，如在電極YY之間加一個待顯示的信號電壓，在XX偏轉(zhuǎn)板上加一儀器自身產(chǎn)生的鋸齒形電壓，在熒光屏上就會出現(xiàn)按YY偏轉(zhuǎn)電壓規(guī)律變化的可視圖象,核心要點突破,一、帶電粒子的加速1受力分析：因帶電粒子(電子、質(zhì)子、粒子)受到的重力遠遠小于電場力，所以討論帶電粒子在電場中運動的問題時可忽略重力，而帶電液滴、小球、塵埃則不可忽略重力，在分析這類問題時只需求電場力與重力的合力就可以了,2處理方法：可以從動力學和功能關(guān)系兩個角度進行分析，其比較如下：,特別提醒：(1)對帶電粒子進行受力分析，運動特點分析，力做功情況分析是選擇規(guī)律解題的關(guān)鍵(2)選擇解題的方法是優(yōu)先從功能關(guān)系角度考慮，應用功能關(guān)系列式簡單、方便，不易出錯,即時應用(即時突破，小試牛刀)1如圖194所示，電子由靜止開始從A板向B板運動，當?shù)竭_B板時速度為v，保持兩板間電壓不變，則(),圖194,A當增大兩板間距離時，v增大B當減小兩板間距離時，v增大C當改變兩板間距離時，v不變D當增大兩板間距離時，電子在兩板間運動的時間增大,特別提醒：對帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)問題也可以選擇動能定理求解，但只能求出速度的大小，不能求出速度的方向，涉及到方向問題，必須采用把運動分解的方法,即時應用(即時突破，小試牛刀)2如圖196所示，兩金屬板與電源相連接，電子從負極板邊緣垂直電場方向射入勻強電場，且恰好從正極板邊緣飛出現(xiàn)在使電子入射速度變?yōu)樵瓉淼膬杀?，而電子仍從原位置射入，且仍從正極邊緣飛出，則兩極板的間距應變?yōu)樵瓉淼?),圖196,課堂互動講練,如圖197所示，在點電荷Q的電場中有A、B兩點，將質(zhì)子和粒子分別從A點由靜止釋放到達B點時，它們的速度大小之比為多少？【思路點撥】帶電粒子被加速，在勻強電場中做勻加速直線運動，在非勻強電場中做變速運動，解決問題的方法是利用動能定理,圖197,【名師歸納】由于非勻強電場中帶電粒子的運動為變加速運動，因此不能通過求加速度的方法來求速度，但由于電場力做功WqU對于不論是勻強電場還是非勻強電場都適用，因此可以利用動能定理，通過功能關(guān)系來解決,變式訓練1(2011年福建師大附中高二檢測)如圖198所示，兩塊平行金屬板M、N豎直放置，它們的電壓恒為U.一電子(不計重力)從N板靜止釋放，它運動到M板時速率為v.現(xiàn)將M板水平向右移動一段距離，再次將電子從N板靜止釋放，下列判斷正確的是(),圖198,A金屬板M、N的帶電荷量不變B電子運動過程的加速度變大C電子運動到M板所用的時間變長D電子運動到M板時速率變小,(2011年聊城三中高二月考)一束電子流在經(jīng)U5000V的加速電壓加速后，在距兩極板等距離處垂直進入平行板間的勻強電場，如圖199所示若兩板間距d1.0cm，板長l5.0cm，那么要使電子能從平行板間飛出，兩個極板上最大能加多大電壓？,圖199,【思路點撥】電子經(jīng)加速后水平飛入兩板之間做類平拋運動，兩板間所加電壓的最大值對應電子恰好沿板右邊緣飛出的情況,【答案】400V,(2)粒子恰能飛出極板和粒子恰不能飛出極板，對應著同一臨界狀態(tài)“擦邊球”根據(jù)題意找出臨界狀態(tài)來確定極值，也是求解極值問題的常用方法,變式訓練2示波管是一種多功能電學儀器，它的工作原理可以等效成下列情況：如圖1910所示，真空室中電極K發(fā)出電子(初速度不計)，經(jīng)過電壓為U1的加速電場后，由小孔S沿水平金屬板A、B間的中心線射入板中金屬板長為L，相距為d，當A、B間電壓為U2時電子偏離中心線飛出電場打到熒光屏上而顯示亮點已知電子的質(zhì)量為m、電荷量為e，不計電子重力，下列情況中一定能使亮點偏離中心距離變大的是(),AU1變大，U2變大BU1變小，U2變大CU1變大，U2變小DU1變小，U2變小,圖1910,同學們,來學校和回家的路上要注意安全,同學們,來學校和回家的路上要注意安全,