湖南省长郡中学高中物理 第一章 第九节 带电粒子在电场中的运动课件 新人教版选修3-1
板间的匀强电场，如图所示，若两极板间距离
d=1.0cm，板长l=5.0cm，那么，要使电子能从
平行极板间飞出，两个极板上最多能加多大的
电压？
d l
v0
U
思考讨论
1. 非匀强电场中，如何计算？
电场力做功，只于始末位置电势差有关
2. 若带正电粒子以v0负板向正板运动，分析 粒子运动情况。
明确粒子v，a的变化情况
3. 若粒子以初速度v0沿垂直场强方向进入电 场，离子的运动情况如何？
二、带电粒子在电场中的偏转
d m, q
y
v0
U (偏转电压 )
l
试根据类平抛运动的知识，推导偏移量y和偏转角
1 2 y at 2
y
t ?
E
F
a, t
qUL y 2 2mdv 0
2
（4）这些物理量能计算出吗？
a
y?
偏转角的计算 （1）什么叫偏转角？
vy
v
v0
（2）怎样计算偏转角θ？
偏转角的计算 （1）什么叫偏转角？
vy
v
v0
（2）怎样计算偏转角θ？
tan
vy v0
?
偏转角的计算 （1）什么叫偏转角？
1 2 qUL y at 2 2 2mdv 0
2
（1）若以相同的速度射入
（2）若以相同的动能射入
则y∝q/m 则 y∝ q
对偏移公式的讨论
对于不同的带电粒子
1 2 qUL y at 2 2 2mdv 0
2
（1）若以相同的速度射入
（2）若以相同的动能射入
则y∝q/m 则 y∝ q
（3）若经相同电压U0加速后射入，则
偏移量y的计算
（1）画出电场线，并进行受力分析。
（2）粒子做什么性质的运动？
（3）为计算y，需要知道哪些物理量？
1 2 y at 2
y
t ?
E
F
a, t
（4）这些物理量能计算出吗？
a
y?
偏移量y的计算
（1）画出电场线，并进行受力分析。
（2）粒子做什么性质的运动？
（3）为计算y，需要知道哪些物理量？
1. 非匀强电场中，如何计算？
2. 若带正电粒子以v0负板向正板运动，分析 粒子运动情况。
3. 若粒子以初速度v0沿垂直场强方向进入电 场，离子的运动情况如何？
思考讨论
1. 非匀强电场中，如何计算？
电场力做功，只于始末位置电势差有关
2. 若带正电粒子以v0负板向正板运动，分析 粒子运动情况。
3. 若粒子以初速度v0沿垂直场强方向进入电 场，离子的运动情况如何？
对偏移公式的讨论
对于不同的带电粒子
1 2 qUL y at 2 2 2mdv 02来自（1）若以相同的速度射入
（2）若以相同的动能射入
则y∝q/m 则 y∝ q
（3）若经相同电压U0加速后射入，则
qUL UL y 2 4dU 0 2mdv 0
2
2
对偏移公式的讨论
对于不同的带电粒子
1 2 qUL y at 2 2 2mdv 0
vy
v
v0
（2）怎样计算偏转角θ？
tan
vy v0
?
qUL 2 y tan 2 L mdv0
对偏移公式的讨论
对于不同的带电粒子
1 2 qUL y at 2 2 2mdv 0
2
对偏移公式的讨论
对于不同的带电粒子
1 2 qUL y at 2 2 2mdv 0
2
（1）若以相同的速度射入
2. 带电微粒：如带电小球、液滴、尘埃 等。除非有说明或明确的暗示以外，一般都 考虑重力。
电场中的带电粒子一般可分为两类：
1. 带电的基本粒子：如电子，质子， 粒子，正负离子等。这些粒子所受重力和电 场力相比在小得多，除非有说明或明确的暗 示以外，一般都不考虑重力。（但并不能忽 略质量）。
2. 带电微粒：如带电小球、液滴、尘埃 等。除非有说明或明确的暗示以外，一般都 考虑重力。
《带电粒子在电场中的运动》
电场中的带电粒子一般可分为两类：
电场中的带电粒子一般可分为两类：
1. 带电的基本粒子：如电子，质子， 粒子，正负离子等。这些粒子所受重力和电 场力相比在小得多，除非有说明或明确的暗 示以外，一般都不考虑重力。（但并不能忽 略质量）。
电场中的带电粒子一般可分为两类：
1. 带电的基本粒子：如电子，质子， 粒子，正负离子等。这些粒子所受重力和电 场力相比在小得多，除非有说明或明确的暗 示以外，一般都不考虑重力。（但并不能忽 略质量）。
← U1→ v0
分析：对于粒子来说，一般有mg<<F，故可忽略。 (1)带电粒子在电场中以加速度a=F/m=qU/md做 匀加速直线运动。 2qU 2 2 2 (2)由v -v0 =2ad 解得：v v0
m
或：由动能定理qU=mv2/2-mv02/2解得：v
2qU v m
2 0
思考讨论
3. 某些带电体是否考虑重力，要根据题 目暗示或运动状态来判定。
带电粒子在匀强电场中
受力情况：受到恒定的电场力
运动情况：做匀变速运动
一、带电粒子在电场中的加速
E1
v0 0
vt ?
U
（加速电压）
一、带电粒子在电场中的加速
E1
v0 0
v t ? 用动能定理分析
U
（加速电压）
一、带电粒子在电场中的加速
对偏移公式的讨论
对于不同的带电粒子
1 2 qUL y at 2 2 2mdv 0
2
（1）若以相同的速度射入
则y∝q/m
对偏移公式的讨论
对于不同的带电粒子
1 2 qUL y at 2 2 2mdv 0
2
（1）若以相同的速度射入
（2）若以相同的动能射入
则y∝q/m
对偏移公式的讨论
对于不同的带电粒子
← U1→ v0
例1：如图，两平行金属板间加一 v 电压U，有一带正电荷q、质量为m的带 电粒子在电场力的作用下以初速v0开始 从正极板向负极板运动。则：（1）带 电粒子在电场中作什么运动？（2）粒子穿出负极板 时的速度多大？（3）粒子穿出负极板后做什么运动？
← U1→ v0
分析：对于粒子来说，一般有mg<<F，故可忽略。 (1)带电粒子在电场中以加速度a=F/m=qU/md做 匀加速直线运动。 2qU 2 2 2 (2)由v -v0 =2ad 解得：v v0
2
（1）若以相同的速度射入
（2）若以相同的动能射入
则y∝q/m 则 y∝ q
（3）若经相同电压U0加速后射入，则 y与q、m无关， 2 2 qUL UL 随加速电压的增大而 y 2 4dU 0 减小，随偏转电压的 2mdv 0 增大而增大。
[练习] 一束电子流在经U=5000V的加速电
压加速后，在距两极板等距离处垂直进入平行
和运动学公式：v2 =2ad
得： v
2qU m
一、带电粒子在电场中的加速
根据动能定理：qU = mv2/2 或根据牛顿定律：a = F/m = qU/dm
和运动学公式：v2 =2ad
得： v
2qU m
粒子加速后的速度只与加速电压有关 此式也适用于不是匀强电场的情况
例1：如图，两平行金属板间加一 v 电压U，有一带正电荷q、质量为m的带 电粒子在电场力的作用下以初速v0开始 从正极板向负极板运动。则：（1）带 电粒子在电场中作什么运动？（2）粒子穿出负极板 时的速度多大？（3）粒子穿出负极板后做什么运动？
偏移量y的计算
（1）画出电场线，并进行受力分析。
（2）粒子做什么性质的运动？
（3）为计算y，需要知道哪些物理量？
1 2 y at 2
y
a, t
偏移量y的计算
（1）画出电场线，并进行受力分析。
（2）粒子做什么性质的运动？
（3）为计算y，需要知道哪些物理量？
1 2 y at 2
y
a, t
（4）这些物理量能计算出吗？
E1
v0 0
v t ? 用动能定理分析
用牛顿运动定律分析
U
（加速电压）
一、带电粒子在电场中的加速
根据动能定理：qU = mv2/2 或根据牛顿定律：a = F/m = qU/dm
和运动学公式：v2 =2ad
一、带电粒子在电场中的加速
根据动能定理：qU = mv2/2 或根据牛顿定律：a = F/m = qU/dm
m
或：由动能定理qU=mv2/2-mv02/2解得：v
2qU v m
2 0
一般用“动能定理”求解
例1：如图，两平行金属板间加一 v 电压U，有一带正电荷q、质量为m的带 电粒子在电场力的作用下以初速v0开始 从正极板向负极板运动。则：（1）带 电粒子在电场中作什么运动？（2）粒子穿出负极板 时的速度多大？（3）粒子穿出负极板后做什么运动？
d=1.0cm，板长l=5.0cm，那么，要使电子能从
平行极板间飞出，两个极板上最多能加多大的
电压？
d l
v0
U
思考讨论
1. 非匀强电场中，如何计算？
电场力做功，只于始末位置电势差有关
2. 若带正电粒子以v0负板向正板运动，分析 粒子运动情况。
明确粒子v，a的变化情况
3. 若粒子以初速度v0沿垂直场强方向进入电 场，离子的运动情况如何？
二、带电粒子在电场中的偏转
d m, q
y
v0
U (偏转电压 )
l
试根据类平抛运动的知识，推导偏移量y和偏转角
1 2 y at 2
y
t ?
E
F
a, t
qUL y 2 2mdv 0
2
（4）这些物理量能计算出吗？
a
y?
偏转角的计算 （1）什么叫偏转角？
vy
v
v0
（2）怎样计算偏转角θ？
偏转角的计算 （1）什么叫偏转角？
vy
v
v0
（2）怎样计算偏转角θ？
tan
vy v0
?
偏转角的计算 （1）什么叫偏转角？
1 2 qUL y at 2 2 2mdv 0
2
（1）若以相同的速度射入
（2）若以相同的动能射入
则y∝q/m 则 y∝ q
对偏移公式的讨论
对于不同的带电粒子
1 2 qUL y at 2 2 2mdv 0
2
（1）若以相同的速度射入
（2）若以相同的动能射入
则y∝q/m 则 y∝ q
（3）若经相同电压U0加速后射入，则
偏移量y的计算
（1）画出电场线，并进行受力分析。
（2）粒子做什么性质的运动？
（3）为计算y，需要知道哪些物理量？
1 2 y at 2
y
t ?
E
F
a, t
（4）这些物理量能计算出吗？
a
y?
偏移量y的计算
（1）画出电场线，并进行受力分析。
（2）粒子做什么性质的运动？
（3）为计算y，需要知道哪些物理量？
1. 非匀强电场中，如何计算？
2. 若带正电粒子以v0负板向正板运动，分析 粒子运动情况。
3. 若粒子以初速度v0沿垂直场强方向进入电 场，离子的运动情况如何？
思考讨论
1. 非匀强电场中，如何计算？
电场力做功，只于始末位置电势差有关
2. 若带正电粒子以v0负板向正板运动，分析 粒子运动情况。
3. 若粒子以初速度v0沿垂直场强方向进入电 场，离子的运动情况如何？
对偏移公式的讨论
对于不同的带电粒子
1 2 qUL y at 2 2 2mdv 02来自（1）若以相同的速度射入
（2）若以相同的动能射入
则y∝q/m 则 y∝ q
（3）若经相同电压U0加速后射入，则
qUL UL y 2 4dU 0 2mdv 0
2
2
对偏移公式的讨论
对于不同的带电粒子
1 2 qUL y at 2 2 2mdv 0
vy
v
v0
（2）怎样计算偏转角θ？
tan
vy v0
?
qUL 2 y tan 2 L mdv0
对偏移公式的讨论
对于不同的带电粒子
1 2 qUL y at 2 2 2mdv 0
2
对偏移公式的讨论
对于不同的带电粒子
1 2 qUL y at 2 2 2mdv 0
2
（1）若以相同的速度射入
2. 带电微粒：如带电小球、液滴、尘埃 等。除非有说明或明确的暗示以外，一般都 考虑重力。
电场中的带电粒子一般可分为两类：
1. 带电的基本粒子：如电子，质子， 粒子，正负离子等。这些粒子所受重力和电 场力相比在小得多，除非有说明或明确的暗 示以外，一般都不考虑重力。（但并不能忽 略质量）。
2. 带电微粒：如带电小球、液滴、尘埃 等。除非有说明或明确的暗示以外，一般都 考虑重力。
《带电粒子在电场中的运动》
电场中的带电粒子一般可分为两类：
电场中的带电粒子一般可分为两类：
1. 带电的基本粒子：如电子，质子， 粒子，正负离子等。这些粒子所受重力和电 场力相比在小得多，除非有说明或明确的暗 示以外，一般都不考虑重力。（但并不能忽 略质量）。
电场中的带电粒子一般可分为两类：
1. 带电的基本粒子：如电子，质子， 粒子，正负离子等。这些粒子所受重力和电 场力相比在小得多，除非有说明或明确的暗 示以外，一般都不考虑重力。（但并不能忽 略质量）。
← U1→ v0
分析：对于粒子来说，一般有mg<<F，故可忽略。 (1)带电粒子在电场中以加速度a=F/m=qU/md做 匀加速直线运动。 2qU 2 2 2 (2)由v -v0 =2ad 解得：v v0
m
或：由动能定理qU=mv2/2-mv02/2解得：v
2qU v m
2 0
思考讨论
3. 某些带电体是否考虑重力，要根据题 目暗示或运动状态来判定。
带电粒子在匀强电场中
受力情况：受到恒定的电场力
运动情况：做匀变速运动
一、带电粒子在电场中的加速
E1
v0 0
vt ?
U
（加速电压）
一、带电粒子在电场中的加速
E1
v0 0
v t ? 用动能定理分析
U
（加速电压）
一、带电粒子在电场中的加速
对偏移公式的讨论
对于不同的带电粒子
1 2 qUL y at 2 2 2mdv 0
2
（1）若以相同的速度射入
则y∝q/m
对偏移公式的讨论
对于不同的带电粒子
1 2 qUL y at 2 2 2mdv 0
2
（1）若以相同的速度射入
（2）若以相同的动能射入
则y∝q/m
对偏移公式的讨论
对于不同的带电粒子
← U1→ v0
例1：如图，两平行金属板间加一 v 电压U，有一带正电荷q、质量为m的带 电粒子在电场力的作用下以初速v0开始 从正极板向负极板运动。则：（1）带 电粒子在电场中作什么运动？（2）粒子穿出负极板 时的速度多大？（3）粒子穿出负极板后做什么运动？
← U1→ v0
分析：对于粒子来说，一般有mg<<F，故可忽略。 (1)带电粒子在电场中以加速度a=F/m=qU/md做 匀加速直线运动。 2qU 2 2 2 (2)由v -v0 =2ad 解得：v v0
2
（1）若以相同的速度射入
（2）若以相同的动能射入
则y∝q/m 则 y∝ q
（3）若经相同电压U0加速后射入，则 y与q、m无关， 2 2 qUL UL 随加速电压的增大而 y 2 4dU 0 减小，随偏转电压的 2mdv 0 增大而增大。
[练习] 一束电子流在经U=5000V的加速电
压加速后，在距两极板等距离处垂直进入平行
和运动学公式：v2 =2ad
得： v
2qU m
一、带电粒子在电场中的加速
根据动能定理：qU = mv2/2 或根据牛顿定律：a = F/m = qU/dm
和运动学公式：v2 =2ad
得： v
2qU m
粒子加速后的速度只与加速电压有关 此式也适用于不是匀强电场的情况
例1：如图，两平行金属板间加一 v 电压U，有一带正电荷q、质量为m的带 电粒子在电场力的作用下以初速v0开始 从正极板向负极板运动。则：（1）带 电粒子在电场中作什么运动？（2）粒子穿出负极板 时的速度多大？（3）粒子穿出负极板后做什么运动？
偏移量y的计算
（1）画出电场线，并进行受力分析。
（2）粒子做什么性质的运动？
（3）为计算y，需要知道哪些物理量？
1 2 y at 2
y
a, t
偏移量y的计算
（1）画出电场线，并进行受力分析。
（2）粒子做什么性质的运动？
（3）为计算y，需要知道哪些物理量？
1 2 y at 2
y
a, t
（4）这些物理量能计算出吗？
E1
v0 0
v t ? 用动能定理分析
用牛顿运动定律分析
U
（加速电压）
一、带电粒子在电场中的加速
根据动能定理：qU = mv2/2 或根据牛顿定律：a = F/m = qU/dm
和运动学公式：v2 =2ad
一、带电粒子在电场中的加速
根据动能定理：qU = mv2/2 或根据牛顿定律：a = F/m = qU/dm
m
或：由动能定理qU=mv2/2-mv02/2解得：v
2qU v m
2 0
一般用“动能定理”求解
例1：如图，两平行金属板间加一 v 电压U，有一带正电荷q、质量为m的带 电粒子在电场力的作用下以初速v0开始 从正极板向负极板运动。则：（1）带 电粒子在电场中作什么运动？（2）粒子穿出负极板 时的速度多大？（3）粒子穿出负极板后做什么运动？
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人教版高中物理选修3-1第一章1.9带电粒子在电场中的运动(共16张PPT)(完美版下载)
a F qE qU m m md
Vy=at
Y=
1 2
at2
二、带电粒子在匀强电场中的偏转
a F qE qU m m md
类平抛运动
y
1 at2 2
qUl 2
2
mv
2 0
d
t l v0
与粒子比荷q/m成正比 与粒子初速度v0平方成反比
与电场的属性U、l、d有关
例
4、垂场（质后直量偏进为）转入tm角偏a、n正转带电切电场为量，0m.q为5刚vU，q0好2的d则l离粒下开子列电以偏电说场初法转压，速中角成它度正正正在v确从离切比的中开与是线电
例与练
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)以相同的初动能垂
直射入同一偏转电场中，离开电场后，它
们的偏转角正切之比为
，侧移之
比为
。
tan
qUl
mv
2 0
d
y
qUl 2
2
mv
2 0
d
与电量成正比 与电量成正比
例与练
6、三个电子在同一地点沿同一直线垂直飞 入偏转电场，如图所示。则由此可判断 （） A、 b和c同时飞离电场 B、在b飞离电场的瞬间，a刚好打在下极 板上 C、进入电场时，c速度最大，a速度最小 D、c的动能增量最小， a和b的动能增量一样大
• ·太阳系中最空的空间 大型强子对撞机的内压是10-13个大气压，比月 球上的压力小10倍。
• ·银河系中最热的热点 当两束质子束相撞时，它们将在一个极小的空 间内产生比太阳中心热10万倍的高温
• ·制造宇宙最低温 制冷系统将对撞机保持在零下271.3摄氏度(1.9开氏 度)的超低温环境下，比外太空温度还低。
人教版高中物理选修311.9带电粒子在电场中的运动课件
于电场方向的速度v0从两板中间进入匀强电场。(不计粒子的重力)
v⊥ Y+ + + + + +
v
F
d -q v0
θ
y
v0
-_ _- -_ -_ -_ -_
Y′
L
y
-_ _- -_ -_ -_ -_
Y′
L
相互交流讨论一下, 能不能解决的问题?
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
粒子在与电场平行的方向上做 初速为零的匀加速运动
1、将粒子的运动如何处理？ 2、沿速度方向做什么运动？
3、沿电场线方向做什么运动？ 加速度大小，方向？
关于带电粒子(不计重力)在匀强电场中 的运动情况，下列说法正确的是( A )
A．一定是匀变速运动 B．不可能做匀减速运动 C．一定做曲线运动 D．可能做匀变速直线运动，
不可能做匀变速曲线运动
一.带电粒子的加速
【问题情境一】两块平行正对的金属板A、B，相距 为d，带有等量异种电荷，电压为U。如图所示,一质量为m， 电荷量为e的质子从A板处由静止开始运动，用几种方法可 求其到达B板时的速度v?
tanθ＝
vvy0＝
qU2l mdv02
＝
U2 L 2U1d
三个质子在同一地点沿同一方向垂直 飞入同一偏转电场,出现了如图所示的轨迹, 由此可以判断( ACD) A.在b飞离电场的同时,a刚好打在其极板上
B.b和c同时飞离电场
C.进入电场时,c的速度最大,a的速度最小
D.动能的增加值c最小,a和b一样大
第九节 带电粒子在电场中的运动
导语:带电粒子在电场中受到Fra bibliotek场力作用,所以产生
v⊥ Y+ + + + + +
v
F
d -q v0
θ
y
v0
-_ _- -_ -_ -_ -_
Y′
L
y
-_ _- -_ -_ -_ -_
Y′
L
相互交流讨论一下, 能不能解决的问题?
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
粒子在与电场平行的方向上做 初速为零的匀加速运动
1、将粒子的运动如何处理？ 2、沿速度方向做什么运动？
3、沿电场线方向做什么运动？ 加速度大小，方向？
关于带电粒子(不计重力)在匀强电场中 的运动情况，下列说法正确的是( A )
A．一定是匀变速运动 B．不可能做匀减速运动 C．一定做曲线运动 D．可能做匀变速直线运动，
不可能做匀变速曲线运动
一.带电粒子的加速
【问题情境一】两块平行正对的金属板A、B，相距 为d，带有等量异种电荷，电压为U。如图所示,一质量为m， 电荷量为e的质子从A板处由静止开始运动，用几种方法可 求其到达B板时的速度v?
tanθ＝
vvy0＝
qU2l mdv02
＝
U2 L 2U1d
三个质子在同一地点沿同一方向垂直 飞入同一偏转电场,出现了如图所示的轨迹, 由此可以判断( ACD) A.在b飞离电场的同时,a刚好打在其极板上
B.b和c同时飞离电场
C.进入电场时,c的速度最大,a的速度最小
D.动能的增加值c最小,a和b一样大
第九节 带电粒子在电场中的运动
导语:带电粒子在电场中受到Fra bibliotek场力作用,所以产生
高中物理1.9带电粒子在电场中的运动课件新人教版
如图所示，在 P 板附近有一电子由静止开始向 Q 板 运动．已知两极板间电势差为 U，板间距为 d，电子质量为 m， 电荷量为 e.关于电子在两板间的运动情况，下列叙述中正确的 是( )
A．若将板间距 d 增大 1 倍，则电子到达 Q 板的速率保持 不变
B．若将板间距 d 增大 1 倍，则电子到达 Q 板的速率也增 大1倍
→垂直电场方向→→→速位度移：：vx＝x＝l＝v0v0t
运特动点→→平行电场方向→→→速位度移：：vy＝y＝12aatt＝2＝mq2vUqm0ll2dvU20d
→偏转角度θ满足：tan
θ＝mqdUvl20
示波管的原理 1．构造 示波管是示波器的核心部件，外部是一个抽成真空的玻璃 壳，内部主要由_电__子__枪___(由发射电子的灯丝、加速电极组成)、 _偏__转__电__极__(由偏转电极 XX′和偏转电极 YY′组成)和_荧__光__屏___ 组成，如图所示．
(1)若不同的带电粒子是从静止经过同一加速电压 U0 加速 后进入偏转电场时，则由动能定理有
qU0＝12mv20② 由①②式得 tan θ＝2UU10ld③ 由③式可知，粒子的偏转角与粒子的 q、m 无关，仅决定 于加速电场和偏转电场，即不同的带电粒子从静止经过同一电 场加速后进入同一偏转电场后，它们在电场中的偏转角度总是 相同的．
C．若将两极板间电势差 U 增大 1 倍，则电子到达 Q 板的 时间保持不变
D．若将两极板间电势差 U 增大 1 倍，则电子到达 Q 板的 时间减为一半
解题必备： 解答本题时应把握以下两点： (1)带电粒子被加速，利用动能定理可求到达另一极板的速 率； (2)带电粒子在匀强电场中做匀加速直线运动，利用运动学 公式可求运动的时间．
由②式和 y＝12at2 等导出侧移距离 y＝4UU10l2d④ 由④式可知粒子的侧移距离与粒子的 q、m 无关，仅取决 于加速电场和偏转电场，即不同的带电粒子从静止开始经过同 一电场加速后进入同一偏转电场，它们在电场中的侧移距离总 是相同的．
物理1.9带电粒子在电场中的运动基础知识讲解课件新人教选修31
2020/5/10
2．处理方法：可以从动力学和功能关 系两个角度进行分析，其比较如下：
两个角度 动力学角度 功能关系角度 内容
应用牛顿第
涉及知识
二定律结合 匀变速直线
功的公式及动 能定理
运动公式
2020/5/10
可以是匀强电 匀强电场， 场，也可以是
1.对带电粒子进行受力分析，运动特 点分析，力做功情况分析是选择规律解题 的关键.
平抛运动
， . 运动，
2020/5/10
4．运动规律(如图1－9－2所示)：
图1－9－2 (1)水平方向：①速度：v0vx＝ ②位移：x＝lv＝0t
2020/5/10
(2)竖直方向：①速度：vy＝at＝ ②位移： (3)偏转角度：tanθ＝
2020/5/10
四、示波管的原理
1．构造
示波管是示波器的核心部件，外部是
2020/5/10
3．几个推论
(1)粒子射出电场时好像从板长
l
的1处沿直线射 2
出，根据 y/tanθ＝l/2.
(2)位移方向与初速度方向间夹角的正切为速度
偏转角正切的12，根据 tanα＝12tanθ.
2020/5/10
(3)若几种不同的带电粒子经同一电场加速之后 再进入同一个偏转电场，粒子的侧移位移、偏转角与 粒子的 q、m 无关，仅取决于加速电场和偏转电场.根 据 y＝4l2UU12d，tanθ＝2lUU12d.其中 U1 为加速电场的电压， U2 为偏转电场的电压.
第九节 带电粒子在电场中的运动
2020/5/10
学习目标：1.掌握带电粒子在电场中 加速和偏转所遵循的规律.
2．知道示波管的主要构造和工作原理 .
重点难点：应用动力学的观点和功能 关系来分析带电粒子在电场中的加速和偏 转问题.
2．处理方法：可以从动力学和功能关 系两个角度进行分析，其比较如下：
两个角度 动力学角度 功能关系角度 内容
应用牛顿第
涉及知识
二定律结合 匀变速直线
功的公式及动 能定理
运动公式
2020/5/10
可以是匀强电 匀强电场， 场，也可以是
1.对带电粒子进行受力分析，运动特 点分析，力做功情况分析是选择规律解题 的关键.
平抛运动
， . 运动，
2020/5/10
4．运动规律(如图1－9－2所示)：
图1－9－2 (1)水平方向：①速度：v0vx＝ ②位移：x＝lv＝0t
2020/5/10
(2)竖直方向：①速度：vy＝at＝ ②位移： (3)偏转角度：tanθ＝
2020/5/10
四、示波管的原理
1．构造
示波管是示波器的核心部件，外部是
2020/5/10
3．几个推论
(1)粒子射出电场时好像从板长
l
的1处沿直线射 2
出，根据 y/tanθ＝l/2.
(2)位移方向与初速度方向间夹角的正切为速度
偏转角正切的12，根据 tanα＝12tanθ.
2020/5/10
(3)若几种不同的带电粒子经同一电场加速之后 再进入同一个偏转电场，粒子的侧移位移、偏转角与 粒子的 q、m 无关，仅取决于加速电场和偏转电场.根 据 y＝4l2UU12d，tanθ＝2lUU12d.其中 U1 为加速电场的电压， U2 为偏转电场的电压.
第九节 带电粒子在电场中的运动
2020/5/10
学习目标：1.掌握带电粒子在电场中 加速和偏转所遵循的规律.
2．知道示波管的主要构造和工作原理 .
重点难点：应用动力学的观点和功能 关系来分析带电粒子在电场中的加速和偏 转问题.
物理选修人教版带电粒子在电场中的运动PPT课件
二、带电粒子在匀强电场中的偏转
+++++++++
d
q、m +
v0
U
-----------
l
二、带电粒子在匀强电场中的偏转
+++++++++
d
q、m +
v0
侧移
U
y
F
--
-
-
-
-
-
-
-
-
-
+θ
v0
l
vy v
偏转角
类平抛运动
１.沿初速度Ｖ０方向：做匀速直线运动：
Vx=V0
L=V0t
２.垂直Ｖ０方向：做初速度为零的匀加速直线 运动:
空中，重力可忽略。在满足电子能射出平行板区的
条件下，下述四种情况中，一定能使电子的偏转角
θ变大的是 （ ）
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：
3.电场力做功的计算公式？
4.匀变速直线运动的基本公式有哪些？
速度公式
V=v0+at
位移公式
x=v0t+1/2at2
导出公式
v2-vo2=2ax
一、带电粒子在电场中的加速
１、动力学方法：
由牛顿第二定律：
a F qE qU m m md
由运动学公式：只适用于 A d B
v202ad 匀强电场
v 2ad 2 qU m
例与练
5、质子(质量为m、电量为e)和二价氦离子
高中物理第一章静电场1.9带电粒子在电场中的运动课件新人教版选修3-1.ppt
W=qU 这一关系对匀强电场和非匀强电场都适用,因此从能量的角度入手,
由动能定理来解该题很方便.
探究一
探究二
带电粒子的偏转
●问题导引●
如图所示是物体做平抛运动和带电粒子在电场中做类平抛运动的轨
迹图,观察图片,思考:
(1)它们在受力方面有什么共同的特点?
(2)带电粒子在电场中的偏转距离与哪些因素有关?
运动轨迹,根据牛顿第二定律和运动学公式进行分析.
(2)分解的思想:把曲线运动分解为两个分运动进行分析.
(3)功能关系:利用动能定理或能量守恒定律分析求解.
探究一
探究二
【例 3】 如图所示,在水平向右的匀强电场中的 A 点,有一个质量为 m、
电荷量为-q 的油滴以速度 v 竖直向上运动.已知当油滴经过最高点 B 时,速
eUl2
=
vy
qUl
v0
mdv0 2
偏转角 φ:tanφ= =
2Ud
·
eU
2mdv0 2
2
Ul
=
Ul2
4Ud
=
一
二
三
思考讨论所带电荷量相同的不同粒子,以相同的初速度垂直电
场方向进入匀强电场,它们在电场中的运动相同吗?
提示:不一定.如果电性不同,带电粒子在电场中的偏转方向不同;如果
质量不同,它们在电场中的加速度不同.
)
下面说法中正确的是(
A.如果 A、K 间距离减半而电压仍为 U 不变,则电子离开 K 时的速度变为
2v
B.如果 A、K 间距离减半而电压仍为 U 不变,则电子离开 K 时的速度变为
C.如果 A、K 间距离保持不变而电压减半,则电子离开 K
时的速度变为
由动能定理来解该题很方便.
探究一
探究二
带电粒子的偏转
●问题导引●
如图所示是物体做平抛运动和带电粒子在电场中做类平抛运动的轨
迹图,观察图片,思考:
(1)它们在受力方面有什么共同的特点?
(2)带电粒子在电场中的偏转距离与哪些因素有关?
运动轨迹,根据牛顿第二定律和运动学公式进行分析.
(2)分解的思想:把曲线运动分解为两个分运动进行分析.
(3)功能关系:利用动能定理或能量守恒定律分析求解.
探究一
探究二
【例 3】 如图所示,在水平向右的匀强电场中的 A 点,有一个质量为 m、
电荷量为-q 的油滴以速度 v 竖直向上运动.已知当油滴经过最高点 B 时,速
eUl2
=
vy
qUl
v0
mdv0 2
偏转角 φ:tanφ= =
2Ud
·
eU
2mdv0 2
2
Ul
=
Ul2
4Ud
=
一
二
三
思考讨论所带电荷量相同的不同粒子,以相同的初速度垂直电
场方向进入匀强电场,它们在电场中的运动相同吗?
提示:不一定.如果电性不同,带电粒子在电场中的偏转方向不同;如果
质量不同,它们在电场中的加速度不同.
)
下面说法中正确的是(
A.如果 A、K 间距离减半而电压仍为 U 不变,则电子离开 K 时的速度变为
2v
B.如果 A、K 间距离减半而电压仍为 U 不变,则电子离开 K 时的速度变为
C.如果 A、K 间距离保持不变而电压减半,则电子离开 K
时的速度变为
高中物理 第一章 静电场 第9节 带电粒子在电场中的运动课件 新人教版必修2
2qU m
.
[即学即用] 判断下列说法的正误. (1)质量很小的粒子不受重力的作用.(× ) (2)动能定理能分析匀强电场中的直线运动问题，也能分析非匀强电 场中的直线运动问题√.( ) (3)利用牛顿运动定律结合运动学公式可分析匀强电场中的直线运动 问题，也可分析非匀强电场中的直线运动问题×.( ) (4)当电子在电场中做加速直线运动时，电场力做负功，电势能增加， 动能增加.( × )
图6 答案 见解析
甲
乙
图7
解析 答案
技巧点拨
1.当空间存在交变电场时，粒子所受电场力方向将随着电场方向的 改变而改变，粒子的运动性质也具有周期性. 2.研究带电粒子在交变电场中的运动需要分段研究，并辅以v－t图 象.特别注意带电粒子进入交变电场时的时刻及交变电场的周期.
达标检测
1.(带电粒子的直线运动)(2018·山东济宁市高一 下期末)如图8所示，P和Q为两平行金属板，板 间恒定电压为U，一电子只在电场力作用下， 从P板由静止开始向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，电子获得的速率就越大 B.两板间距离越小，电子获得的速率就越大
距为d，电势差为U，一质量为m(不计重力)、电荷量为－
q的粒子，以速度v0通过等势面M垂直射入两等势面之间， 则该粒子穿过等势面N的速度应是
2qU A. m
B.v0＋
2qU m
图2
√C. v02＋2qmU
D. v02－2qmU
解析 qU＝12mv2－12mv02，v＝ v02＋2qmU，选 C.
解析 答案
√C.电子到达Q板时的速率，与两板间距离无关
D.以上说法都不正确
1234
图8
答案
《1.9带电粒子在电场中的运动》优秀课件
•2、带电微粒：如带电小球、液滴、尘埃等。除非有 说明或明确的暗示以外，一般都考虑重力。
某些带电体是否考虑重力，要根据题目 暗示或运动状态来判定。
带电粒子在匀强电场中运动状态：
静止
1.平衡
（F合=0） 匀速直线运动
可能是
匀变速直线运动—加速、减速 2.匀变速
运动
（F合≠0） 匀变速曲线运动—偏转
一、带电粒子在电场中的加速（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：
y y1 y 2
ql mv 0 d
2
(L
l 2
)U
若信号电压 u U m sin t 则 y y m 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？
新人教版选修3-1
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、平抛运动的处理方法和规律？
4、电场力做功的计算公式？
电场中的带电粒子一般可分为两类：
•1、带电的基本粒子：如电子，质子，α粒子，正负 离子等。这些粒子所受重力和电场力相比在小得多， 除非有说明或明确的暗示以外，一般都不考虑重力。 （但并不能忽略质量）。
１、动力学方法：
由牛顿第二定律：a 由运动学公式：
v 0 2 ad
2
F m
qE m
qU md
只适用于 匀强电场
A d + U
B E F v
v
v
2 ad
2 qU m
某些带电体是否考虑重力，要根据题目 暗示或运动状态来判定。
带电粒子在匀强电场中运动状态：
静止
1.平衡
（F合=0） 匀速直线运动
可能是
匀变速直线运动—加速、减速 2.匀变速
运动
（F合≠0） 匀变速曲线运动—偏转
一、带电粒子在电场中的加速（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：
y y1 y 2
ql mv 0 d
2
(L
l 2
)U
若信号电压 u U m sin t 则 y y m 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？
新人教版选修3-1
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、平抛运动的处理方法和规律？
4、电场力做功的计算公式？
电场中的带电粒子一般可分为两类：
•1、带电的基本粒子：如电子，质子，α粒子，正负 离子等。这些粒子所受重力和电场力相比在小得多， 除非有说明或明确的暗示以外，一般都不考虑重力。 （但并不能忽略质量）。
１、动力学方法：
由牛顿第二定律：a 由运动学公式：
v 0 2 ad
2
F m
qE m
qU md
只适用于 匀强电场
A d + U
B E F v
v
v
2 ad
2 qU m
《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。
新版人教版 9 带电粒子在电场中的运动(共39张PPT)学习PPT
本教材先给出电荷在匀强电场中的两种特殊的运动:匀加速直线运动和类平抛运动,希望学生能自觉地联系原有的知识进行分析,并适当地复习一下有关的知识和规律.
教师活动:引导学生复习回顾相关知识点(投影)
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速度.
静电透镜利用的就是一种特殊电场,使电子束能够会聚.
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.
复习旧知
教师活动:引导学生复习回顾相关知识点(投影)
新课导入
新课导入
ห้องสมุดไป่ตู้
新课导入
【导入二】
在光学成像技术中,科学家最早制造出了透镜,此后随着物理科学的发展,
人们又研究出了具有透镜效应的静电透镜,该技术用在显微技术上,使显微技术
从原来光学显微镜放大的最大倍数2000倍增大到现在的300万倍.静电透镜利
用的就是一种特殊电场,使电子束能够会聚.带电粒子在不同的电场中运动的形
式和特点是不一样的,这节课我们来学习带电粒子在电场中的运动.
知识必备
知识点一
带电粒子在电场中的加速
1.运动状态分析:带电粒子沿静电力方向做
2.用功能观点分析:qU=
1 2 1
mv - m02
2
2
匀加速直线
02
,即v=
运动.
2
数2000倍增大到现在的300万倍.
用功能观点分析:qU=
,即v=
.
根据动能定理板时的速度与板间距离无关,仅与加速电压有关,故B错误,C正确;
【变式】 示波管的原理如图1-9-8所示,一束电子从静止开始经加速电压U1加速后,以水平速度沿水平放置的两平行金属板的中线射入金属板的中间.
(2)该粒子的初速度大小v0.
教师活动:引导学生复习回顾相关知识点(投影)
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速度.
静电透镜利用的就是一种特殊电场,使电子束能够会聚.
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.
复习旧知
教师活动:引导学生复习回顾相关知识点(投影)
新课导入
新课导入
ห้องสมุดไป่ตู้
新课导入
【导入二】
在光学成像技术中,科学家最早制造出了透镜,此后随着物理科学的发展,
人们又研究出了具有透镜效应的静电透镜,该技术用在显微技术上,使显微技术
从原来光学显微镜放大的最大倍数2000倍增大到现在的300万倍.静电透镜利
用的就是一种特殊电场,使电子束能够会聚.带电粒子在不同的电场中运动的形
式和特点是不一样的,这节课我们来学习带电粒子在电场中的运动.
知识必备
知识点一
带电粒子在电场中的加速
1.运动状态分析:带电粒子沿静电力方向做
2.用功能观点分析:qU=
1 2 1
mv - m02
2
2
匀加速直线
02
,即v=
运动.
2
数2000倍增大到现在的300万倍.
用功能观点分析:qU=
,即v=
.
根据动能定理板时的速度与板间距离无关,仅与加速电压有关,故B错误,C正确;
【变式】 示波管的原理如图1-9-8所示,一束电子从静止开始经加速电压U1加速后,以水平速度沿水平放置的两平行金属板的中线射入金属板的中间.
(2)该粒子的初速度大小v0.