带电粒子在电场中运动_课件.ppt

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1、仪器名称：示波器型号：COS5100系统运行时，数以10亿计的电子就将从这条加速管中以接近光速冲进储存环中发生碰撞北京正负电子对撞机加速器的起点导入新课：高中物理新课程人教版带电粒子在电场中的运动Evv制作：宋建斌新课教学教学三维目标：一、知识与技能1、了解带电粒子在电场中的运动——只受电场力，带电粒子做匀变速运动。2、重点掌握初速度与场强方向垂直的带电粒子在电场中的运动(类平抛运动)。3、知道示波管的主要构造和工作原理。二、过程与方法培养学生综合运用力学和电学的知识分析解决带电粒子在电场中的运动。三、情感态度与价值观1、渗透物理学方法的教育：运用理想化

2、方法，突出主要因素，忽略次要因素，不计粒子重力。2、培养学生综合分析问题的能力，体会物理知识的实际应用。带电粒子在电场中的运动一、带电粒子的平衡二、带电粒子的加速三、带电粒子的偏转四、示波管的原理带电粒子在电场中的运动★研究带电粒子运动的主要工具：电场力加速度电场力的功动能定理F=qEa=F/mW=qU带电粒子在电场中运动1.带电的基本粒子：电子、质子、离子等微观带电粒子所受重力一般远小于电场力，重力可以忽略（有说明或暗示除外）。注意：忽略粒子的重力并不是忽略粒子的质量.提取题目信息的几点注意：2.带电微粒：如带电小球、液滴、油滴、尘埃等。除非有说明或明确

3、的暗示以外，一般都考虑重力。3.某些带电体是否考虑重力，要根据题目暗示或运动状态来判定例：带电粒子在电场中处于静止状态，该粒子带正电还是负电?+++++++-------Eqmg分析：带电粒子处于静止状态，∑F＝0，Eq=mg，因为所受重力竖直向下，所以所受电场力必为竖直向上。又因为场强方向竖直向下，所以带电体带负电。一、带电粒子的平衡：若带电粒子在电场中所受合力为零时，将保持静止状态或匀速直线运动状态。二、带电粒子的加速如图所示，在真空中有一对平行金属板，两板间加以电压U。两板间有一带正电荷q的带电粒子。它在电场力的作用下，由静止开始从正极板向负极板运动

4、，到达负板时的速度有多大？(不考虑粒子的重力）qUm+_带电粒子的加速dqUm+_带电粒子的加速d1、受力分析:水平向右的电场力F＝Eq=qU/dF2、运动分析:初速度为零，加速度为a=qU/md的向右匀加速直线运动。解法一　运用运动学知识求解解法二由动能定理可得带电粒子的减速？例题1：实验表明，炽热的金属丝可以发射电子。在炽热金属丝和金属板间加以电压U=2500V，从炽热金属丝发射出的电子在真空中被加速后，从金属板的小孔穿出。电子射出后的速度有多大？设电子刚从金属丝射出时的速度为零。解：由动能定理可得代入数据得：v=3×若初速度不为零到达负板时的速度有多

5、大？++++++++________UUE加速匀速匀速+qmV0V=?二、带电粒子的加速_++++++_____匀速匀速加速(+q,m)加速后粒子的速度怎样计算呢？由动能定理可得U由牛顿定律得：若在匀强电场中思考题如两极板间不是匀强电场该用何种方法求解？为什么？由于电场力做功与场强是否匀强无关，与运动路径也无关，第二种方法仍适用！学生练习1如图所示,水平放置的A、B两平行金属板相距为d,现有质量为m,电量为-q的小球,从距A板高h处自由下落,通过小孔C进入电场,但没能到达B板,求AB间电势差的最小值？hdCBA解：（动能定理）在整个过程中，由动能定理得：m

6、g(h+d)-qUmin=0Umin=mg(h+d)/q结论：由于电场力做功与场强是否匀强无关，与运动路径也无关，所以在处理电场对带电粒子的加速问题时，一般都是利用动能定理进行处理。1、研究带电粒子在电场中运动的两条主要线索（1）力和运动的关系——牛顿第二定律（2）功和能的关系——动能定理2、研究带电粒子在电场中运动的两类重要的思维技巧（1）类比与等效电场力和重力都是恒力，在电场力作用下的运动可与重力作用下的运动类比（2）整体法(全过程法)电场力的功与重力的功一样，都只与始末位置有关，与路径无关．它们分别引起电荷电势能的变化和重力势能的变化，从电荷运动的全

7、过程中功能关系出发(尤其从静止出发末速度为零的问题)往往能迅速找到解题入口或简化计算．小结：三、带电粒子的偏转UL++++++------YdY′如图所示，在真空中水平放置一对金属板Y和Y’，板间距离为d。在两板间加以电压U，一电荷量为q质量为m的带电粒子从极板中央以水平速度v0射入电场。试分析带电粒子在电场中的运动情况。(不计粒子的重力)v0q类平抛运动带电粒子在电场中的运动三、带电粒子的偏转：（侧移距离）分析方法沿初速度方向——匀速直线运动沿电场力方向——初速度为零的匀加速直线运动类平抛运动与粒子比荷q/m成正比与粒子初速度v0平方成反比与电场的属性U

8、、l、d有关带电粒子在电场中的运动三、带电粒子的偏转：加速度:飞行