《带电粒子在电场中运动》导学案
人教版高二物理选修3《带电粒子在电场中的运动》教案及教学反思

人教版高二物理选修3《带电粒子在电场中的运动》教案及教学反思一、教学目标1.了解带电粒子在电场中的受力特点和运动规律。
2.掌握计算带电粒子在电场中的运动轨迹和速度等相关物理量的方法。
3.发展学生的物理思维和实验技能。
二、教学重点和难点重点1.带电粒子在电场中受力特点和运动规律。
2.带电粒子在匀强电场中的运动轨迹和速度计算方法。
难点1.带电粒子在非匀强电场中的运动规律和计算方法。
2.带电粒子在电场中的能量问题。
三、教学内容和步骤设计教学内容1.带电粒子在电场中的运动规律和受力特点。
2.匀强电场中带电粒子的运动轨迹和速度计算方法。
3.非匀强电场中带电粒子的运动规律和计算方法。
4.带电粒子在电场中的能量问题。
步骤设计第一步:导入(10分钟)1.提问:什么是电场?2.引导学生思考带电粒子在电场中的运动规律和受力特点。
3.引出本课主题:带电粒子在电场中的运动。
第二步:讲解(30分钟)1.讲解带电粒子在匀强电场中的运动轨迹和速度计算方法。
2.讲解带电粒子在非匀强电场中的运动规律和计算方法。
3.讲解带电粒子在电场中的能量问题。
第三步:实验(30分钟)1.实验1:用电子枪在匀强电场中研究带电粒子的运动轨迹和速度。
2.实验2:用带电粒子在电场中的能量动态测量带电粒子的电势和电势差。
第四步:讨论(20分钟)1.针对实验结果进行讨论。
2.讨论带电粒子在电场中的运动规律和能量问题。
第五步:练习(20分钟)1.练习带电粒子在电场中的运动轨迹和速度等计算题目。
第六步:结论(10分钟)1.总结带电粒子在电场中的运动规律和能量问题。
2.引导学生思考应用于实际生活中的例子。
四、教学反思本课以带电粒子在电场中的运动为主题,通过讲解、实验、讨论、练习等环节,全面地让学生了解了带电粒子在电场中的受力特点和运动规律,掌握了计算带电粒子在电场中的轨迹和速度等相关物理量的方法,发展了学生的物理思维和实验技能。
在教学中,我充分利用了电子枪和能量动态测量等现代化仪器,让学生感受到了科技的力量,激发了他们的兴趣和探索精神。
带电粒子在电场中的运动(导学案)

2、带电粒子在电场中的偏转可以看做哪两种运动的合运动展示导思(20分钟)课中合作探究1.带电粒子在电场中的运动情况加速2.带电粒子在电场中的偏转(不计重力,且初速度v0⊥E,则带电粒子将在电场中做类平抛运动)类比平抛运动利用动能定理求速度小组代表展示在力学学习中,我们对曲线运动的一般处理方法是什么?把电子运动分解垂直电场方向的速度为v的匀速直线运动,设该方向为x 方向;在电场方向的初速度为零的、加速度为的匀加速问题1、电子在电场中运动时间t的数学表达式?问题2、电子射出电场时在电场方向上偏移的距离y的数学表达式?问题3、电子射出电场时的速度v大小的数学表达式及方向?检测导练(15分钟)课堂自主检测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 )哪种粒子动能最大( C )A、质子B、氘核C、氦核D、钠离子2、如图所示P和Q为两平行金属板,板间电压为U,在P板附近有一电子由静止开始向Q板运动,关于电子到达Q板时的速率,下列说法正确的是:()A、两板间距离越大,加速时间越长,获得的速率就越大B、两板间距离越小,加速度越大,获得的速率就越大C、与两板间距离无关,仅与加速电压U有关D、以上说法都不正确3、电子以初速度v0沿垂直场强方向射入两平行金属板中间的匀强电场中,现增大两板间的电压,但仍使电子能够穿过平行板间,则电子穿越直线运动,在学生讨论的基础上,教师引导学生分析共同得出正确结论:请学生把这些规律、思路、方法记录下来,以便以后学习。
当堂完成,采用“小组轮转批改”的方式当堂批改,平行板所需要的时间:( )A 、随电压的增大而减小B 、随电压的增大而增大C 、加大两板间距离,时间将减小D 、与电压及两板间距离均无关 4、带电粒子垂直进入匀强电场中偏转时(除电场力外不计其它力的作用):( )A 、电势能增加,动能增加B 、电势能减小,动能增加C 、电势能和动能都不变D 、上述结论都不正确5.电子在电势差U1的加速电场由静止开始运动,然后射入电势差U2的两块平行极板间的电场中,入射方向跟极板平行,整个装置处于真空中,重力可忽略。
1.9带电粒子在电场中的运动

§1.9带电粒子在电场中的运动导学案 学习目标1.理解带电粒子在电场中的运动规律,并能分析解决加速和偏转方向的问题.2.知道示波管的构造和基本原理.3.通过带电粒子在电场中加速、偏转过程分析,培养学生的分析、推理能力4.通过知识的应用,培养学生热爱科学的精神使用说明:①用20分钟时间,通过阅读课本内容,独立完成自主学习部分的内容。
②独立完成巩固训练。
③如遇到解决不了的问题,用红笔标注出来,以便在小组讨论时解决。
预习指导学习重点: 带电粒子在匀强电场中的运动规律学习难点: 运用电学知识和力学知识综合处理偏转问题自主学习,合作探究:(阅读课本相关内容,完成下列问题)利用电场来改变或控制带电粒子的运动,最简单情况有两种,利用电场使带电粒子________;利用电场使带电粒子________.一.带电粒子的加速:自学提示:学习下面的知识之前,同学们复习一下我们在高一学过是动能定理:动能定理:。
动能定理的表达式:。
如图,在真空中的一对金属板,由于接上电池组而带电,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。
二.带电粒子的偏转阅读课本第34页,自学带电粒子的偏转的相关内容,并理解其实质,然后独立做例2。
提示:(1)动力学分析:带电粒子以速度v0垂直于电场线方向飞入两带电平行板产生的匀强电场中,受到恒定的与初速度方向成900角的电场力作用而做匀变速曲线运动(类平抛运动).(2)运动的分析方法(看成类平抛运动):①沿初速度方向做速度为v0的匀速直线运动.②沿电场力方向做初速度为零的匀加速直线运动.解:三.示波器:示波器的核心部件是_____________,示波管由电子枪、_____________和荧光屏组成,管内抽成真空.巩固训练:1.如图1—8—1所示,两板间电势差为U ,相距为d ,板长为L .—正离子q 以平行于极板的速度v 0射入电场中,在电场中受到电场力而发生偏转,则电荷的偏转距离y 和偏转角θ为多少?解析:2.两平行金属板相距为d ,电势差为U ,一电子质量为m ,电荷量为e ,从O 点沿垂直于极板的方向射出,最远到达A 点,然后返回,如图1—8—3所示,OA =h ,此电子具有的初动能是 ( )A .UedhB .edUhC .dheUD .d eUh。
带电粒子在电场中运动

课题:第一章第9节带电粒子在电场中的运动学习目标:(第一课时)1.学习利用静电力、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2.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3.了解示波管的工作原理,体会静电场知识对科学技术的影响学习重难点:加速及偏转导学案:使用说明:用严谨认真的态度完成导学案中要求的内容,明确简洁的记录自己遇到问题。
预习部分(20分钟)1.平抛的基本公式2.平行金属板形成怎样的电场?电场线如何画?带电粒子放入后受力情况画图?3.由上图分析如果由静止释放将做何运动?补充:在处理带电粒子在电场中运动的问题时,常常因“重力是否可以忽略”而迷茫。
处理这一问题时方法可归纳为两种(1)只有在带电粒子的重力远远小于静电力时,粒子的重力可以忽略(2)一般的说,微观带电粒子如电子、质子、离子、α粒子等除有说明或有明确的暗示外,处理问题时均不计重力。
而带电的液滴、小球等除有说明或有明确暗示外,处理时均应考虑重力。
探究部分探究点一带电粒子的加速问题1:在真空中有一对宽为d的平行金属板,两板间电势差为U。
若一个质量为m、带正电荷q的粒子,由静止释放计算其到达负极板时的速度?方法一:(利用牛顿定律及运动学公式)方法二:(动能定理)拓展:如果有初速度如何?(加速或减速两种情况)问题2:试比较两种方法的优缺点?探究点二带电粒子的偏转问题1:如图分析电子受力情况以及运动形式直线还是曲线?并试着画出运动轨迹。
问题2:与平抛运动对比有何相似之处?我们将如何处理此类问题?问题3:如图平行极板长L,相距d,极板间电压U,一电子沿水平于板面方向射入电场中初速度为V0.求(1)电子射出电场时的时间;(2)沿垂直于板面方向的位移(偏转位移或侧移量);(3)末速度大小及方向? 要求自己作图标明相应物理量拓展:(1)大量带电粒子,质量不同,带电量相同,以相同的速度垂直电场进入并穿过同一个平行极板,它们的运动时间相同吗?运动轨迹相同吗?(2)出电场后的运动形式?当堂检测1.真空中有如图所示匀强电场带点粒子能够静止或做匀速直线运动,说明理由?2. 密立根油滴实验进一步证实了电子的存在,揭示了电荷的非连续性.如图所示是密立根实验的原理示意图,设小油滴质量为m,调节两板间电势差为U,当小油滴悬浮不动时,测出两板间距离为d.可求出小油滴的电荷量q=_______.3.一带电粒子在电场中只受电场力作用时,它不可能出现的运动状态是( )A.匀速直线运动B.匀加速直线运动C.匀变速曲线运动D.匀速圆周运动4.真空中有一对平行金属板,相距6.2cm,两板电势差为90V。
带电粒子在电场中的运动教案

带电粒子在电场中的运动一、教学目标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.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。
二、重点分析初速度与场强方向垂直的带电粒子在电场中运动,沿电场方向(或反向)做初速度为零的匀加速直线运动,垂直于电场方向为匀速直线运动。
三、主要教学过程1.带电粒子在磁场中的运动情况①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。
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,mg=Eq,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。
②若∑F≠0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)打入正电荷,将做匀加速直线运动。
打入负电荷,将做匀减速直线运动。
③若∑F≠0,且与初速度方向有夹角(不等于0°,180°),带电粒子将做曲线运动。
mg>Eq,合外力竖直向下v0与∑F夹角不等于0°或180°,带电粒子做匀变速曲线运动。
在第三种情况中重点分析类平抛运动。
2.若不计重力,初速度v0⊥E,带电粒子将在电场中做类平抛运动。
复习:物体在只受重力的作用下,被水平抛出,在水平方向上不受力,将做匀速直线运动,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运动的合运动。
与此相似,不计mg,v0⊥E时,带电粒子在磁场中将做类平抛运动。
板间距为d,板长为l,初速度v0,板间电压为U,带电粒子质量为m,带电量为+q。
①粒子在与电场方向垂直的方向上做匀速直线运动,x=v0t;在沿电[1][2][3]下一页若粒子能穿过电场,而不打在极板上,侧移量为多少呢?②③注:以上结论均适用于带电粒子能从电场中穿出的情况。
《带电粒子在电场中的运动》高中物理教案

《带电粒子在电场中的运动》高中物理教案一、教学目标1.知识与技能:o理解带电粒子在电场中受到的电场力,知道电场力对带电粒子运动的影响。
o掌握带电粒子在匀强电场中的运动规律,包括直线运动和偏转运动。
o能够应用电场知识和牛顿运动定律分析带电粒子在电场中的运动问题。
2.过程与方法:o通过实验和模拟演示,让学生直观感受带电粒子在电场中的运动情况。
o引导学生通过分析和讨论,理解带电粒子在电场中运动的规律,并能应用于实际问题。
3.情感态度与价值观:o激发学生对电场和带电粒子运动的兴趣和好奇心。
o培养学生的物理直觉和逻辑推理能力,鼓励学生在科学探究中积极尝试。
二、教学重点与难点1.教学重点:带电粒子在匀强电场中的运动规律,包括直线运动和偏转运动。
2.教学难点:带电粒子在电场中的偏转运动,特别是侧移量和偏转角的计算。
三、教学准备1.实验器材:电场演示仪、带电粒子加速器模型、示波器等。
2.多媒体课件:包含带电粒子在电场中运动的模拟动画、实验演示视频、例题解析等。
四、教学过程1.导入新课o回顾电场和电场力的相关知识,引出带电粒子在电场中运动的主题。
o提问学生:“如果有一个带电粒子进入电场,它会受到怎样的影响?它的运动会发生怎样的变化?”2.新课内容讲解o带电粒子在电场中受到的电场力:根据电场强度的定义和库仑定律,推导带电粒子在电场中受到的电场力公式。
o带电粒子在匀强电场中的直线运动:分析带电粒子初速度与电场线方向相同和垂直两种情况下的直线运动规律。
o带电粒子在匀强电场中的偏转运动:通过类比平抛运动,讲解带电粒子在垂直于电场线方向上的匀速直线运动和沿电场线方向上的匀加速直线运动,进而推导侧移量和偏转角的计算公式。
3.实验探究o演示带电粒子在电场中的运动实验,让学生观察带电粒子的运动轨迹和偏转情况。
o引导学生分析实验数据,验证带电粒子在电场中运动的规律,并尝试计算侧移量和偏转角。
4.课堂练习与讨论o出示相关练习题,让学生运用所学知识分析带电粒子在电场中的运动问题,并进行计算。
10.5 带电粒子在电场中的运动导学案
年级:高二学科:物理班级:学生姓名:制作人:不知名编号:2023-0710.5 带电粒子在电场中的运动学习目标:1. 理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. 会从运动和力、能量关系的角度分析带电粒子在匀强电场中的加速、偏转问题。
【预习案】一、带电粒子在电场中的加速1. 带电粒子在电场中加速(直线运动)的条件:只受电场力作用时,带电粒子的与电场强度的方向相同或相反。
2. 分析带电粒子加速问题的两种思路:(1) 利用结合匀变速直线运动公式来分析。
(2) 利用静电力做功结合来分析。
二、带电粒子在电场中的偏转1. 条件:带电粒子的初速度方向跟电场力的方向。
2. 运动性质:带电粒子在匀强电场中做类平抛运动,运动轨迹是一条线。
3. 分析思路:同分析平抛运动的思路相同,利用运动的合成与分解思想解决相关问题。
【探究案】探究一:在真空中有一对平行金属板,由于接上电池组而带电,两板间电势差为U,若一个质量为m、带正电荷q的粒子,以初速度0V从正极板附近向负极板运动。
计算它到达负极板时的速度大小?1. 用牛顿第二定律和运动学公式来做:2. 用动能定理来做:探究结论:探究二:如图所示,质量为m 、电荷量为 q 的粒子以初速度 v 0 垂直于电场方向射入两极 板间, 两平行板间存在方向竖直向下的匀强电场,已知板长为 l ,板间电压为 U ,板间 距为d ,不计粒 子的重力。
则(1)带电粒子在垂直于电场方向做什么运动?(2)带电粒子在沿电场方向做什么运动?(3)若粒子能从板间飞出,求飞出时速度的大小和方向、粒子离开电场时的偏转位移为多大?探究结论:【检测案】1. 下列粒子从初速度为零的状态经过电压为 U 的电场后,速度最大的粒子是 ( )A.质子(H 11) B.氘核(H 21) C.α粒子(He 42) D.钠离子(+Na ) 2. 如图所示,两平行板间有匀强电场,不同带电粒子先后以相同初速度0V ,从平行板左 侧中央沿垂直电场方向射入,粒子均不与平行板碰撞,粒子重力不计。
导学案7-选修3-1-1.6带电粒子在电场中的运动-教师版
“东师学辅” 导学练·高二物理(6)1.6 带电粒子在电场中的运动编稿教师:李志强1. 知道带电粒子在电场中的加速运动和偏转运动的分析方法。
2. 会从运动与力的角度、功和能的角度分别分析带电粒子在电场中的运动。
3. 了解示波器的原理。
【课堂练习1】A、B、C、D四块金属板平行放置,相邻两板距离为d,所加电源电压如图所示.将电子从A板静止释放,则(1)电子过B板时的动能为多少eV?(2)电子过C板时的动能为多少eV?(3)电子能否到达D板?它能到达距C板的最远距离是多大?(提示:U AB=-15V,U BC=0V,U CD=30V)(1) 15eV (2) 15eV (3) 不能,d/2【课堂练习2】在真空中一对金属板,两极板的长度为l,两板间的距离为d,极板间的电压为U.质量为m,电荷量为q的带电粒子从两板之间平行极板射入,射入时的速度为v0,不计粒子的重力.(提示:即证明x=l/2):2arctanomdvUqL=ϕ【课堂练习4】电子、质子、α粒子由静止状态经相同电压加速后,垂直电场线进入同一匀强电场中,则(D )A.最后离开电场时,α粒子偏角最大B.最后离开电场时,质子的动能最大C.最后离开电场时,质子的速率最大D.电子通过匀强电场的时间最短【例1】在真空中一对金属板,两极板的长度为l,两板间的距离为d,极板间的电压为U。
质量为m,电荷量为+q的带电粒子从两板之间平行极板射入,射入时的速度为v0, 在平行板的右侧有一荧光屏,极板边缘到荧光屏的距离为L。
求带电粒子打在荧光屏上的侧向偏移Y。
不计粒子的重力.【两种方法。
1.将Y分成两部分,出射前类平抛偏转和出射后匀直。
2. 把粒子出射时的速度做反向延长,仿佛从中点直接射出,根据几何关系解答。
答案:2()2Uql lY Ldmv=+,】2013-2014学年上学期A B C D15V30Vv【例2】如图所示是一个说明示波器工作原理的示意图电子经电压U 1加速后以速度v o 垂直进入偏转电场,离开偏转电场时的偏转量是h ,两平行板间距离为d ,电势差是U 2,板长是L ,为提高示波管的灵敏度(每单位电压引起的偏转量)可采用以下哪些方法( C ) A .增大两板间电势差U L B .尽可能使板长L 短一些C .尽可能使板距d 短一些D .使加速电压U 1升高一些在加速电压一定时,偏转电压越大,电子在极板间的偏距就越大。
带电粒子在电场中的运动教案
《带电粒子在电场中的运动》教案
知识与技能:
1、学习使用静电力、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。
2、理解带电粒子在匀强电场中的运动规律——只受电场力,带电粒子做匀变速运动.
3、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)
过程与方法:
2、培养学生综合使用力学和电学的知识分析解决带电粒子在电场中的运动
情感态度与价值观:
1、通过本节内容的学习,培养学生科学研究的意志品质
2、通过本节内容的学习,培养学生注意观察生活中的物理
教学重点
带电粒子在电场中的加速和偏转规律
教学难点
带电粒子在电场中的偏转问题及应用
教学设计
带电粒子在电场中的运动。
§1.9 带电粒子在电场中运动1
应知学问难,在乎点滴勤。
--陈毅 放弃时间的人,时间也放弃他。
——莎士比亚§1.9 带电粒子在电场中运动(一) 同步导学案【学习目标】1.掌握带电粒子的加速和偏转规律,知道示波管的主要结构和工作原理 2.综合应用力学和电学的知识、解决带电粒子在电场中的运动 3.培养综合分析问题的能力 【自主学习】复习回顾运动学相关知识1.牛顿第二定律的表达式是:2.动能定理的内容:表达式是:3.平抛运动的相关知识:水平方向:竖直方向:【问题探究】 带电粒子的加速如图1真空中有一对平行金属板,两板间电势差为U 质量为m 带正电量为q 的粒子,无初速的放入真空中两带电平行板产生的电场中,两板间距为d 。
(忽略粒子重力)(1) 质子将如何种运动? (受力分析得出结果)(2)它从另一板o 孔处穿出时的速度v o 多大? (利用运动学知识进行分析)(3)讨论有几种求v o 的方法。
【当堂训练】1.如图2炽热的金属丝可以发射电子。
在金属丝和金属板之间加以电压 U=2500V ,发射的电子在真空中加速后,从金属板的小孔穿出。
求电子穿出时是的速度是多大?2.一初速度为零的带电粒子经电压为U=4.0×103V 的匀强电场加速后,获得5.0×103m/s 的速度,粒子通过加速电场的时间t=1.0×10-4s ,不计重力作用,则带电粒子的荷质比为多大?粒子通过电场过程中的位移为多大?匀强电场的场强为多大?【归纳总结】【巩固提升】如图所示,一个电子(电荷量为-e ,质量为m)以速度v 0从A 点沿着电场线方向射入场强为E 的匀强电场中,到达B 点时速度恰为零,则在此过程中,电子的电势能的增加量是多少?A 、B 两点的电势差为多少,A 、B 两点的距离为多少?图2。
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课时1. 9带电粒子在电场中的运动
J课程学习目标
1 •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、位移等变化规律・
2•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规
3・了解示波雷的工作原理,体会电场知识在科技中的运用.
_劣知识记忆与理解= 第一层级、号夢T预
学区站讲J
、知识体系梳理L芾电粒子在电场中的加速
真空中有_对平行板詞板接电瀝的正极0板接电源的负极,两极板间形成匀强电场.在两板间若要加速一个电子■获得最大的速度「该电子应从[板板释放.若极板间电势差为C电子质■为见电荷抛为G加速后的最大速度为②.
2・带电粒子在匀彌电场中的僞转
(1)进入电场的方式:以初速度代3^线进入匀彌电场・
⑵受力待点:静电力大小⑴且方向与初速度比的方向
⑶运动待点:做";与力学中的平抛运动类似,故称作©
⑷运动规律:
垂亶电场方向
、位移"=⑨Vot
{
速度:与=at =⑩ 位移:y = |at-=
偏转角度:tan® =
3 .彌管
⑴示波》的核1>部件是示波■示波霍是夷空■主要由三部分组成这三部分分别S⑬.
(2)工作原理:通过灯丝发射的电子在电子枪阴极和阳极间受静电力的作用被⑭,形成电子束,进入備转电极m XT 电子束在rr; XV冲受到静电力的作甩发生⑮打到荧光屏上形成壳斑.
-—思维RS究与创
第—雇级导学区•不议不讲)
■ -■ - ■■■■,■■■»■ ........................................................................... ............ .... ■■
VS点难点探究
主题1:带电粒子在电场中的加速
阅读敦材中"带电粒子的加速"部分的内容■回答下列问题.
(1)敎材中对S 1- 9T(计算粒子到达另一个极板时的速度)情形墨从功能转化角度运用动能走理分析的, 你
能否利用牛顿第二定律从动力学角度进行分析?
⑵如杲带电粒子不是由静止开始,而是以初速度1%从正极板向负极板运动劉达负极板时的速率塑多 少?如杲沿箸不同的路线■到达负极板时的速率相等吗?
主题2类平抛运动
阅读敎材中"带电粒子的偏转”和例越2中的内容,回签下列问题・
⑴例題2中W 电粒子在电场中受到的静电力是恒力吗?为什么?粒子受到的静电力的方向与其初速度的 方向是什么关系?
⑵把带电粒子在僞转电极中的运动与研究平抛运动的方法进行类比・为什么我们峯把垂賣射入匀强 电场的带电粒子的运动叫作类平抛运动,它与平抛运动有哪些相似之处?又有期陛不同之处?
主题3:带电粒子在电场中的偏转
⑴在例S 2中电子射出极板后将做什么运动?罡否仍然可以用分运动的合成来研究其在电场外的运动? ⑵在例题2中■电子穿出极板的时间为r 斗如杲增大极板间电势差£;电子是否可能飞不出极板?如杲 飞不出极板■电子将落在哪里?电子运动的时间由哪些動夬走?
主题4:示波管的原理
阅读敦材中"示波管的原理"的内容,回签下列问题.
⑴如杲建立如0B 坐标系把荧光屏分为四个鉄限厨吆要电子打在第/、久IH 、/I 象限应该分别在 护…W 上加什么样的电压?
(2)如杲总“上不加电压仅在KT 上加变化的电压另吆荧光屏上的壳斑将会在什么位迓移动?如杲同时 在 创上iILt 锯齿形扫描电压将会起到什么效杲?
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<辛技能应用与ffi 展 第二Stfia 学区•不妹不讲
"基础智能检测
1・下列粒子从初速度为零的状态经过电压为f 的电场加速后「粒子速度最大的罡()• A ・质子B.贰核a 氮核D-
钠禹子Xa-
2. S 示是示波管的原理圏下列说法正确的是()•
Uo 转电压 加速电压
號
eiT 的工作顶
理图
Un
A ・示波管内要抽成厦空
B. 电子枪两极间可接交流电压
C. 在偏转电极狀力0±儒转电压会使电子在水平方向发生備转
D. 通过荧光屏上出现的亮斑才能显现电子的位迓
3•—带电粒子在电场中只受静电力作用时它不可能出现的运动状态是()•
• • •
A.匀速购运动B,匀加速厦线运动
C.匀变速曲线运动 D ・匀速圆阖运动
4•如ffl 所示,一质量为4・0X10"^ kg 、电荷璽为2,0X10- C 的带正电质点,以4,0X10’ m/s 的速度垂賣于 电场方向从a 原进入匀强电场区域,并从b 点离开电场区域・离开电场时的速度为5,0 X1O* m/s,由此可知, 电场中2 b 两原间的电势差如-血耳;带电质点离开电场时的速度在电场方向上的分量为皿S.(不考虔重 力作用)
坊林■典化・《j*多尢化
J 全新视角拓麻
拓展一、带电粒子在电场中的加速
1.如ffl 所示,在点电荷P 的电场中*& B 两為将质子和a 粒子分别从彳点由静止釋放■到达方点时, 它们的速度大小之比为多少?(a 粒子是摺失去电子的畴)
拓展二、带电粒子在匀强电场中偏转问題的分析
屏
2・如ffl 所示•在两条平行的虚线内存在着55度为厶 电场强度为£的匀强电场,在与右侧虚线相距也为L 处有一与电场平行的屏.现有一电荷■为弋、质量为幼的芾电粒子(畫力不计)■以垂亶于电场线方向的初速 度%射入电场中小方向的延长线与屏的交点为0.试求:
⑴粒子从射入到打在屏上所用的时间.
(2) 粒子冈谢出电场时的速度方向与初速度方向间夹角的正切僮tan a.
(3) 粒子打在屏上的点P 到原0的距离屁
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■ A
总结评价与反JB 第四层级、目垂 思学区•不思不复
形fc •衬«直《化 J 思维导图构a
带电粒子的加速:g 〃二 -
芾电粒子的備转卜轴次=vot
(类平抛运动)b 轴jy 孰'=
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事易AA 化•点JUt 事化
k 学习体验分享
课时1・9带电粒子在电场中的运动
知识体系趣
酒勾雪辽垂直于2茹变涯直*沟哑曲线运动 核预运动做 曲舞需⑪嘉E?
⑫牆⑬电子枪、備转电极' 荧彌⑭加速⑮偏转
更点难点探究 主题1:⑴从动力学角度分析越子在匀强电场中受到的静电力片炉器由培”么d 得 ⑵如杲带电粒子不是由静止开始,而蹇以初速度1%从正极板向负极板运动,则有如/-扌妙02 = 也因此到达负极
2+警・静电力做功与路径无关■所以如杲沿箸不同的路线达到负极板时的速率相等• 主题2:⑴由于两平行板间的电场超匀强电场所以芾电粒子在极板间受到恒定的静电力作甩静电力的方向 与粒子射入电场中时的初速度方向垂盧.
(2)爹賣射入匀强电场的TO 电粒子受到的静电力与靈力类似,超大小、方向不变的恒力■且与翼初速度方向垂 亶陆电粒子必沿电场方向做初速度为零的匀力Q 速亶线运动,在初速度方向上不受力,做匀速亶线运动,所以把 它叫作类平抛运动.不同之处在于『我们》中阶段硏究靈力场F 认为是i 殳有边际的,在同一地点不同更物 的加速度都是相同的;匀5S 电场则一舷有边界的,井且电场可能改先不同W 电粒子的质所带电荷■祁 有可能不同•因此在研究帝电粒子的类平抛运动时需要考虑5多的实际问S.
主题3:⑴电子射出电场后不再受到静电力的作用,将做匀速直线运动•其后的运动也可以■作是•丫方向速 度为比的匀速直线运动与y 方向速度为匕的匀速亶线运动的合运动.
⑵如杲增大极板间的电势差£就会堪大电场强度£使电子受到的静电力尸增大「电子有可能飞不出极板. 如杲飞不出极板■那么电子将落在y 极板上它在y 方向的位移就墨典进入电场瞬间离F 极板的距离d :由 十年及a 号可知电子的运动时间由 几t ; d 等■决定.
2 nut
主题4:⑴如杲使・Y 正F 负、F 正广负测电子打在第/象限;如杲使X 负F 正、F 正严负,则电子打在第〃 象限;如果使 <负F 正、y 负厂正则电子打在第〃廉限;如杲使X 正屮负、F 负TIE 则电子打在第"象 限・
(2)如杲总“上不加电压仅在rr 上加变化的电压启吆荧光屏上的壳斑将会在F 轴上上下移动.如杲同时 在XT 上加上锯齿形捋描电压將会使芫斑在F 方向移动的同时也在・Y 方向移动,也就可以■出KT 上电压随 时间变化的规律.
带电粒子在电场中的运动 答案
板时的速率
墓础《能检测
1・A2,ACD3・A
4.9003 X10'
全新视角拓晨
rV2 :1
【解析】质子和0粒子祁应离子,从/点釋放后,受静电力作用加速运动到6电设人方两点间的电势差 为£;由动能走理■对质子也聊f 二M
⑵需
⑶溜
【解析]⑴根据题戳粒子在垂厦于电场线的方向上做匀速■线运动,所以粒子从射入到打在屏上所用的时 ⑵设粒子射出电场时沿平行电场线方向的速度为H 視据牛顿第二定律•粒子在电场中的加速度:含旦
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所T 刚射岀电加的般方向硼速®方向间夹角的正切值tan 吒鶴.
⑶设粒子在电场中的偏转距离为畀则'磐 解法一:刊tit an G 解專k 霊]•
解法二咗倍
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