物理：1[1].9《带电粒子在电场中的运动》课件(新人教版选修3-1)
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【人教版】高中物理选修3-1：1.9《第1课时-带电粒子在电场中的加速和偏转》ppt课件
▪ A．若两板不平行，则v<v0 ▪ B．若A板面积很小，B板面积很大，则
v<v0
▪ C．若A、B两板间的距离很大，则v<v0
▪ D．不论A、B两板是否平行、两板面积
大解小析及：电两容板器间和电距源离相多连，少电v压都保等持于不变v0，根据eU＝
1 2
mv2可知，不论A、B两板是否平行、两板面积大小及两
▪ B．2∶1,3∶2
▪ C．1∶1,3∶4
解析：粒子垂直电场进入做类平抛运动，水平方向x ＝v0t，得tA∶tB＝xA∶xB＝2∶1；竖直方向y＝12at2＝2qmE vx0 2，解得m＝q2Eyvx202，mA∶mB＝4∶3 ，D选项正确．
▪ 答案：D
▪ 1．下列粒子从初速度为零的状态经电压 U的电场加速后，粒子速度最大的是
小为：
a＝mF＝Emq＝mUqd 若一个带正电荷的粒子，在电场力作用下由静止开始
从正极板向负极板做匀加速直线运动，两极板间的距离为
d，则由公式 v2－v20＝2ax 可求得带电粒子到达负极板时的
速度为 v＝ 2ad＝
2Uq m.
(2)从功能关系角度出发，用动能定理求解． 带电粒子运动过程中，只受电场力作用，电场力做的 功为：W＝qU 根据动能定理有：W＝12mv2－0，解得 v＝ 2mUq.
▪ 答案：BC
▪题 2压加型速，电然带子后进从电入静粒另止子一出个发的电被偏场1 转0强00度问V为的题5电
000 N/C的匀强偏转电场，进入时的速度
方向与偏转电场的方向垂直．已知偏转电
极长6 cm，求电子离开偏转电场时的速
度【及解其析】与进在入加速偏电转场电中获场得时的的动能速度方向之间
的E夹k＝角12m．v20＝qU0
人教版高二物理选修3-1--1.9带电粒子在电场中的运动(共30张ppt)
形成稳定且水平的亮线
若只在YY´电极间加信号电压
U
Um sin
2
T
t
呢?
y'
y'm sin
2
T
t
怎样在荧光屏上显示信号电压的正弦波形？
刚好能到达N板；如果要使这个带电粒子能够到
达M、N两板间距的1/2处返回，则下述方法能满
足要求的是：（ B ）
A、使初速度减半
M
N
B、使M、N间电压加倍
C、使M、N间电压提高到4倍
D、使初速度和M、N间的电压都加倍
U
变式.如图所示,电子由静止开始从A板向B板运动,当到达B
板时速度为v,保持两板间电势差不变,则 CD
如果 y互不相同
如果 y 相同
会分为三股
不会分为三股
比较离子是否以 相同偏角φ 射出
如果φ互不相同
如果φ 相同
会分为三股
不会分为三股
让一价氢离子、一价氦离子和二 价氦离子的混合物由静止开始经过同 一加速电场加速，然后在同一偏转电 场里偏转，它们是否会分为三股？请 说明理由。
答案：不会分为三股。
带负电的小球静止在水平放置的平行板电 容器两板间，距下板h=0.8cm,两板间的电 势差为300V,如果两板间电势差减小到60V, 求带电小球运动到极板上时的速度? 0.36m/s
示波管的原理
构造:由电子枪、偏转电极和荧光屏组成。 管内抽成真空。
只在YY´电极间加偏转电压Ｕ 信号电压
y
1 2
•
qU md
•
l v0
2
y' y
L l
l 2
2
U y'
ql mv 02d
人教高中物理选修3-1：1.9《带电粒子在电场中的运动》课件(共24张PPT)[优秀课件][优秀课件]
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正切：
tan v0
2qU1 m
三、_
加速和偏转一体 +
++++
+
vy
+
φ
v0
-q m
U2
v0
φ
O
y
U1 - - - - - L
y2qmU2dvL022
U2L2 4dU1
tanqmUdv2L02 2LdUU21
JSFX即时分析
eU
1 mv 2
2 解：由动能定理，得
v
2 eU
m 代入数值得：v=3.0×107m/s
No 不舍得花力气去钻研，自动淘汰，所以你执着的努力，就占了大便宜。女生年轻时的奋斗不是为了嫁个好人，而是为了让自己找一份好工作，有一个在哪里都饿不死的
收入。因为：只有当你经济独立了，才能做到说走就走，才能灵魂独立，才能有资本选择自己想要伴侣和生活。成功没有快车道，幸福没有高速路，一份耕耘一份收获 的努力和奔跑，所有幸福都来自平凡的奋斗和坚持。也许你要早上七点起床，晚上十二点睡觉，日复一日，踽踽独行。但只要笃定而动情地活着，即使生不逢时，你人 器晚成。无论遇到什么困难，受到什么伤害，都不要放弃和抱怨。放弃，再也没有机会；抱怨，会让家人伤心；只要不放弃，扛下去，生活一定会给你想要的惊喜！无 么伤害，都不要放弃和抱怨。放弃，再也没有机会；抱怨，会让家人伤心；只要不放弃，扛下去，生活一定会给你想要的惊喜！行动力，是我们对平庸生活最好的回击。 就在于行动力。不行动，梦想就只是好高骛远；不执行，目标就只是海市蜃楼。想做一件事，最好的开始就是现在。每个人的心里，都藏着一个了不起的自己，只要你 悄酝酿着乐观，培养着豁达，坚持着善良，只要在路上，就没有到达不了的远方！每个人的心里，都藏着一个了不起的自己，只要你不颓废，不消极，一直悄悄酝酿着 着善良，只要在路上，就没有到达不了的远方！自己丰富才能感知世界丰富，自己善良才能感知社会美好，自己坦荡才能感受生活喜悦，自己成功才能感悟生命壮观！ 退的理由却有一百个。每条路都是孤独的，慢慢的你会相信没有什么事不可原谅，没有什么人会永驻身旁，也许现在的你很累，未来的路还很长，不要忘了当初为何而 现在，勿忘初心。每条路都是孤独的，慢慢的你会相信没有什么事不可原谅，没有什么人会永驻身旁，也许现在的你很累，未来的路还很长，不要忘了当初为何而出发， 勿忘初心。人活一世，实属不易，做个善良的人，踏实，做个简单的人，轻松。不管以前受过什么伤害，遇到什么挫折，做人贵在善良，做事重在坚持！别人欠你的， 好报；坚持，必有收获！人活一世，实属不易，做个善良的人，踏实，做个简单的人，轻松。不管以前受过什么伤害，遇到什么挫折，做人贵在善良，做事重在坚持！别 善良，终有好报；坚持，必有收获！不要凡事都依靠别人。在这个世界上，最能让你依靠的人是自己，最能拯救你的人也只能是自己。要想事情改变，首先要改变自己 终改变别人。有位哲人说得好：如果你不能成为大道，那就当一条小路；如果你不能成为太阳，那就当一颗星星。生活有一百种过法，别人的故事再好，始终容不下你 定。不要羡慕别人，你有更好的，只是你还不知道。水再浑浊，只要长久沉淀，依然会分外清澄；人再愚钝，只要足够努力，一样能改写命运。更何况比我差的人还没 力，我就更没资格说，我无能为力。水再浑浊，只要长久沉淀，依然会分外清澄；人再愚钝，只要足够努力，一样能改写命运。更何况比我差的人还没放弃，比我好的 格说，我无能为力。朝着一个目标不停的向前，不断努力的付出，哪怕你现在的人生是从零开始，你都可以做得到。早安！让梦想照进现实，才是当下最应该做的事情 钱的时候不磨叽， 生活不会因为你哭泣而对你温柔， 连孩子都知道，想要的东西，要踮起脚尖，自己伸手去拿，所以不要什么都不做，还什么都想要。但你可以通过努
高二物理选修3-1第一章静电场第9节带电粒子在电场中的运动课件(共31张PPT)
可能质量不同，因而它们在电场中的加速 度可以互不相同，这是静电场与重力场的 重要区别。
示波管的原理
1.有一种电子仪器叫示波器，可以用来观察 电信号随时间变化的情况。
2.示波器的核心部件是示波管，如图所示是 它的原理图。它由电子枪、偏转电极和荧 光 屏组成，管内抽成真空。电子枪的作用 是产生高速飞行的一束电子，前面例题1实 际上讲的就是电子枪的原理。
8.示波管是示波器的核心部件，它由电子枪、 偏转电极和荧光屏组成，如图所示，如果在荧 光屏上P点出现亮斑，那么示波管中的（ A ）
A．极板x应带正电，极板y应带正电 B．极板x′应带正电，极板y应带正电 C．极板x应带正电，极板y′应带正电 D．极板x′应带正电，极板y′应带正电
9.示波管内部结构如图所示，如果在电极YY′之 间加上图(a)所示的电压，在XX′之间加上图(b) 所示电压，荧光屏上会出现的波形是（ C ）
其中t为飞行2 时间。由于电子在平行于板面的方 向不受力，所以在这个方向做匀速运动，由
l ＝ v0t 可求得：t=l/v0 代入数据得：y=0.36cm 即电子射出时沿垂直于板面的方向偏离 0.36 cm。
（2）偏转角度θ如图所示，由于电子在平行 于板面的方向不受力，
它离开电场时，这个方
向的分速度仍是v0， 而垂 直于板面的分速度是
5.现代实验测出的电子电荷量是 e＝1.60×10-19C
【课堂训练】
1.如图所示装置，从A板释放的一个无初速电子 向B板方向运动，下列对电子的描述中正确的是 （ ABD） A.电子到达B板时动能是eU B.从B板到C板时动能变化为零 C.电子到达D板时动能是3eU D.电子在A板和D板之间往复运动
10.图(a)为示波管的原理图。如果在电极YY ′之 间所加的电压图按图(b)所示的规律变化，在电 极XX′之间所加的电压按图(c)所示的规律变化， 则在荧光屏上会看到的图形是（ B ）
示波管的原理
1.有一种电子仪器叫示波器，可以用来观察 电信号随时间变化的情况。
2.示波器的核心部件是示波管，如图所示是 它的原理图。它由电子枪、偏转电极和荧 光 屏组成，管内抽成真空。电子枪的作用 是产生高速飞行的一束电子，前面例题1实 际上讲的就是电子枪的原理。
8.示波管是示波器的核心部件，它由电子枪、 偏转电极和荧光屏组成，如图所示，如果在荧 光屏上P点出现亮斑，那么示波管中的（ A ）
A．极板x应带正电，极板y应带正电 B．极板x′应带正电，极板y应带正电 C．极板x应带正电，极板y′应带正电 D．极板x′应带正电，极板y′应带正电
9.示波管内部结构如图所示，如果在电极YY′之 间加上图(a)所示的电压，在XX′之间加上图(b) 所示电压，荧光屏上会出现的波形是（ C ）
其中t为飞行2 时间。由于电子在平行于板面的方 向不受力，所以在这个方向做匀速运动，由
l ＝ v0t 可求得：t=l/v0 代入数据得：y=0.36cm 即电子射出时沿垂直于板面的方向偏离 0.36 cm。
（2）偏转角度θ如图所示，由于电子在平行 于板面的方向不受力，
它离开电场时，这个方
向的分速度仍是v0， 而垂 直于板面的分速度是
5.现代实验测出的电子电荷量是 e＝1.60×10-19C
【课堂训练】
1.如图所示装置，从A板释放的一个无初速电子 向B板方向运动，下列对电子的描述中正确的是 （ ABD） A.电子到达B板时动能是eU B.从B板到C板时动能变化为零 C.电子到达D板时动能是3eU D.电子在A板和D板之间往复运动
10.图(a)为示波管的原理图。如果在电极YY ′之 间所加的电压图按图(b)所示的规律变化，在电 极XX′之间所加的电压按图(c)所示的规律变化， 则在荧光屏上会看到的图形是（ B ）
人教版高中物理选修3-1带电粒子在电场中的运动(共46张PPT)
势能全部转化为电子的动能，所以
解出速度v并把数值代入，得:
问题与练习
真空中有一对平行金属板，相距6.2cm，两板电势差为90V。二价的氧 离子由静止开始加速，从一个极板到达另一个极板时，动能是多大？这 个问题有几种解法？哪种解法比较简便?
解法一：∆Ek=qU=2.9×
J
解法二：E= ，W=qEd=2.9×
带电粒子在电场中的运动
教学目标
学习运用静电力、电场强度等概念研究带电粒子在电场 中运动时的加速度、速度和位移等物理量的变化。 学习运用静电力做功、电势、电势差，等势面等概念研 究带电粒子在电场中运动时的能量转化。 了解示波器的工作原理，体会静电场知识对科学技术的影响。
教学重点 带电粒子在匀强电场中的运动规律。
②能量的观点来求
由动能定理：
-0
粒子加速后的速度只与加速电压有关。
带电粒子的加速
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，以上两种解法是否仍然适用？为什么？ 方法①不再适用 由于电场力做功与场强是否是均匀的无关，与运动路径也无关，故方法②仍 然适用。
电子沿X方向向外偏移。
人教版高中物理选修3-1 1.9带电粒子在电场中的运动(共46 张PPT)
人教版高中物理选修3-1 1.9带电粒子在电场中的运动(共46 张PPT)
示波器的原理
2.1.如果在电极XX ’之间不加电压，而在电极YY ’之间所加的电压按如 下左图所示的规律随时间变化，在荧光屏上会看到什么图形？
电子沿Y方向向下偏移。
人教版高中物理选修3-1 1.9带电粒子在电场中的运动(共46 张PPT)
人教版高中物理选修3-1 1.9带电粒子在电场中的运动(共46 张PPT)
人教版选修【3-1】1.9-带电粒子在电场中的运动【精品课件】
物理（人教版 ·选修3-1）
第一章 静电场
探 究 目 标 情 景 切 入 自 主 研 习
要 点 探 究 走 出 误 区
在本模块中，学生将学习算法初步、统计、概率的基础知识。1．算法是数学及其应用的重要组成部分，是计算科学的重要基础。随着现代信息技术飞速发展，算法在科学技术、社会发展中发挥着越来越大的作用，并日益融入社会生活的许多方面，算法思想已经成为现代人应具备的一种数学素养。中学数学中的算法内容和其他内容是密切联系在一 起的， 比如线性方程组的求解、数列的求和等。具体来说，需要通过模仿、操作、探索，学习设计程序框图表达解决问题的过程，体会算法的基本思想和含义，理解算法的基本结构和基本算法语句，并了解中国古代数学中的算法。在本教科书中，首先通过实例明确了算法的含义，然后结合具体算法介绍了算法的三种基本结构：顺序、条件和循环，以及基本的
并通过掷硬币和掷骰子的试验，引入古典概型，通过转盘游戏引入几何概型。分别介绍了用计算器和计算机中的Excel软件产生（取整数值的）随机数的方法，以及利用随机模拟的方法估计随机事件的概率、估计圆周率的值、近似计算不规则图形的面积等。教科书首先通过具体实例给出了随机事件的定义，通过抛掷硬币的试验，观察正面朝上的次数和 比例，引出了随机事件出现的频数和频率的定义，并且利用计算机模拟掷硬币试验，给出试验结果的统计表和直观的折线图，使学生观察到随着试验次数的增加，随机事件发生的频率稳定在某个常数附近，从而给出概率的统计定义。概率的意义是本章的重点内容。教科书从几方面解释概率的意义，并通过掷硬币和掷骰子的试验，引入古典概型，通过转
研 习
※※ 析解决加速和偏转问题．
题
型
设
要
计
点
探
究
※
知道示波管的构造和基本原理
第一章 静电场
探 究 目 标 情 景 切 入 自 主 研 习
要 点 探 究 走 出 误 区
在本模块中，学生将学习算法初步、统计、概率的基础知识。1．算法是数学及其应用的重要组成部分，是计算科学的重要基础。随着现代信息技术飞速发展，算法在科学技术、社会发展中发挥着越来越大的作用，并日益融入社会生活的许多方面，算法思想已经成为现代人应具备的一种数学素养。中学数学中的算法内容和其他内容是密切联系在一 起的， 比如线性方程组的求解、数列的求和等。具体来说，需要通过模仿、操作、探索，学习设计程序框图表达解决问题的过程，体会算法的基本思想和含义，理解算法的基本结构和基本算法语句，并了解中国古代数学中的算法。在本教科书中，首先通过实例明确了算法的含义，然后结合具体算法介绍了算法的三种基本结构：顺序、条件和循环，以及基本的
并通过掷硬币和掷骰子的试验，引入古典概型，通过转盘游戏引入几何概型。分别介绍了用计算器和计算机中的Excel软件产生（取整数值的）随机数的方法，以及利用随机模拟的方法估计随机事件的概率、估计圆周率的值、近似计算不规则图形的面积等。教科书首先通过具体实例给出了随机事件的定义，通过抛掷硬币的试验，观察正面朝上的次数和 比例，引出了随机事件出现的频数和频率的定义，并且利用计算机模拟掷硬币试验，给出试验结果的统计表和直观的折线图，使学生观察到随着试验次数的增加，随机事件发生的频率稳定在某个常数附近，从而给出概率的统计定义。概率的意义是本章的重点内容。教科书从几方面解释概率的意义，并通过掷硬币和掷骰子的试验，引入古典概型，通过转
研 习
※※ 析解决加速和偏转问题．
题
型
设
要
计
点
探
究
※
知道示波管的构造和基本原理
物理：1.9《带电粒子在电场中运动》课件(新人教版选修3-1)
UX
t
扫描电压
Y
X’
X
示波器图象
Y’
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？
Y
D E F AB C A B
C
O
O
t1
D E
t2
F
X
A BC
D E F
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
y ym sin t
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？
Y
X’
X
Y’
示波器图象
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
（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．
新人教版选修3-1
J2459学生示波器
阴极射线管结构示意图
复习提问：
1牛顿第二定律的表达式？ 2动能定理的表达式？ 3平抛运动的相关知识点。 4电场力做功的计算公式？
导语:带电粒子在电场中受到电场力作用,所以产生
加速度,速度的大小和方向都可能发生变化.利用电 场来改变或控制带电粒子的运动,是在电子仪器设 备中常用的方法和手段．对带电粒子在电场中的运 动，从受力的角度来看，遵循牛顿运动定律，从做 功的角度来看，遵循能的转化和守恒定律．一般情 况下，电场对带电粒子的作用比较复杂，但离不开 两种最基本的作用：一是使带电粒子加速，二是使 带电粒子偏转．
t
扫描电压
Y
X’
X
示波器图象
Y’
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？
Y
D E F AB C A B
C
O
O
t1
D E
t2
F
X
A BC
D E F
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
y ym sin t
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？
Y
X’
X
Y’
示波器图象
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
（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．
新人教版选修3-1
J2459学生示波器
阴极射线管结构示意图
复习提问：
1牛顿第二定律的表达式？ 2动能定理的表达式？ 3平抛运动的相关知识点。 4电场力做功的计算公式？
导语:带电粒子在电场中受到电场力作用,所以产生
加速度,速度的大小和方向都可能发生变化.利用电 场来改变或控制带电粒子的运动,是在电子仪器设 备中常用的方法和手段．对带电粒子在电场中的运 动，从受力的角度来看，遵循牛顿运动定律，从做 功的角度来看，遵循能的转化和守恒定律．一般情 况下，电场对带电粒子的作用比较复杂，但离不开 两种最基本的作用：一是使带电粒子加速，二是使 带电粒子偏转．
《带电粒子在电场中的运动》人教版高二物理选修3-1PPT课件
新知探究
三、简单的逻辑联结词逻来自联 结词符号“或”
“∨”
“且”
“∧”
“非” 两个“﹁命”题同 时成立
复合命题 及记号
两个命题中至少有一 个成立
与集合联系
p或q 记作p∨q
p且q 记作p∧q
非p 记作﹁p
1.对命题p的否定 2.命题的否定与否命题是不同的概念
新知探究
p或q”、“p且q”、“非p”的真假性的判断 （1）“非p” --- 真假相反 （2）“p且q” ----- 一假必假,全真为真 （3）“p或q” ----- 一真必真,全假为假
一、命题及其关系 1．命题的定义
我们把用语言、符号或式子表达的，可以判断 真假 的 陈述句 叫做命题。其中判断为真 的语句叫做 真命题 ，判断为假的语句叫做 假命题 。
新知探究
2.四种命题及相互关系
原命题 若p，则q
互逆
互 否
否命题 若¬ p，则¬ q
互逆
注：四种命题的真假性之间的关系 （1）互为逆否命题的命题，真假性相同 ； （2）互为逆命题或否命题的命题，真假性没有关系。
F
+
+q m
ｖ=?
__
试计算粒子到达负 极板时的速度？
U
一：带电粒子的加速运动
方法一：动力学观点： 主要利用牛顿运动定律和匀变速直线运动的规律
U
+
q
m
a F qU m md
①
_
v2 2ad
②
d
由①②得 v 2qU
③
带电粒子的加速
m
一：带电粒子的加速运动
方法二：能量观点 ——利用动能定理
qU 1 mv2 2
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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。4．渗透物 理学方法的教育：运用理想化方法，突出主要因素， 忽略次要因素，不计粒子重力。 5．培养综合分析问题的能力，体会物理知识的实际 应用。 教学重点: 教学重点 带电粒子在电场中的加速和偏转规律 教学难点: 教学难点 带电粒子在电场中的偏转问题及应用。 用
!
新 课 标 资 源 网
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 ）示波器： 子仪器。 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 ）示波管的构造：由电子枪、 光屏组成（如图）。 光屏组成（如图）。 • （3）原理：利用了带电粒子在电场中偏转的规 ）原理： 灵敏、 律，灵敏、直观地显示出电信号随时间变化的 图线。 图线。
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1．带电粒子在电场中的运动情况 ．
（平衡、加速和减速） 平衡、加速和减速） • ⑴．若带电粒子在电场中所受合力为零时， 即∑F＝0时，粒子将保持静止状态或匀速直 线运动状态。 • ⑵．若∑F≠0（只受电场力）且与初速度方向 在同一直线上，带电粒子将做加速或减速直 线运动。(变速直线运动)
A h B V0 H
老 师 都 说 好 !
解：将动能定理用于运动全过 程，由W=△Ek得 △
-mg(H+h)-qUAB=0- 1 mV02 2 m〔V2-2g(H+h)〕 UAB= 2q
整理可得
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老 师 都 说 好 !
例1、下列粒子从初速度为零的 状态经加速电压为U的电场后， 哪种粒子速度最大 （ ） A A、质子 B、氘核 C、氦核 D、钠离子
老 师 都
B.电子从B板到达C板时动能的变 B.电子从B板到达C 电子从 化量为零 C.电子到达D板时动能为Ue C.电子到达D板时动能为Ue 电子到达 Ｄ.电子在Ａ板与Ｄ板间作往返运动 电子在Ａ板与Ｄ
F 说
好 !
2．带电粒子在电场中的偏转 ．
新 课 标 资 源 网
类平抛运动） （不计重力，且初速度vo⊥E，则带电粒子将在电场中做类平抛运动） 不计重力， ⊥ ，则带电粒子将在电场中做类平抛运动
老 师 都 说 好 !
Байду номын сангаас
新 课 标 资 源 网
老 师 都 说 好 !
新 课 标
小结： 小结：
资 • 1、研究带电粒子在电场中运动的两条主要线索 源 网 （1）力和运动的关系 ）力和运动的关系——牛顿第二定律 牛顿第二定律 （2）功和能的关系 ）功和能的关系——动能定理 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 老 （1）类比与等效 ） 师
老 师 都 说 好 !
新 课 标 资 源 网
1．带电粒子在电场中的运动情况 ．
（平衡、加速和减速） 平衡、加速和减速）
老 师 都 说 好 !
• ⑴．若带电粒子在电场中所受合力为零时， 即∑F＝0时，粒子将保持静止状态或匀速直 线运动状态。
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高中物理新人教版 选修３-１系列课件
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第一章《静电场》
第九节
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《带电粒子在电场中 的运动》
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教学目标
知识与能力： 知识与能力：
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解：粒子vo在电场中做类平抛运动 粒子 沿电场方向匀速运动所以有： L=vot 沿电场方向匀速运动所以有： 电子射出电场时， 电子射出电场时， 在垂直于电场方向偏移的距离为： 在垂直于电场方向偏移的距离为： y=at2/2 粒子在垂直于电场方向的加速度： 粒子在垂直于电场方向的加速度： a=F/m=eE/m=eU/md 由①②③得： ①②③得
!
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1 eU y= ⋅ 2 md L ⋅ v 0
2
① ② ③ ④
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代入数据得： y=0.36m 代入数据得： 即电子射出时沿垂直于板面方向偏离0.36m 即电子射出时沿垂直于板面方向偏离 电子射出电场时沿电场方向的速度不变仍为v 电子射出电场时沿电场方向的速度不变仍为 o，而垂直于 电场方向的速度： 电场方向的速度： v = at = eU ⋅ L ⑤
+ + + + + + l l
vo
l l l l
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1．带电粒子在电场中的运动情况 ．
（平衡、加速和减速） 平衡、加速和减速） • ⑴．若带电粒子在电场中所受合力为零时， 即∑F＝0时，粒子将保持静止状态或匀速直 线运动状态。 • ⑵．若∑F≠0（只受电场力）且与初速度方向 在同一直线上，带电粒子将做加速或减速直 线运动。(变速直线运动)
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? + + + + + + + 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。
Eq mg -
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◎打入正电荷(如图),将做匀加速直线运动。 设电荷所带的电量为q,板间场强为E,电势差 为U,板距为d,电荷到达另一极板的速度为v,则： 电场力所做的功为W=EqL=Uq 粒子到达另一极板的动能为Ek=mv2/2 由动能定理有Uq=mv2/2 (或 EqL=mv2/2对恒力) ◎ 若初速为v0，则上列各式又应怎么样？ ◎若打入的是负电荷(初速为v0), 将做匀减速直线运动,其运动情况 可能如何,请同学们讨论。
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例题1：如图所示，水平放置的 、 两平行板 例题 ：如图所示，水平放置的A、B两平行板 相距h，上板A带正电 现有质量为m，带电量为+q 带正电。 相距 ，上板 带正电。现有质量为 ，带电量为 的小球在B板下方距离为 板下方距离为H处 以初速度V 的小球在 板下方距离为 处，以初速度 0竖直向上 板小孔进入板间电场， 从B板小孔进入板间电场，欲使小球刚好打到 板， 板小孔进入板间电场 欲使小球刚好打到A板 A、B间电势差 AB应为多少？ 间电势差U 应为多少？ 、 间电势差
哪种粒子动能最大（ 哪种粒子动能最大（ C ）
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BCD
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练习２ 处释放一个无初速度电子向B 练习２：如图 从F处释放一个无初速度电子向B板方 向运动,指出下列对电子运动描述中,正确的是( 向运动,指出下列对电子运动描述中,正确的是(设电源 电动势均为U) 电动势均为U) ( ＡＢＤ ) A.电子到达B板时的动能是Ue A.电子到达B板时的动能是Ue 电子到达 A B C D
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• 物体在只受重力的作用下，被水平抛出， 【思考与讨论】若带电粒子在电场中所受合力 在水平方向上不受力，将做匀速直线运动， ∑F≠0，且与初速度方向有夹角(不等于0°， 180°)，则带电粒子将做什么运动？ 在竖直方向上只受重力，做初速度为零的 自由落体运动。物体的实际运动为这两种 曲线运动 运动的合运动。
⊥
v⊥ eUL = 故电子离开电场时的偏转θ角为 角为： 故电子离开电场时的偏转 角为： tan θ = 2 v0 mdv0
md v 0
⑥
代入数据得： 代入数据得：
θ=6.8° °
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【讨论】 讨论】
1 eU y= ⋅ 2 md
L ⋅ v 0
2
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v⊥ eUL tan θ = = 2 v0 mdv0
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例1、带电粒子经加速电场加速后垂 、 直进入两平行金属板间的偏转电场， 直进入两平行金属板间的偏转电场， BCD 要使它离开偏转电场时偏转角增大， 要使它离开偏转电场时偏转角增大， 可采用的办法有：（ 可采用的办法有：（ ） A、增加带电粒子的电量 、 B、降低加速电压； 、降低加速电压； C、提高偏转电压； 、提高偏转电压； D、减小两平行板间的距离。 、减小两平行板间的距离。
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ACD
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练习一： 练习一： 质子和α粒子由静止经相同加速电场加 质子和 粒子由静止经相同加速电场加 速后，又垂直进入同一匀强电场， 速后，又垂直进入同一匀强电场，出电 场时， 场时，它们横向位移量之比和在偏转电 场中经过时间之比分别为（ 场中经过时间之比分别为（ B ） √ A.2:1和 2 ：1 和 C.1：2和2：1 ： 和 ： B.1：1和 1：2 ： 和 √ ： D.1：4和1：2 ： 和 ：
老
P V 都
说 好
师
0
A.三个小球在电场中运动加速度关 三个小球在电场中运动加速度关 系是a -系是aA＞aB＞aC B.三个小球到达正极时的动能关系是 三个小球到达正极时的动能关系是 EKA ＞EKB ＞EKC
C B A+
!
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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 ）示波器： 子仪器。 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 ）示波管的构造：由电子枪、 光屏组成（如图）。 光屏组成（如图）。 • （3）原理：利用了带电粒子在电场中偏转的规 ）原理： 灵敏、 律，灵敏、直观地显示出电信号随时间变化的 图线。 图线。
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1．带电粒子在电场中的运动情况 ．
（平衡、加速和减速） 平衡、加速和减速） • ⑴．若带电粒子在电场中所受合力为零时， 即∑F＝0时，粒子将保持静止状态或匀速直 线运动状态。 • ⑵．若∑F≠0（只受电场力）且与初速度方向 在同一直线上，带电粒子将做加速或减速直 线运动。(变速直线运动)
A h B V0 H
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解：将动能定理用于运动全过 程，由W=△Ek得 △
-mg(H+h)-qUAB=0- 1 mV02 2 m〔V2-2g(H+h)〕 UAB= 2q
整理可得
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例1、下列粒子从初速度为零的 状态经加速电压为U的电场后， 哪种粒子速度最大 （ ） A A、质子 B、氘核 C、氦核 D、钠离子
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B.电子从B板到达C板时动能的变 B.电子从B板到达C 电子从 化量为零 C.电子到达D板时动能为Ue C.电子到达D板时动能为Ue 电子到达 Ｄ.电子在Ａ板与Ｄ板间作往返运动 电子在Ａ板与Ｄ
F 说
好 !
2．带电粒子在电场中的偏转 ．
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类平抛运动） （不计重力，且初速度vo⊥E，则带电粒子将在电场中做类平抛运动） 不计重力， ⊥ ，则带电粒子将在电场中做类平抛运动
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Байду номын сангаас
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小结： 小结：
资 • 1、研究带电粒子在电场中运动的两条主要线索 源 网 （1）力和运动的关系 ）力和运动的关系——牛顿第二定律 牛顿第二定律 （2）功和能的关系 ）功和能的关系——动能定理 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 老 （1）类比与等效 ） 师
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1．带电粒子在电场中的运动情况 ．
（平衡、加速和减速） 平衡、加速和减速）
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• ⑴．若带电粒子在电场中所受合力为零时， 即∑F＝0时，粒子将保持静止状态或匀速直 线运动状态。
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解：粒子vo在电场中做类平抛运动 粒子 沿电场方向匀速运动所以有： L=vot 沿电场方向匀速运动所以有： 电子射出电场时， 电子射出电场时， 在垂直于电场方向偏移的距离为： 在垂直于电场方向偏移的距离为： y=at2/2 粒子在垂直于电场方向的加速度： 粒子在垂直于电场方向的加速度： a=F/m=eE/m=eU/md 由①②③得： ①②③得
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2
① ② ③ ④
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代入数据得： y=0.36m 代入数据得： 即电子射出时沿垂直于板面方向偏离0.36m 即电子射出时沿垂直于板面方向偏离 电子射出电场时沿电场方向的速度不变仍为v 电子射出电场时沿电场方向的速度不变仍为 o，而垂直于 电场方向的速度： 电场方向的速度： v = at = eU ⋅ L ⑤
+ + + + + + l l
vo
l l l l
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1．带电粒子在电场中的运动情况 ．
（平衡、加速和减速） 平衡、加速和减速） • ⑴．若带电粒子在电场中所受合力为零时， 即∑F＝0时，粒子将保持静止状态或匀速直 线运动状态。 • ⑵．若∑F≠0（只受电场力）且与初速度方向 在同一直线上，带电粒子将做加速或减速直 线运动。(变速直线运动)
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? + + + + + + + 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。
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◎打入正电荷(如图),将做匀加速直线运动。 设电荷所带的电量为q,板间场强为E,电势差 为U,板距为d,电荷到达另一极板的速度为v,则： 电场力所做的功为W=EqL=Uq 粒子到达另一极板的动能为Ek=mv2/2 由动能定理有Uq=mv2/2 (或 EqL=mv2/2对恒力) ◎ 若初速为v0，则上列各式又应怎么样？ ◎若打入的是负电荷(初速为v0), 将做匀减速直线运动,其运动情况 可能如何,请同学们讨论。
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例题1：如图所示，水平放置的 、 两平行板 例题 ：如图所示，水平放置的A、B两平行板 相距h，上板A带正电 现有质量为m，带电量为+q 带正电。 相距 ，上板 带正电。现有质量为 ，带电量为 的小球在B板下方距离为 板下方距离为H处 以初速度V 的小球在 板下方距离为 处，以初速度 0竖直向上 板小孔进入板间电场， 从B板小孔进入板间电场，欲使小球刚好打到 板， 板小孔进入板间电场 欲使小球刚好打到A板 A、B间电势差 AB应为多少？ 间电势差U 应为多少？ 、 间电势差
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练习２ 处释放一个无初速度电子向B 练习２：如图 从F处释放一个无初速度电子向B板方 向运动,指出下列对电子运动描述中,正确的是( 向运动,指出下列对电子运动描述中,正确的是(设电源 电动势均为U) 电动势均为U) ( ＡＢＤ ) A.电子到达B板时的动能是Ue A.电子到达B板时的动能是Ue 电子到达 A B C D
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• 物体在只受重力的作用下，被水平抛出， 【思考与讨论】若带电粒子在电场中所受合力 在水平方向上不受力，将做匀速直线运动， ∑F≠0，且与初速度方向有夹角(不等于0°， 180°)，则带电粒子将做什么运动？ 在竖直方向上只受重力，做初速度为零的 自由落体运动。物体的实际运动为这两种 曲线运动 运动的合运动。
⊥
v⊥ eUL = 故电子离开电场时的偏转θ角为 角为： 故电子离开电场时的偏转 角为： tan θ = 2 v0 mdv0
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例1、带电粒子经加速电场加速后垂 、 直进入两平行金属板间的偏转电场， 直进入两平行金属板间的偏转电场， BCD 要使它离开偏转电场时偏转角增大， 要使它离开偏转电场时偏转角增大， 可采用的办法有：（ 可采用的办法有：（ ） A、增加带电粒子的电量 、 B、降低加速电压； 、降低加速电压； C、提高偏转电压； 、提高偏转电压； D、减小两平行板间的距离。 、减小两平行板间的距离。
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练习一： 练习一： 质子和α粒子由静止经相同加速电场加 质子和 粒子由静止经相同加速电场加 速后，又垂直进入同一匀强电场， 速后，又垂直进入同一匀强电场，出电 场时， 场时，它们横向位移量之比和在偏转电 场中经过时间之比分别为（ 场中经过时间之比分别为（ B ） √ A.2:1和 2 ：1 和 C.1：2和2：1 ： 和 ： B.1：1和 1：2 ： 和 √ ： D.1：4和1：2 ： 和 ：
老
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A.三个小球在电场中运动加速度关 三个小球在电场中运动加速度关 系是a -系是aA＞aB＞aC B.三个小球到达正极时的动能关系是 三个小球到达正极时的动能关系是 EKA ＞EKB ＞EKC
C B A+