带电粒子在电场中的运动—-人教版高中物理必修第三册ppt课件

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Ld+,小结：,1,进入电场的方式：以初速度,v,0,垂直于电场线方向进入匀强电场,2,受力特点：电场力大小,_,，且方向与初速度,v,0,的方向,_,3,运动性质：做,_,运动，与力学中的平抛运动类似,不变,垂直,匀变速曲线,小结：不变垂直匀变速曲线,若不同的粒子是从静止经过同一电场,U,1,加速后进入偏转电场,U,2,。,速度偏转角大小与粒子,q,m,无关,即都相同,四、先加速后偏转问题（重力不计）,侧移距离,侧移距离与粒子,q,m,无关,即都相同,由动能定理得：,若不同的粒子是从静止经过同一电场U1加速后进入偏转电场U2。,拓展：,将粒子飞出偏转电场时的速度反向延长,交原运动方向于,O,点,O,点距电场边缘距离为,x,则,粒子从偏转电场中射出时,好像从极板间,l/2,处沿直线射出似的,拓展：将粒子飞出偏转电场时的速度反向延长,交原运动方向于O点,带电粒子在电场中的运动-人教版高中物理必修第三册ppt课件,五、示波管的原理,（课本,47,页）,（,1,）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,（,2,）示波管的构造：由电子枪、偏转电极和荧光屏组成（如图）。,（,3,）原理：利用了带电粒子在电场中偏转的规律，灵敏、直观地显示出电信号随时间变化的图线。,五、示波管的原理（课本47页）（1）示波器：用来观察电信号随,带电粒子在电场中的运动-人教版高中物理必修第三册ppt课件,例,1,：如图所示，在点电荷,Q,的电场中有,A,、,B,两点,将质子和,粒子分别从,A,点由静止释放到达,B,点时,它们的速度大小之比为多少？,例1：如图所示，在点电荷Q的电场中有A、B两点,将质子和,带电粒子在电场中的运动-人教版高中物理必修第三册ppt课件,变式训练,1.,如图所示，两块平行金属板,M,、,N,竖直放置，它们的电压恒为,U,.,一电子,(,不计重力,),从,N,板静止释放，它运动到,M,板时速率为,v,.,现将,M,板水平向右移动一段距离，再次将电子从,N,板静止释放，下列判断正确的是,(,),A,金属板,M,、,N,的带电荷量不变,B,电子运动过程的加速度变大,C,电子运动到,M,板所用的时间变长,D,电子运动到,M,板时速率变小,变式训练A金属板M、N的带电荷量不变,带电粒子在电场中的运动-人教版高中物理必修第三册ppt课件,例,2,：一束电子流在经,U,5000 V,的加速电压加速后，在距两极板等距离处垂直进入平行板间的匀强电场，如图所示若两板间距,d,1.0 cm,，板长,l,5.0 cm,，那么要使电子能从平行板间飞出,两个极板上最大能加多大电压？,例2：一束电子流在经U5000 V的加速电压加速后，在距,【,思路点拨,】,电子经加速后水平飞入两板之间做类平抛运动，两板间所加电压的最大值对应电子恰好沿板右边缘飞出的情况,【,答案,】,400 V,【思路点拨】电子经加速后水平飞入两板之间做类平抛运动，两板,变式训练,2,有一束正离子，以相同速度从同一位置进入平行板电容器的匀强电场中，所有离子运动轨迹一样，说明所有离子,(,),A,具有相同质量,B,具有相同电荷量,C,具有相同的比荷,D,属于同一元素的同位素,变式训练,带电粒子在电场中的运动-人教版高中物理必修第三册ppt课件,+,+,+,+,+,+,+,+,_,_,_,_,_,_,_,_,U,带电粒子的加速,U,E,加速,匀速,匀速,+_U带电粒子的加速UE加速匀速,_,+,+,+,+,+,+,_,_,_,_,_,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,当,V,0,一定时，,U,越大，则,V,越大；,U,越小，,V,越小,当,U,一定时，,V,0,越大，则,V,越大；,V,0,越小，,V,越小,对某一粒子（,m.q,一定,）,由牛顿定律得：,若在匀强电场中,_+_匀速匀速加速(+q,m)加速后粒子的,单级加速,-,电子枪,低压电源加热灯丝产生热电子,高压,高压电源产生加速电场,原理：,Uq=mv,2,/2,0,单级加速-电子枪低压电源加热灯丝产生热电子高压高压电,多级加速,问题：如图多级平行板连接，能否加速离子？,U,A,B,C,D,E,F,多级加速问题：如图多级平行板连接，能否加速离子？U,多级直线加速器示意图,U,0,u,0,-u,0,t,T,2T,U,多级直线加速器示意图U0u0-u0tT2TU,带电粒子的偏转,v,0,l,d,+,+,+,+,+,+,-,-,-,-,-,-,-,q,v,v,0,v,y,l,/,2,F,运动状态分析,匀变速曲线运动（类平抛运动）,分析方法,沿初速度方向,匀速直线运动,沿电场线方向,初速度为零的匀加速直线运动,1.,加速度,:,2.,飞行时间,3.,侧移距离,4.,偏角,带电粒子的偏转v0 ld+-q,求带电粒子离开电场时速度的大小。,方法,2:,根据动能定理求解,方法,1:,根据速度合成求解,注意,加速电压,U*,不一定是两板的电压，不能求出方向,求带电粒子离开电场时速度的大小。方法2:根据动能定理求解方法,对粒子偏角的讨论,1.,若不同的粒子是从静止经过同一电场加速电压,U,0,加速后进入偏转电场,U,由动能定理有,偏角大小与粒子,q,m,无关,即都相同,2.,将粒子飞出电场时的速度反向延长,交原运动方向于,O,点,O,点距电场边缘距离为,x,则,粒子从偏转电场中射出时,好像从极板间,l/2,处沿直线射出似的,对粒子偏角的讨论1.若不同的粒子是从静止经过同一电场加速电压,d,l/2,y,v,0,-q,v,v,0,v,+,+,+,+,+,+,-,-,-,-,-,-,l,Y,X,U,荧光屏,光斑,U,0,若粒子是从静止经过电场加速电压,U,0,加速后进入偏转电场,U,发生侧移,y,；离开电场后，打在荧光屏上行成光斑，光斑距,荧光屏中心的距离,Y,。结合前面结论，推出,y,与,Y,的表达式,dl/2yv0-qvv0v+-lY,d,l/2,y,v,0,-q,v,v,0,v,+,+,+,+,+,+,-,-,-,-,-,-,l,Y,X,U,荧光屏,光斑,U,0,(1),(2),得出：,dl/2yv0-qvv0v+-l,3,示波管的原理,（,1,）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,（,2,）示波管的构造：由电子枪、偏转电极和荧光屏组成（如图）。,（,3,）原理：利用了带电粒子在电场中偏转的规律，灵敏、直观地显示出电信号随时间变化的图线。,3示波管的原理（1）示波器：用来观察电信号随时间变化的电子,带电粒子在电场中的运动-人教版高中物理必修第三册ppt课件,水平偏转电极，加电压如图,1,，竖直偏转电极加电压如图,2,，,荧光屏上会出现什么图形？,Ux,t,T,2T,t,Uy,T,2T,1,、只加,Uxt,电压,2,、只加,Uyt,电压,3,、同时加,Uxt,电压 和,Uyt,电压,思考：,为什么叫做“,示波器,”,水平偏转电极，加电压如图1，竖直偏转电极加电压如图2，Uxt,重点难点,重点,:,带电粒子在电场中的加速和偏转规律,难点,:,带电粒子在电场中的偏转问题及应用。,应用,：,知道示波管的主要构造和工作原理。,重点难点重点:,研究方法小结：,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,-,电场中的偏转为类抛体运动（类平抛、类斜抛）,（,2,）整体法,(,全过程法,),电场力的功只与始末位置有关，从电荷运动的全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,-,（使用动能定理解题时）,研究方法小结：1、研究带电粒子在电场中运动的两条主要线索,关于重力是否考虑的问题,1,、题目明确了重力不计或不能忽略重力的情况,2,、题目未明确的情况下,:,a),基本粒子,(,如电子、质子、离子等,),重力一般忽略,.,b),带电颗粒,(,如液滴、尘埃、小球等,),重力一般不能忽略,.,讨论,:,关于重力是否考虑的问题1 、题目明确了重力不计或不能忽略重力,综合提高,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,.,h,d,C,B,A,解法一、,牛顿定律和运动学规律,综合提高如图所示,水平放置的A、B两平行金属板相距为d,现有,解法二、,运动学规律和动量定理法,小球自由落体时间由,可得,进入电场后的匀减速运动的时间由,解法二、运动学规律和动量定理法可得进入电场后的匀减速运动,解法三、（动能定理法）,由,W=E,K,可列全过程的动能定理方程,mg(h+d)-qU,min,=0,U,min,=mg(h+d)/q,解法三、（动能定理法）由W=EK可列全过程的动能定理方程,例题,2:,一个电子以初速,V,0,=3.010,6,m/s,沿着垂直于场强方向射入两带电平行金属板，金属板长,L=6.010,-2,m,，两板之间可以看成是匀强电场，场强大小为,E=210,3,N/C,，电子的电量,e=1.610,-19,C,，质量,m=9.1 10,-31,kg,，求,:,（,1,）电子射离电场时的速度；,（,2,）出射点与入射点沿场强方向的侧移距离。,例题2:一个电子以初速V0=3.0106m/s沿着垂直于场,解析,法一：电子射入电场以后，受恒定的电场力作用，由于,V,0,F,电，,电子做类平抛运动。将电子的运动看成是沿,X,轴方向、速度为,V,0,的匀速直线运动和沿电场力,y,方向、初速度为零的匀加速直线运动的合成。,y,V,0,X,O,如图所示,:,解析yV0XO如图所示:,从电子射入电场到飞出电场，两个方向,的位移和加速度为,L=V,0,t,y= at,2,1,2,a=,eE,m,电子飞离电场时的速度为,V,x,=V,0,V,y,=at,V,t,=,V,2,+(at),2,0,代入数据,y=7.010,-2,(m),代入数据,V,t,=7.62 10,6,(m/s),tan=,V,y,V,0,代入数据,tan=2.33,=arctg2.33,从电子射入电场到飞出电场，两个方向L=V0t,法二：,由,F=eE=ma,求出,a,， 由,L= V,0,t,求出,t,，,总结,本题为典型的带电粒子在电场中的偏转问题，一般的处理方法是应用运动合成的方法，它是运动学知识在电场中的运用，运用动能定理解题，可以简化解题过程。,1,2,y= at,2,然后根据,求出,y=7.010,-2,(m),，,eEy= mV,2,- mV,2,t,O,1,2,1,2,再由动能定理,：,求出,V,t,=7.62 10,6,(m/s),法二：总结本题为典型的带电粒子在电场中的,带电粒子在电场中的运动-人教版高中物理必修第三册ppt课件,1,记忆是在头脑中积累和保存个体经验的心理过程，是人最基本的智慧之一，联结着我们的过去与现在。一切经验都要经过编码、储存和提取才能形成完整的记忆过程。,2,朗读在短时记忆向长时记忆转化的过程中充当了刺激物的角色。在读的过程中，我们需要将更多的注意力集中在所要记忆的信息上，也更能帮助我们记住它。,3,朗读是加深记忆的有效方法，但并不是唯一的方法。记忆规律，还有许多未解之谜，有待我们继续探索和发现。,4,草书特点是结构简省，笔画连绵；楷书由隶书逐渐演变而来，更趋简化，字形由扁改方，平正而不呆，齐整而不拘。,5,行书是在隶书的基础上发展起源的，介于楷书、草书之间的一种字体，是为了弥补楷书的书写速度太慢和草书的难于辨认而产生的。,6.,会赏析其语言，如从遣词、用句、修辞等方面揣摩、推敲、理解作者炼字达意的技巧；,7.,从作家作品的语言风格的比较中，从用韵、节奏、音调三个方面去品味其语言的音乐美、节奏美、韵律美。,8.,本题考查中心论点的提炼。从文章的标题“如何看待数字时代的文学评论”来看，文章的中心论点是对这一论题的回答。解答时，我们要在整体阅读的基础上，从文中找出最能回答该问题的句子，作为本文的中心论点。,9.,使用了举例论证，以人们对待周六观点这个电视栏目的态度为例，具体有力的论证了关于评论的影响力,:,评论是否有效取决于其具体内容，评论也绝不是简单的对与错的问题。为下文引出中心论点作铺垫。,10,培根是英国文艺复兴时期最重要的散文家、哲学家之一。从他的散文中我们可以感受到文艺复兴时期的思想者如何在旧的社会结构和思想体系日趋瓦解之际，致力于探讨并树立新的信念、规范和道德。,1记忆是在头脑中积累和保存个体经验的心理过程，是人最基本的智,