带电粒子在电场中的运动 说课课件
环节一:复习回顾 引入新课
Байду номын сангаас
环节二 :带电粒子的加速
环节三 :带电粒子的偏转 环节四 :示波管的原理 环节五:反馈练习 归纳总结
环节一:复习回顾 引入新课
加强新旧知 识的联系。
1、电场力的性质？
2、电场能的性质？
3、牛顿第二定律的内容及表达式？
4、动能定理的内容及表达式？
环节二 :带电粒子的加速
设计意图： 激发学生求知 欲望引出课题
环节五:反馈练习 归纳总结 10’
七、板书设计
第9节
设计意图： 突出了这节课的教学重点， 便于学生形成知识脉络 。 带电粒子在电场中的运动
二、电子偏转
2qU m
2qU m
v 2 2ad
qU
一、电子加 F qU 速 a m md v
1 mv 2 v 2
1 2 qUl y at 2mv 2 d 0 2
小组合作交流： 已知：q、d、m、U、v0、l 1、计算电子在电场中运动时间？ 2、计算电子在电场中的加速度？ 3、在电场中电子的偏转距离是多少？ 4、出电场时电子速度偏转角的正切是多少？
定 量 计 算
环节三 :带电粒子的偏转
设计意图： 明确了偏转问题的处理 方法，为示波管的学习 l 奠定了基础。 t
v0
qU F qE a md m m
点拨提升： 1、电子在电场中做类平抛运动； 2、电场电压的变化带来加速度的 变化，进而影响到电子的偏转距 离和偏转角。
1 2 1 qUl2 y at 2 2 2 m v0 d
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环节四 :示波管的原理
2qU m
方法二：运用动力学知识求解
一题 多解
F qU a m md
v
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2
2qU m
环节二 :带电粒子的加速
思考与讨论：
1、两种计算方法，哪种更好？
2、对于非匀强电场，选择哪种方法？
3、如果带电粒子从中间位置射入呢？
环节二 :带电粒子的加速
学生独立完成，鼓励学生大胆计 算，展示学生结果，对学生的结 果进行评价。
转运动规律。
（2）通过由浅入深、层层推进 的探究活动，让学生逐步了解
示波管的基本原理。
3、教学目标
（1）通过理论分析与实验
验证相结合，让学生形成科
知识与技能 过程与方法 情感态度与价值观
学世界观：体会静电场知识 对科学技术的影响。 （2）培养学生从因果关系 的逻辑层面思考问题的能力， 进一步养成科学思维的方法。
环节三 :带电粒子的偏转
设计意图： 联想到学过的平抛运动， 逐渐明确电子在电场中的 运动形式。
定 性 分 析
自主完成： 1、电子受力方向和初速度方向什么关系？ 2、电子沿平行板方向做什么运动？ 3、电子沿垂直平行板方向做什么运动？ 4、这种运动和我们学过的哪种运动类似？
环节三 :带电粒子的偏转
设计意图： 体现了化曲为直、化难为 易的思维方法，完成了平 抛知识的迁移，突出了本 节课的重点，突破难点。
4、教学重点、难点
重点：带电粒子在电场中加速和偏 转的运动规律。
难点：带电粒子在电场中的偏转中的 侧移量、偏转角的掌握。
二、学情分析
授课对象是高二学生。分析问题的水平参差 不齐，学生的依赖性强。因此，在讲新授课 时，我们都贯彻“低起点、小坡度、慢节奏、 高标准、严要求”的十五字方针，放慢速度， 采取循序渐进的教学方式 。 学生已经基本上掌握了力学和电场的基础知 识，初步具备了分析有关电场问题的能力， 考虑我们的学生基础不太好，理解接受的比 较慢，所以我们放慢节奏，注重教师的引导， 充分调动学生思考的积极性，在共同的探讨 中逐步掌握分析问题的方法。
应用物理知识解决实际问题的能力。
3、教学目标
（1）掌握带电粒子在匀强电场
知识与技能 过程与方法 情感态度与价值观
中的运动规律。
（2）能分析和解决加速和偏转
方面的实际问题及能量转化。
（3）了解示波管的基本原理。
3、教学目标
（1）通过自由落体和平抛运动
知识与技能 过程与方法 情感态度与价值观
规律，由学生自己推导出带电 粒子在匀强电场中的加速和偏
介绍电子束演示仪，北京正负电子对撞机， 展示相关图片及视频
对比 延伸
一个电子的质量是0.91×10-30kg，它的重力G大约 为多少？当它位于E=4×103V/m的电场中时受到的 电场力F为多大？G/F=？你会发现什么？
环节二 :带电粒子的加速
方法一：运用能量知识求解
1 2 qU mv 2
v
一、教材分析
2、安排和意图
这节教材先从能量角度入手研究了带电粒
子在电场中的加速，然后又从分析粒子受力情 况入手，类比重力场中的平抛运动，研究了带 电粒子在匀强电场中的偏转问题。编者安排这 一节，一方面是加深对前面所学知识的理解，
另一方面是借助分析带电粒子的加速和偏转，
使学生进一步掌握运动和力的关系，培养学生
环节五 环节五 :: 课堂小结和练习 课堂小结和巩固升华
引导学生自主归纳总结： 从动力学角度分析
一、电场使带电粒子加速
从做功和能量的角度分析 二、电场使带电粒子偏转
粒子在与电场垂直的方向上做
类似平抛运动的分析方法
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 设计意图：再次加强学生处理两种运动方法的理解。
环节四 :示波管的原理
Y Y Y’ X’ Y’ + X X’ X
设计意图： 以下各种情况，电子将打在荧光屏的什么位置： 形象展示出粒子在空间的 1、在X轴和Y 轴均不加电压； 运动，帮助学生想象示波 2、只在Y轴加正向不变的电压（ Y正，Y’负）； 管中粒子的运动情景。 3、只在X轴加正向不变的电压。
电子枪
Y Y Y’ X’ X X’ X
Y’
+
偏转电极
（1）电子枪：发射并加速电子;
荧光屏
（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。
环节四 :示波管的原理
自主学习
设计意图： 以下各种情况，电子将打在荧光屏的什么位置： 使学生进一步应用 1、在X轴和Y轴均不加电压； 带电粒子偏转规律 2、只在Y轴加正向不变的电压（ Y正，Y’负）； 解决实际问题，将 3、只在X轴加正向不变的电压。 物理知识和生活实 际紧密联系起来。
tan vy v0
2
qUl 2 mv0 d
三、示波管
六、课堂评价
1、评价学生的学习态度和参与度： 课前学案是否完成； 课中是否认真听讲； 是否记住本节重点内容； 是否主动动手探究等等。 2、评价学生的学习效果： 通过导学案和《练习册》上习题的正确率 来评判。
三、教法分析
以教师为主导，学生为主体，思维训练为主
线。充分利用多媒体课件、投影仪。
四、学法指导
高二理科的学生听话懂事，求知欲强，但在 思维习惯上还有待于教师引导，本节课从学 生原有的知识和能力出发， 教师要创设疑 问，提出问题，让学生通过自己动手合作交 流、共同探索来寻求解决问题的方法。
五、教学过程的设计
实现堂堂清
练习和作业：
周周清
1、当堂完成导学案3、4、5题； 2、课下根据自己的实际情况分层检测卷相关 习题。 3、课下阅读课本“科学足迹”和“科学漫步” 中的两篇文章。 4、放假回家做完周练相关习题
环节一:复习回顾 引入新课 3’
环节二 :带电粒子的加速
8’
环节三 :带电粒子的偏转 18’ 环节四 :示波管的原理 6’
带电粒子在电场中的运动
说课人：武同国
说课 内容
1.教材分析
2.学情分析 3.教法分析
4.学法指导
5.教学设计 7.课堂评价
6.板书设计
一、教材分析
1、地位和作用 关键词：
加速 偏转 示波管
本节是本章知识的重要应用之一 ，是力学知识和电学知识的综合 。在教学大纲和考试说明中都把 本节知识列为理解并掌握的内容 。通过对本节知识的学习，学生 能够把电场知识和牛顿定律、动 能定理、运动的合成与分解等力 学知识有机地结合起来，加深对 力、电知识的理解，有利于培养 学生用物理规律解决实际问题的 能力，同时也为以后学习带电粒 子在磁场中的运动打下基础。
Байду номын сангаас
环节二 :带电粒子的加速
环节三 :带电粒子的偏转 环节四 :示波管的原理 环节五:反馈练习 归纳总结
环节一:复习回顾 引入新课
加强新旧知 识的联系。
1、电场力的性质？
2、电场能的性质？
3、牛顿第二定律的内容及表达式？
4、动能定理的内容及表达式？
环节二 :带电粒子的加速
设计意图： 激发学生求知 欲望引出课题
环节五:反馈练习 归纳总结 10’
七、板书设计
第9节
设计意图： 突出了这节课的教学重点， 便于学生形成知识脉络 。 带电粒子在电场中的运动
二、电子偏转
2qU m
2qU m
v 2 2ad
qU
一、电子加 F qU 速 a m md v
1 mv 2 v 2
1 2 qUl y at 2mv 2 d 0 2
小组合作交流： 已知：q、d、m、U、v0、l 1、计算电子在电场中运动时间？ 2、计算电子在电场中的加速度？ 3、在电场中电子的偏转距离是多少？ 4、出电场时电子速度偏转角的正切是多少？
定 量 计 算
环节三 :带电粒子的偏转
设计意图： 明确了偏转问题的处理 方法，为示波管的学习 l 奠定了基础。 t
v0
qU F qE a md m m
点拨提升： 1、电子在电场中做类平抛运动； 2、电场电压的变化带来加速度的 变化，进而影响到电子的偏转距 离和偏转角。
1 2 1 qUl2 y at 2 2 2 m v0 d
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环节四 :示波管的原理
2qU m
方法二：运用动力学知识求解
一题 多解
F qU a m md
v
v 2ad
2
2qU m
环节二 :带电粒子的加速
思考与讨论：
1、两种计算方法，哪种更好？
2、对于非匀强电场，选择哪种方法？
3、如果带电粒子从中间位置射入呢？
环节二 :带电粒子的加速
学生独立完成，鼓励学生大胆计 算，展示学生结果，对学生的结 果进行评价。
转运动规律。
（2）通过由浅入深、层层推进 的探究活动，让学生逐步了解
示波管的基本原理。
3、教学目标
（1）通过理论分析与实验
验证相结合，让学生形成科
知识与技能 过程与方法 情感态度与价值观
学世界观：体会静电场知识 对科学技术的影响。 （2）培养学生从因果关系 的逻辑层面思考问题的能力， 进一步养成科学思维的方法。
环节三 :带电粒子的偏转
设计意图： 联想到学过的平抛运动， 逐渐明确电子在电场中的 运动形式。
定 性 分 析
自主完成： 1、电子受力方向和初速度方向什么关系？ 2、电子沿平行板方向做什么运动？ 3、电子沿垂直平行板方向做什么运动？ 4、这种运动和我们学过的哪种运动类似？
环节三 :带电粒子的偏转
设计意图： 体现了化曲为直、化难为 易的思维方法，完成了平 抛知识的迁移，突出了本 节课的重点，突破难点。
4、教学重点、难点
重点：带电粒子在电场中加速和偏 转的运动规律。
难点：带电粒子在电场中的偏转中的 侧移量、偏转角的掌握。
二、学情分析
授课对象是高二学生。分析问题的水平参差 不齐，学生的依赖性强。因此，在讲新授课 时，我们都贯彻“低起点、小坡度、慢节奏、 高标准、严要求”的十五字方针，放慢速度， 采取循序渐进的教学方式 。 学生已经基本上掌握了力学和电场的基础知 识，初步具备了分析有关电场问题的能力， 考虑我们的学生基础不太好，理解接受的比 较慢，所以我们放慢节奏，注重教师的引导， 充分调动学生思考的积极性，在共同的探讨 中逐步掌握分析问题的方法。
应用物理知识解决实际问题的能力。
3、教学目标
（1）掌握带电粒子在匀强电场
知识与技能 过程与方法 情感态度与价值观
中的运动规律。
（2）能分析和解决加速和偏转
方面的实际问题及能量转化。
（3）了解示波管的基本原理。
3、教学目标
（1）通过自由落体和平抛运动
知识与技能 过程与方法 情感态度与价值观
规律，由学生自己推导出带电 粒子在匀强电场中的加速和偏
介绍电子束演示仪，北京正负电子对撞机， 展示相关图片及视频
对比 延伸
一个电子的质量是0.91×10-30kg，它的重力G大约 为多少？当它位于E=4×103V/m的电场中时受到的 电场力F为多大？G/F=？你会发现什么？
环节二 :带电粒子的加速
方法一：运用能量知识求解
1 2 qU mv 2
v
一、教材分析
2、安排和意图
这节教材先从能量角度入手研究了带电粒
子在电场中的加速，然后又从分析粒子受力情 况入手，类比重力场中的平抛运动，研究了带 电粒子在匀强电场中的偏转问题。编者安排这 一节，一方面是加深对前面所学知识的理解，
另一方面是借助分析带电粒子的加速和偏转，
使学生进一步掌握运动和力的关系，培养学生
环节五 环节五 :: 课堂小结和练习 课堂小结和巩固升华
引导学生自主归纳总结： 从动力学角度分析
一、电场使带电粒子加速
从做功和能量的角度分析 二、电场使带电粒子偏转
粒子在与电场垂直的方向上做
类似平抛运动的分析方法
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 设计意图：再次加强学生处理两种运动方法的理解。
环节四 :示波管的原理
Y Y Y’ X’ Y’ + X X’ X
设计意图： 以下各种情况，电子将打在荧光屏的什么位置： 形象展示出粒子在空间的 1、在X轴和Y 轴均不加电压； 运动，帮助学生想象示波 2、只在Y轴加正向不变的电压（ Y正，Y’负）； 管中粒子的运动情景。 3、只在X轴加正向不变的电压。
电子枪
Y Y Y’ X’ X X’ X
Y’
+
偏转电极
（1）电子枪：发射并加速电子;
荧光屏
（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。
环节四 :示波管的原理
自主学习
设计意图： 以下各种情况，电子将打在荧光屏的什么位置： 使学生进一步应用 1、在X轴和Y轴均不加电压； 带电粒子偏转规律 2、只在Y轴加正向不变的电压（ Y正，Y’负）； 解决实际问题，将 3、只在X轴加正向不变的电压。 物理知识和生活实 际紧密联系起来。
tan vy v0
2
qUl 2 mv0 d
三、示波管
六、课堂评价
1、评价学生的学习态度和参与度： 课前学案是否完成； 课中是否认真听讲； 是否记住本节重点内容； 是否主动动手探究等等。 2、评价学生的学习效果： 通过导学案和《练习册》上习题的正确率 来评判。
三、教法分析
以教师为主导，学生为主体，思维训练为主
线。充分利用多媒体课件、投影仪。
四、学法指导
高二理科的学生听话懂事，求知欲强，但在 思维习惯上还有待于教师引导，本节课从学 生原有的知识和能力出发， 教师要创设疑 问，提出问题，让学生通过自己动手合作交 流、共同探索来寻求解决问题的方法。
五、教学过程的设计
实现堂堂清
练习和作业：
周周清
1、当堂完成导学案3、4、5题； 2、课下根据自己的实际情况分层检测卷相关 习题。 3、课下阅读课本“科学足迹”和“科学漫步” 中的两篇文章。 4、放假回家做完周练相关习题
环节一:复习回顾 引入新课 3’
环节二 :带电粒子的加速
8’
环节三 :带电粒子的偏转 18’ 环节四 :示波管的原理 6’
带电粒子在电场中的运动
说课人：武同国
说课 内容
1.教材分析
2.学情分析 3.教法分析
4.学法指导
5.教学设计 7.课堂评价
6.板书设计
一、教材分析
1、地位和作用 关键词：
加速 偏转 示波管
本节是本章知识的重要应用之一 ，是力学知识和电学知识的综合 。在教学大纲和考试说明中都把 本节知识列为理解并掌握的内容 。通过对本节知识的学习，学生 能够把电场知识和牛顿定律、动 能定理、运动的合成与分解等力 学知识有机地结合起来，加深对 力、电知识的理解，有利于培养 学生用物理规律解决实际问题的 能力，同时也为以后学习带电粒 子在磁场中的运动打下基础。
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物理人教版(2019)必修第三册10.5带电粒子在电场中的运动(共44张ppt)
的匀强电场中，要使粒子飞出电场，
则应满足 t＝
l
d
时，y≤ ，
v0
2
l
d
若 t＝ 时，y> ，则粒子
v0
2
打在板上，不能飞出电场。
点击播放
0
4
示波管原理
示波器是一种用途十分广泛的电子测量仪器。它能把肉眼看不见的
电信号变换成看得见的图像，便于人们研究各种电现象的变化过程。示
波器利用狭窄的、由高速电子组成的电子束，打在涂有荧光物质的屏面
偏转电极
荧
光
屏
′
示波管的构造
′
思考与讨论1：如果在电极 XXˊ 之间不加电压，而在 YYˊ 之间也
不加电压，电子将打在荧光屏的什么位置？
电子枪
Y
Y
X
Yˊ
Xˊ
X
Xˊ
Yˊ
-
+
偏转电极
荧光屏
思考与讨论2：如果在电极 XXˊ 之间不加电压，而在 YYˊ 之间加
不变电压，使Y 的电势比 Yˊ 高，电子将打在荧光屏的什么位置？
放置，电子将在竖
Y
-
直方向发生偏转。
Y’
如果电
子在电
场中既
-
若金属平行板竖直
加速又
放置，电子将在水
偏转会
平方向发生偏转。
怎样呢？
X
-
X’
+
0
3
带电粒子在电场中的加速和偏转
A
B
E
+
F
U1
v0
+++++++++
则应满足 t＝
l
d
时，y≤ ，
v0
2
l
d
若 t＝ 时，y> ，则粒子
v0
2
打在板上，不能飞出电场。
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4
示波管原理
示波器是一种用途十分广泛的电子测量仪器。它能把肉眼看不见的
电信号变换成看得见的图像，便于人们研究各种电现象的变化过程。示
波器利用狭窄的、由高速电子组成的电子束，打在涂有荧光物质的屏面
偏转电极
荧
光
屏
′
示波管的构造
′
思考与讨论1：如果在电极 XXˊ 之间不加电压，而在 YYˊ 之间也
不加电压，电子将打在荧光屏的什么位置？
电子枪
Y
Y
X
Yˊ
Xˊ
X
Xˊ
Yˊ
-
+
偏转电极
荧光屏
思考与讨论2：如果在电极 XXˊ 之间不加电压，而在 YYˊ 之间加
不变电压，使Y 的电势比 Yˊ 高，电子将打在荧光屏的什么位置？
放置，电子将在竖
Y
-
直方向发生偏转。
Y’
如果电
子在电
场中既
-
若金属平行板竖直
加速又
放置，电子将在水
偏转会
平方向发生偏转。
怎样呢？
X
-
X’
+
0
3
带电粒子在电场中的加速和偏转
A
B
E
+
F
U1
v0
+++++++++
公开课《带电粒子在电场中的运动》省公开课获奖课件市赛课比赛一等奖课件
tan
eU 2l mv02d
U2l 2U1d
y U2l 2 4U1d
与粒子旳电量q、 质量m无关
SKT思索题
试证明：带电粒子垂直进入偏转电场，离开电场
时就好象是从初速度所在直线旳中点沿直线离开
电场旳。 x
θ
y
qUl 2 2mv02d
tan
qUl mv02d
qUl 2
x y 2mv02d
第九节：带电粒子在电场中旳运动
QJJR情景引入
火爆旳电视剧让你深深旳沉迷在其中，你 旳心情随情节而起伏，从我们物理学旳角度， 我想问你，你了解电视机旳工作原理吗？电视 机是怎样工作旳，在电子技术中，示波器能简 朴旳反应这一原理，就让我们从电子在电场中 旳运动说起吧！
SWMB三维目的设计
能够从受力和能量转换旳角度分析带电粒子 在电场中旳运动，培养用运动分解旳措施来研究 问题旳能力，进而了经过示波器旳研究了解电视 机旳工作原理，渗透物理学措施旳教育：利用理 想化措施，突出主要原因，忽视次要原因，认识 哲学旳措施美。
A、有相同旳质量
B、有相同旳电荷量 C、有相同旳比荷
C
D、属于同一元素旳同位素
y
qUl 2 2mv02d
KTLX课堂练习2
2、如图所示，M、N是在真空中竖直放置旳两块
平行金属板，质量为m、电量为+q旳质子，以极
小旳初速度由小孔进入电场，当M、N间电压为
U时，粒子到达N板旳速度为v，假如要使这个带
电粒子到达N板旳速度为2v ，则下述措施能满足
解：由动能定理，得
eU 1 mv 2 2
v 2eU m
代入数值得：v=3.0×107m/s
y
1 qU
高中物理人教版必修第三册说课课件《带电粒子在电场中的运动之多功能静电加速器的设计与使用实验》
多功能静电加速器 的设计与使用实验说课
目录
素养与目标
背景与材料
原理与过程
展示与效果
创新与改进
实验素养与目标
实验素养与目标
物理观念
1.通过观察多功能静电加速器，知 道仪器的设计思想。 2.通过观察带电小球的加速运动， 树立电场的物质观和能量观。
科学思维
1.通过重组实验器材，构建带电小球 直线加速和圆形加速的物理模型。 2.观察仪器结构，学会分析推理带电 小球的加速原理。 3.通过静电加速器学习，创新认识加 速器的工作原理。 4.能对静电加速器提出新的改进方案。
北京正负电子对撞机
美国费米实验室加速器
制作材料
有机玻璃板
导线+钩码
圆形轨道 有机玻璃板 （有机玻璃）
圆形铁环
导电小球
铝箔
导电小球
高压电源
铝箔
直线加速器
导线+钩码
圆形加速器
实验原理与内容
实验原型
2新0圈1层5年浙江省高考理综
静电也能使小球加速，而且能循环加速
基本思想
圆
直线
直线加速器原理图与实物图
教学内容
• 学会利用器材制 作多功能静电加 速器。
• 通过多功能静电 加速器的使用， 能分析解释其工 作原理。
• 提出多功能静电 加速器的改进方 案。
实验展示与效果
实验创新与改进
创新亮点
设计思想巧妙
圆
直线
用一种器材，变换组合后完成直线加速和圆形加速两个实验
创新亮点
原理简单明了
采用静电加速，导电小球与铝箔接触后，变换电性，不断加速
选择性必修第2册 P17
设计背景2
回旋加速器的设计思路
目录
素养与目标
背景与材料
原理与过程
展示与效果
创新与改进
实验素养与目标
实验素养与目标
物理观念
1.通过观察多功能静电加速器，知 道仪器的设计思想。 2.通过观察带电小球的加速运动， 树立电场的物质观和能量观。
科学思维
1.通过重组实验器材，构建带电小球 直线加速和圆形加速的物理模型。 2.观察仪器结构，学会分析推理带电 小球的加速原理。 3.通过静电加速器学习，创新认识加 速器的工作原理。 4.能对静电加速器提出新的改进方案。
北京正负电子对撞机
美国费米实验室加速器
制作材料
有机玻璃板
导线+钩码
圆形轨道 有机玻璃板 （有机玻璃）
圆形铁环
导电小球
铝箔
导电小球
高压电源
铝箔
直线加速器
导线+钩码
圆形加速器
实验原理与内容
实验原型
2新0圈1层5年浙江省高考理综
静电也能使小球加速，而且能循环加速
基本思想
圆
直线
直线加速器原理图与实物图
教学内容
• 学会利用器材制 作多功能静电加 速器。
• 通过多功能静电 加速器的使用， 能分析解释其工 作原理。
• 提出多功能静电 加速器的改进方 案。
实验展示与效果
实验创新与改进
创新亮点
设计思想巧妙
圆
直线
用一种器材，变换组合后完成直线加速和圆形加速两个实验
创新亮点
原理简单明了
采用静电加速，导电小球与铝箔接触后，变换电性，不断加速
选择性必修第2册 P17
设计背景2
回旋加速器的设计思路
高中物理带电粒子在电场中的运动市公开课获奖课件省名师示范课获奖课件
向偏移旳距离y。
F
++++++
y
-q
m- - - d- - -
L
U
解： 1）电子在垂直电场方向做匀速运动，由 L=v0t
可求得电子在电场中旳运动时间t=L/v0，
2）电子在沿电场方向做匀加速运动， 加速度a=F/m=qE/m=eU/md. 电子射出电场时竖直偏移旳距离y=at2 /2，
（其中t为电子在电场中运动时间），
求电荷到达负极板时旳速度？
U +
+
+
•q
+
F
-
--
-
+
d
-
A
B
1。利用运动学和动力学措施求解，设板间
距为d,因电场力为恒力，所以有
a F qU m md
根据v22 v12 2ad
可得v2 2qU / m
2。利用能量观点求解
根据W
qU
1 2
mVt 2
1 2
mV02
可得v2 2qU / m
-q
v0
m- - - d- - -
L
U
解： 1）电子在水平方向做匀速运动，由 L=v0t
可求得电子在电场中旳运动时间t=L/v0，
例题2： 一电子水平射入如图所示旳电场中，
射入时旳速度V0=3.0X107m/s.两极板旳长度 为L=6.0cm，相距d=2cm，极板间电压
U=200V.求2）电子射出电场时沿垂直板面方
有
=
=0.012, 得：φ=0.69°
练习3。两块平行旳金属板A、B之间旳电压是 80V，一种电子以6.0×106 m/s旳速度从小 孔C垂直A板进入电场，该电子能打在B板上 吗？假如能打在B板上，它到达B板时旳速 度有多大？假如电源电压变为120V，情况又 会怎样？
《带电粒子在电场中的运动》PPT优秀课件
带电粒子在电场中的运动
----示波器
回顾
1、带电粒子在电场中的加速
1
qU mvt 2
2
2、带电粒子在电场中的偏转
粒子作类平抛运动
3、带电粒子加速与偏转问题综合
若带电粒子由静止先经加速电场(电压 U1)加速，又进入偏
2
1 2 qU2l
y＝2at ＝2dmv20
转电场(电压 U2)，射出偏转电场时偏移量
组成结构：电子枪，偏转电极和荧光屏；
管内抽成真空；电子枪的作用是产生高速飞行的电子；
示波管原理示意图：
示波管
1、如果在偏转电极X X' 之间和偏转电极Y Y' 之间都没有加电压
电子束从电子枪射出后沿直线传播，打在荧光屏中心，在那里产生一个亮斑。
示波管
2、如果在电极 X X' 之间不加电压，但在 Y Y' 之间加不变的电压
qU1＝1mv20
2
U2l2
U2l
⇒y＝
，速度偏转角的正切值为 tan θ＝
。
4dU1
2U1d
偏转电极的不同放置方式
若金属平行板水平放置，电子将在竖直方向发生
偏转。
若金属平行板竖直放置，电子将在水平方向发生
偏转。
示波管
新知讲解
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
示波管
常见的扫描电压：
（2）信号电压：UYY'（竖直方向）
常见的信号电压：
示波管
研究：若在水平方向和竖直方向分别加入如图所示的交变电压，显示屏上的图像如何？
要点：
（1）若周期电压发生变化，则象限图中形成
的图像也会变化。
----示波器
回顾
1、带电粒子在电场中的加速
1
qU mvt 2
2
2、带电粒子在电场中的偏转
粒子作类平抛运动
3、带电粒子加速与偏转问题综合
若带电粒子由静止先经加速电场(电压 U1)加速，又进入偏
2
1 2 qU2l
y＝2at ＝2dmv20
转电场(电压 U2)，射出偏转电场时偏移量
组成结构：电子枪，偏转电极和荧光屏；
管内抽成真空；电子枪的作用是产生高速飞行的电子；
示波管原理示意图：
示波管
1、如果在偏转电极X X' 之间和偏转电极Y Y' 之间都没有加电压
电子束从电子枪射出后沿直线传播，打在荧光屏中心，在那里产生一个亮斑。
示波管
2、如果在电极 X X' 之间不加电压，但在 Y Y' 之间加不变的电压
qU1＝1mv20
2
U2l2
U2l
⇒y＝
，速度偏转角的正切值为 tan θ＝
。
4dU1
2U1d
偏转电极的不同放置方式
若金属平行板水平放置，电子将在竖直方向发生
偏转。
若金属平行板竖直放置，电子将在水平方向发生
偏转。
示波管
新知讲解
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
示波管
常见的扫描电压：
（2）信号电压：UYY'（竖直方向）
常见的信号电压：
示波管
研究：若在水平方向和竖直方向分别加入如图所示的交变电压，显示屏上的图像如何？
要点：
（1）若周期电压发生变化，则象限图中形成
的图像也会变化。
高中物理带电粒子在电场中的运动精品课件-PPT
四、示波器得原理 (第二课时)
1、示波器作用:就是一种用来观察电信号随时间 变化得电子仪器。
2、她得核心部件就是示波管:由电子枪、偏转电 极和荧光屏组成,管内抽成真空。
四、示波器得原理
产生高速飞 锯齿形扫 行得电子束 描电压
使电子沿x 方向偏移
待显示得 电压信号
使电子沿Y 方向偏移
3、原
理已知:U1、l、YY׳偏转电极得电压U2、板间距d 、 板
y U2l2
4U1d
与粒子得电量q、 质量m无关
中,重力可忽略。在满足电子能射出平行板区得条
件下,下述四种情况中,一定能使电子得偏转角θ变大
得就是 ( )
A、U1变大、U2变大 C、U1变大、U2变小
B、U1变小、U2变大 D、U1变小、U2变小
析与解 对加速过程由动能定理:
qU1
1 2
mv02
mv02 2qU1
对偏转过程由偏转角正切公式:
开电场后得偏转角正切为0、25
√D、如果带电粒子得初动能为原来得2倍,则粒子离 开电场后得偏转角正切为0、25
强化练习
5、质子(质量为m、电量为e)和二价氦离子
(质量为4m、电量为2e)以相同得初动能垂
直射入同一偏转电场中,离开电场后,她们
得偏转角正切之比为
2:1,侧移之比
为
。2:1
tan qUl
析与解
y
qUl 2 2mv02d
而yc yb
v0c ya
ybv0b又y又 t1atvl20
2
tc tb ta tb
而la lb v0a v0b
Ek W qEy
Eka Ekb Ekc
强化练习
7、如图,电子在电势差为U1得加速电场中由静止开 始加速,然后射入电势差为U2得两块平行极板间得 电场中,入射方向跟极板平行。整个装置处在真空
电容器 带电粒子在电场中的运动(共65张PPT)
(1)确定不变量，分析是电压不变还是所带电荷量 不变．
(2)用决定式 C＝4επrkSd分析平行板电容器电容的
变化． (3)用定义式 C＝UQ分析电容器所带电荷量或两极
板间电压的变化． (4)用 E＝Ud 分析电容器极板间场强的变化．
2．平行板电容器的动态分析问题的两种情况归纳： (1)平行板电容器充电后，保持电容器的两极板与电 池的两极相连接：
A．0<t0<T4 3T
C. 4 <t0<T
T 3T B.2<t0< 4 D．T<t0<98T
【思路点拨】加在平行板 A，B 间的电压成周期性 变化，A、B 间电场成周期性变化，在一个周期内，前T2
和后T2的场强大小相等，方向相反．
【解析】若 0<t0<T4，带正电粒子先加速向 B 板运动、 再减速运动至零；然后再反方向加速运动、减速运动至 零；如此反复运动，每次向右运动的距离大于向左运动
加速运动
D．保持电键K闭合，把电容器两极板距离增大，微 粒将向下做加速运动
【解析】带电粒子受重力和竖直向上的电场力作 用而静止，可知粒子带负电，故选项 A 错．由于粒子 处于平衡状态，有 qE＝mg，E 为极板间的电场强度， 电源电动势的大小 ε＝Ed＝mqgd，选项 B 正确．断开 电键 K，极板间电场没有改变，微粒仍将静止不动， 选项 C 错．保持 K 闭合，把电容器两极板距离增大， 则极板间电场的电场强度变小，微粒将向下做加速运 动．选项 D 正确.
也可以同时研究几种场共同作用的效果，将叠加场等 效为一个简单场，然后与重力场中的力学问题进行类 比，利用力学规律和方法进行分析和解答．
带电小球在匀强电场和重力场的叠加场中的圆周运动， 可以利用平行四边形定则求出带电体所受重力和静电 力的合力作为带电体受到的“等效重力”，然后根据 力学中处理圆周运动的方法进行解决．
(2)用决定式 C＝4επrkSd分析平行板电容器电容的
变化． (3)用定义式 C＝UQ分析电容器所带电荷量或两极
板间电压的变化． (4)用 E＝Ud 分析电容器极板间场强的变化．
2．平行板电容器的动态分析问题的两种情况归纳： (1)平行板电容器充电后，保持电容器的两极板与电 池的两极相连接：
A．0<t0<T4 3T
C. 4 <t0<T
T 3T B.2<t0< 4 D．T<t0<98T
【思路点拨】加在平行板 A，B 间的电压成周期性 变化，A、B 间电场成周期性变化，在一个周期内，前T2
和后T2的场强大小相等，方向相反．
【解析】若 0<t0<T4，带正电粒子先加速向 B 板运动、 再减速运动至零；然后再反方向加速运动、减速运动至 零；如此反复运动，每次向右运动的距离大于向左运动
加速运动
D．保持电键K闭合，把电容器两极板距离增大，微 粒将向下做加速运动
【解析】带电粒子受重力和竖直向上的电场力作 用而静止，可知粒子带负电，故选项 A 错．由于粒子 处于平衡状态，有 qE＝mg，E 为极板间的电场强度， 电源电动势的大小 ε＝Ed＝mqgd，选项 B 正确．断开 电键 K，极板间电场没有改变，微粒仍将静止不动， 选项 C 错．保持 K 闭合，把电容器两极板距离增大， 则极板间电场的电场强度变小，微粒将向下做加速运 动．选项 D 正确.
也可以同时研究几种场共同作用的效果，将叠加场等 效为一个简单场，然后与重力场中的力学问题进行类 比，利用力学规律和方法进行分析和解答．
带电小球在匀强电场和重力场的叠加场中的圆周运动， 可以利用平行四边形定则求出带电体所受重力和静电 力的合力作为带电体受到的“等效重力”，然后根据 力学中处理圆周运动的方法进行解决．
高中物理精品PPT课件《带电粒子在电场中的运动》(23张)
如果带电粒子沿垂直电场的方向进入匀 强电场，它将怎样运动呢?
下面我们来探讨带电粒子的偏转
二、带电粒子的偏转
+++++++++
d
q、m +
v0
U
--------
l
二、带电粒子的偏转
+++++++++
d v0
q、m +
UF
--------
l
1.q的受力怎样? －q的受力又怎样? 2.水平方向和竖直方向的运动性质怎样? 3.与学过的哪种运动形式类似? zxxk
二、带电粒子的偏转
带电粒子 沿垂直电场的方向进入匀强电场,
做类平抛运动：
垂直电场方向:zxxk 做匀速直线运动 平行电场方向: 做初速度为0的匀加速直线运动
二、带电粒子的偏转
+++++++++
d
q、m +
v0
UF
--------
偏移距离
y
+θ
v0
l
4.如何求粒子的偏移距离?
vy v
偏转角
5.如何求粒子的出射速度大小及偏转角?
解:垂直电场方向:飞行时间
t
l v0
平行电场方向:加速度 a F eU
m md
偏移距离
y
1 2
at 2
1 2
eUl2 mv02d
qUl
偏移角
vy a
tin
t
vy v0
下面我们来探讨带电粒子的偏转
二、带电粒子的偏转
+++++++++
d
q、m +
v0
U
--------
l
二、带电粒子的偏转
+++++++++
d v0
q、m +
UF
--------
l
1.q的受力怎样? －q的受力又怎样? 2.水平方向和竖直方向的运动性质怎样? 3.与学过的哪种运动形式类似? zxxk
二、带电粒子的偏转
带电粒子 沿垂直电场的方向进入匀强电场,
做类平抛运动：
垂直电场方向:zxxk 做匀速直线运动 平行电场方向: 做初速度为0的匀加速直线运动
二、带电粒子的偏转
+++++++++
d
q、m +
v0
UF
--------
偏移距离
y
+θ
v0
l
4.如何求粒子的偏移距离?
vy v
偏转角
5.如何求粒子的出射速度大小及偏转角?
解:垂直电场方向:飞行时间
t
l v0
平行电场方向:加速度 a F eU
m md
偏移距离
y
1 2
at 2
1 2
eUl2 mv02d
qUl
偏移角
vy a
tin
t
vy v0
带电粒子在电场中的运动ppt课件
A
B
C
D
E
F
U
－
U ~
＋
U
u0
多级直线加速器示意图
0
T
2T
t
-u0
二、带电粒子在电场中的偏转
【情景】如图，水平放置一对金属板Y和Y′,长度为L，相距为d，极板间的
电压为U。一电荷量为q质量为m的电子，从两板中央以水平速度v0射入。
【问题】
-
Y
1.请你分析电子的运动？ 2.求电子穿出电场时的侧移量y与偏转角的tanθ.
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．
★研究带电粒子运动的主要工具：
电场力 F=qE
加速度 a=F/m
电场力的功 W=qU
动能定理
W
qU
1 2
mvt 2
1 2
mv02
一、带电粒子在电场中的加速
【情景】如图,真空中一对金属板间距为d,加上电压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运动从正极板向负极板运动。
第十章 静电场中的能量 第 5 节 带电粒子在电场中的运动
教学目标
1．掌握带电粒子在电场中加速和偏转所遵循的规律． 2．带电粒子在电场中的偏转问题及应用 3．知道示波器的主要构造和工作原理．
新课引入
大型粒子对撞机
医用直线加速器(IGRT)
示波器
新课引入
在现代科学实验和技术设备中，常利用电场来改变或控制带电粒子的运动。
t
X
Y′
课堂小结
通过本节课的学习，你学到了哪些知识？学会了哪些方法？
知识总结：
1.带电粒子在电场中的加速运动。
带电粒子在电场中的运动--优质获奖课件
答案 C
借题发挥 解答本题的关键是要通过读题理解 灵敏度的物理含义，然后通过运算得出灵敏度 的表达式来加以分析选择．
【变式 2】 示波管是一种多功能电学仪器，它的工作原理可 以等效成下列情况：如图 1－4－8 所示，真空室中电极 K 发出电 子(初速度不计)，经过电压为 U1 的加速电场后，由小孔 S 沿水平 金属板 A、B 间的中心线射入板中．金属板长为 L，相距为 d，当 A、B 间电压为 U2 时电子偏离中心线飞出电场打到荧光屏上而显 示亮点．已知电子的质量为 m、电荷量为 e，不计电子重力，下列 情况中一定能使亮点偏离中心距离变大的是( )．
度为vy.根据题意得：eU1＝12mv20.
①
电子在A、B间做类平抛运动，当其离开偏转电场时侧向速
度为vy＝at＝emUd2·vL0.
②
结合①②式，速度的偏转角θ满足： tan θ＝vv0y＝2Ud2UL1. 显然，欲使θ变大，应该增大U2、L，或者减小U1、d.正确选 项是B.
答案 B
【典例 3】 在如图 1－4－9 所示的平行板电容器的两板 A、 B 上分别加如图 1－4－10①、②所示的两种电压，开始 B 板的电 势比 A 板高．在电场力作用下原来静止在两板中间的电子开始运 动．若两板间距足够大，且不计重力，试分析电子在两种交变电 压作用下的运动情况，并画出相应的 v－t 图象．
式中vy＝at＝qdUm1·vl0，vx＝v0，代入得tan θ＝mqUv201dl .
粒子从偏转电场中射出时偏移量y＝
1 2
at2＝
1 2
·qdUm1
·vl0
2，作粒
子速度的反向延长线，设交于O点，O点与电场边缘的距离为x，
qU1l2 则x＝tany θ＝2qdUm1vl02＝2l .