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带电粒子在匀强电场中的运动新第1页，课件共25页，创作于2023年2月1、处理力学问题的两个基本观点？2、动能定理的表达式？3、处理平抛运动问题最基本的方法？复习提问：①动力学的观点（牛顿第二定律与运动学公式）②能的观点（功能关系）W合外力=△Ek=Ek2

–Ek1分解，可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直向上的匀加速运动。第2页，课件共25页，创作于2023年2月电场中的带电粒子一般可分为两类：1、带电的微观粒子：如电子，质子，α粒子，正负离子等。这些粒子所受重力远小于电场力，一般都不考虑重力。（但并不能忽略质量）2、带电实物微粒：如带电小球、液滴、尘埃等。一般都考虑重力，除有说明或暗示外,。总结：宏观实物粒子远大于微观粒子，再小的尘埃也比大分子大第3页，课件共25页，创作于2023年2月带电粒子在电场中受到静电力的作用，因此要产生加速度，速度的大小和方向都可能发生变化。在现代科学实验和技术设备中，常常利用电场来控制或改变带电粒子的运动。利用电场使带电粒子加速、利用电场使带电粒子偏转，就是两种最基本的情况。具体应用有哪些呢?本节课我们来研究这个问题．以匀强电场为例。第4页，课件共25页，创作于2023年2月一、带电粒子的加速在真空中有一对平行金属板，由于接到电池组上而带电，两板间的电势差为U。若一个质量为m、带正电荷q的粒子，在静电力的作用下由静止开始从正极板向负极板运动，计算它到达负极板时的速度。＋－⊕U第5页，课件共25页，创作于2023年2月解法一运用运动学知识求解解法二运用能量知识求解第6页，课件共25页，创作于2023年2月思考与讨论1、上述问题中，两块金属板是平行的，两板间的电场是匀强电场。如果两极板是其他形状，中间的电场不再均匀，上面的结果是否依然使用？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！第7页，课件共25页，创作于2023年2月2、若粒子的初速度不为零，上述方法是否可行？可行，只不过公式应为思考与讨论第8页，课件共25页，创作于2023年2月思考与讨论3、如果加反向电压，正电荷有初速度呢？⊕＋－v作减速，课本39问题与练习页2题

第9页，课件共25页，创作于2023年2月Y

UL++++++------dv0Y′二、带电粒子的偏转如图，两个极板Y与Y’的长度为l，相距d，极板间的电压U，一个电子沿平行于板面的方向射入电。跛賤0。把两极板间的电场看做匀强电。缱又柿縨，电量e。（1）带电粒子在电场中运动的时问t。（2）粒子运动的加速度a。（3）粒子在射出电场时竖直方向上的偏转距离y。（4）粒子在离开电场时竖直方向的分速度vy。（5）粒子在离开电场时的速度大小v合。（6）粒子在离开电场时的偏转角度θ。第10页，课件共25页，创作于2023年2月Y

UL++++++------dv0Y′2、受力分析：电子受到竖直上的电场力F＝Ee=eU/d，不受重力1、电场分析方向向下、大小E=U/d3、运动分析:电子斜向上作类平抛运动。分析与讨论VF分解，可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直向上的匀加速运动。第11页，课件共25页，创作于2023年2月Y

UL++++++------dv0Y′二、带电粒子的偏转如图，两个极板Y与Y’的长度为l，相距d，极板间的电压U，一个电子沿平行于板面的方向射入电。跛賤0。把两极板间的电场看做匀强电。缱又柿縨，电量e。（1）带电粒子在电场中运动的时问t。（2）粒子运动的加速度a。（3）粒子在射出电场时竖直方向上的偏转距离y。（4）粒子在离开电场时竖直方向的分速度vy。（5）粒子在离开电场时的速度大小v合。（6）粒子在离开电场时的偏转角度θ。第12页，课件共25页，创作于2023年2月解:电子进入偏转电场后,在竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动.加速度所以偏移距离所以偏移角度水平方向做匀速直线运动Y

UL++++++------dv0Y′VF第13页，课件共25页，创作于2023年2月

粒子在与电场平行的方向上做初速为零的匀加速运动

带电粒子初速度垂直于电场方向飞入匀强电场的问题就是一个类平抛的问题粒子在与电场垂直的方向上做匀速直线运动小结第14页，课件共25页，创作于2023年2月知识梳理三个分析：电场分析、受力分析、运动分析两个基本观点：动力学观点、能量的观点一个基本方法：分解和合成第15页，课件共25页，创作于2023年2月实验录像：用阴极射线管演示带电粒子在电场中的偏转第16页，课件共25页，创作于2023年2月１、构造电子枪偏转电极-+荧光屏YY’XX’YY’XX’（1）电子枪：发射并加速电子（2）偏转电极：YY′使电子束竖直偏转；XX′使电子束水平偏转（3）荧光屏：电子束打到荧光屏上能使该处的荧光物质发光。三、示波管的原理第17页，课件共25页，创作于2023年2月2、原理（１）ＹＹ′的作用：被电子枪加速后在ＹＹ′的电场中做匀变速曲线运动，出电场后做匀速直线运动打到荧光屏上，出现亮斑，可推得在竖直方向偏移：第18页，课件共25页，创作于2023年2月如果在XX’之间不加电压,而在YY’之间所加的电压按图所示的规律随时间变化，在荧光屏会看到什么图形？YY’X’y′随信号电压同步变化，但由于视觉暂留和荧光物质的残光特性，只能看到一条竖直的亮线X示波器图象第19页，课件共25页，创作于2023年2月UXt扫描电压（２）ＸＸ′的作用：同理可得亮斑在水平方向偏移随加在ＸＸ′上的电压而变化，若所加的电压为特定的周期性变化电压则亮斑在水平方向来回运动－－扫描，如果扫描电压变化很快，亮斑看起来为一条水平的亮线．示波器图象YY’X’X第20页，课件共25页，创作于2023年2月如果在YY’之间加如图所示的交变电压，同时在XX’之间加锯齿形扫描电压，在荧光屏上会看到什么图形？XYOABCDEFABCDEFABOCt1DEFt2第21页，课件共25页，创作于2023年2月如果信号电压是周期性的，并且扫描电压与信号电压的周期相同，就可以在荧光屏上得到待测信号在一个周期内随时间变化的稳定图象XYY’X’UXt示波器图象第22页，课件共25页，创作于2023年2月课堂小结：一、利用电场使带电粒子加速二、利用电场使带电粒子偏转从动力学和运动学角度分析从做功和能量的角度分析类似平抛运动的分析方法粒子在与电场垂直的方向上做匀速直线运动粒子在与电场平行的方向上做初速度为零的匀加速运动

第23页，课件共25页，创作于2023年2月作业1、P39问题与练习1、4、52、总结带电粒子在匀强电场中的运动性质（不计重力）第24页，课件共25页，创作于2023年2月谢谢大家。2012年9月26日第25页，课件共25页，创作于2023年2月