2019-2020年高中物理第一章电场第六节示波器的奥秘教学案粤教版选修3-1

《2019-2020年高中物理第一章电场第六节示波器的奥秘教学案粤教版选修3-1》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、2019-2020年高中物理第一章电场第六节示波器的奥秘教学案粤教版选修3-1　　　　　　　　　　　　　1.带电粒子仅在电场力作用下加速时，可根据动能定理求速度。2．带电粒子以速度v0垂直进入匀强电场时，如果仅受电场力，则做类平抛运动。3．示波管利用了带电粒子在电场中的加速和偏转原理。一、带电粒子的加速如图161所示，质量为m，带正电q的粒子，在电场力作用下由静止开始从正极板向负极板运动的过程中。图161(1)电场力对它做的功W＝qU。(2)带电粒子到达负极板速率为v，它的动能为Ek＝mv2。(3)根据动能定理可知，qU＝mv2，可解出v＝。(4)带电粒子在非匀强电场中加速

2、，上述结果仍适用。二、带电粒子的偏转带电粒子的初速度与电场方向垂直，粒子的运动类似物体的平抛运动，则它在垂直电场线方向上做匀速直线运动，在沿电场线方向上做初速为零的匀加速直线运动。三、示波器探秘1．结构如图162所示为示波管的结构图。1．灯丝　2.阴极　3.控制极　4.第一阳极　5.第二阳极6．第三阳极7.竖直偏转系统8.水平偏转系统9.荧光屏图1622．原理(1)发射电子：灯丝通电后给阴极加热，使阴极发射电子。(2)形成亮斑：电子经过电场加速聚焦后形成一很细的电子束射出，电子打在荧光屏上形成一个小亮斑。(3)控制位置：亮斑在荧光屏上的位置可以通过调节竖直偏转极与水平偏转极

3、上的电压大小来控制。1．自主思考——判一判(1)基本带电粒子在电场中不受重力。(×)(2)带电粒子仅在电场力作用下运动时，动能一定增加。(×)(3)带电粒子在匀强电场中偏转时，其速度和加速度均不变。(×)(4)带电粒子在匀强电场中无论是直线加速还是偏转，均做匀变速运动。(√)(5)示波管电子枪的作用是产生高速飞行的电子束，偏转电极的作用是使电子束发生偏转，打在荧光屏的不同位置。(√)(6)示波管的荧光屏上显示的是电子的运动轨迹。(×)2．合作探究——议一议(1)带电粒子在电场中运动时，什么情况下重力可以忽略？提示：①当带电粒子的重力远小于静电力时，粒子的重力就可以忽略。②微

4、观带电粒子，如电子、质子、离子、α粒子等除有说明或明确暗示外，处理问题时均不计重力。而带电的液滴、小球等除有说明或明确暗示外，处理问题时均应考虑重力。(2)如图163所示，带电粒子(不计重力)从两板中间垂直电场线方向进入电场，在电场中的运动时间与什么因素有关？图163提示：若能离开电场，则与板的长度L和初速度v0有关；若打在极板上，则与电场强度E和板间距离有关。(3)当示波管的偏转电极没有加电压时，电子束将打在荧光屏什么位置？提示：偏转电极不加电压，电子束沿直线运动、打在荧光屏中心，形成一个亮斑。带电粒子的加速问题1．带电粒子的加速当带电粒子以很小的速度进入电场中，在静电力

5、作用下做加速运动，示波器、电视显像管中的电子枪、回旋加速器都是利用电场对带电粒子加速的。2．处理方法可以从动力学和功能关系两个角度进行分析，其比较如下：动力学角度功能关系角度涉及知识应用牛顿第二定律结合匀变速直线运动分式功的公式及动能定理选择条件匀强电场，静电力是恒力可以是匀强电场，也可以是非匀强电场，电场力可以是恒力，也可以是变力1.如图164所示，电子由静止开始从A板向B板运动，到达B板时的速度为v，保持两板间的电压不变，则(　　)图164A．当增大两板间的距离时，速度v增大B．当减小两板间的距离时，速度v减小C．当减小两板间的距离时，速度v不变D．当减小两板间的距离时

6、，电子在两板间运动的时间变长解析：选C　由动能定理得eU＝mv2，当改变两板间的距离时，U不变，v就不变，故选项A、B错误，C正确；电子做初速度为零的匀加速直线运动，＝＝，得t＝，当d减小时，v不变，电子在板间运动的时间变短，故选项D错误。2．(多选)如图165所示，从F处释放一个无初速度的电子向B板方向运动，则下列对电子运动的描述中正确的是(设电源电压为U)(　　)图165A．电子到达B板时的动能是eUB．电子从B板到达C板动能变化量为零C．电子到达D板时动能是3eUD．电子在A板和D板之间做往复运动解析：选ABD　由eU＝EkB可知，电子到达B板时的动能为eU，A正确；

7、因B、C两板间电势差为0，故电子从B板到达C板的过程中动能变化量为零，B正确；电子由C到D的过程中电场力做负功大小为eU，故电子到达D板时速度为零，然后又返回A板，以后重复之前的运动，C错误，D正确。3．如图166所示，一个质子以初速度v0＝5×106m/s水平射入一个由两块带电的平行金属板组成的区域。两板距离为20cm，设金属板之间电场是匀强电场，电场强度为3×105N/C。质子质量m＝1.67×10－27kg，电荷量q＝1.60×10－19C。求质子由板上小孔射出时的速度大小。图166解析：根据动能定理W＝mv