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1、 和谐校园是师生们生活的家园和谐校园是师生们生活的家园,精神的乐园精神的乐园,是人才的摇篮是人才的摇篮!200612-27制作人制作人 郭佳郭佳带电粒子在电场中的偏转带电粒子在电场中的偏转物理课件物理课件1.1.2 2.3 3.4.4.引入新课引入新课带电粒子加速带电粒子加速 带电粒子在电场中的偏转带电粒子在电场中的偏转 5.示波器示波器小结小结提问提问:什么是电容什么是电容?如何解释如何解释C=Q/U?新课教学新课教学:带电粒子在电场中要受到电场的作用产生加速度，带电粒子在电场中要受到电场的作用产生加速度，速度大小和方向都要发生改变。人们常常根据这个原理，速度大小和方向都要发生改变。人们常常
2、根据这个原理，利用电场来控制带电粒子的运动。其应用大致可分为两种情况：利用电场来控制带电粒子的运动。其应用大致可分为两种情况：一是利用电场来使带电粒子加速；一是利用电场力来使带电粒子偏转一是利用电场来使带电粒子加速；一是利用电场力来使带电粒子偏转。一一,带电粒子加速带电粒子加速课件展示课件展示例例1 1例例2 2相关链接相关链接:三三,二二,设真空中有一对平行金属板，并将它接在电压为设真空中有一对平行金属板，并将它接在电压为U的电源上，的电源上，如图所示。如图所示。设质量为设质量为m、带电量为、带电量为+q的粒子以初速度的粒子以初速度v0由正极板小孔进入电场，由正极板小孔进入电场，在电场中被加
3、速，当它到达负极板小孔时，在电场中被加速，当它到达负极板小孔时，电场对带电粒子所做的功为电场对带电粒子所做的功为W=qU。忽略重力，带电粒子只受电场力作用，根据力学中的动能定理，忽略重力，带电粒子只受电场力作用，根据力学中的动能定理，电场力对带电粒子所做的功等于它的动能的改变量。即电场力对带电粒子所做的功等于它的动能的改变量。即 Uq-+一一,带电粒子加速带电粒子加速上式反映了电场对带电粒子的加速作用。加速器、上式反映了电场对带电粒子的加速作用。加速器、电子枪就是根据晕一原理制成的。电子枪就是根据晕一原理制成的。电场中，电子经过电场中，电子经过1 1伏特电压加速后，伏特电压加速后，电场力对电子
4、所做的功叫做电场力对电子所做的功叫做1 1电子伏特（电子伏特（evev）在研究微观粒子时，电子伏特常作为能量的单位。在研究微观粒子时，电子伏特常作为能量的单位。返回返回 例例1、如图示，水平放置的平行板电容器间的匀强、如图示，水平放置的平行板电容器间的匀强电场正中间电场正中间P点有一带电粒子正好处于静止状态，点有一带电粒子正好处于静止状态，如果把平行带电板瞬时改为竖直放置，带电粒子如果把平行带电板瞬时改为竖直放置，带电粒子的运动将是的运动将是 （）A.保持静止状态保持静止状态 B.从从P点点开始做自由落体运动开始做自由落体运动C.从从P点开始做平抛运动点开始做平抛运动D.从从P点开始做初速度为
5、点开始做初速度为0，加速度为，加速度为 g的匀加速的匀加速直线运动直线运动PD返回 例例例例2 2、如图示，一质量为如图示，一质量为如图示，一质量为如图示，一质量为mm带电量为带电量为带电量为带电量为+q+q的液滴自由的液滴自由的液滴自由的液滴自由下落，并从小孔进入相距为下落，并从小孔进入相距为下落，并从小孔进入相距为下落，并从小孔进入相距为d d的两平行板电容器，液的两平行板电容器，液的两平行板电容器，液的两平行板电容器，液滴下落的最大深度为滴下落的最大深度为滴下落的最大深度为滴下落的最大深度为d/2d/2，极板电压为极板电压为极板电压为极板电压为U U，液滴开始下液滴开始下液滴开始下液滴开
6、始下落的高度落的高度落的高度落的高度h h为：为：为：为：（）A.A.qUqU2mg2mgB.B.（qUqU2mg2mg）-d/2-d/2C.C.（2mg 2mg qUqU）-d/2-d/2D.D.（qUqUmgmg）-d/2-d/2d dh解解：由动能定理由动能定理mg（h+d/2）-qU/2=0h=（qU2mg）-d/2B返回二二,带电粒子在电场中的偏转 设真空中有一对平行金属板，距离为设真空中有一对平行金属板，距离为d d，并接在电，并接在电压为压为U U的电源上，两板间形成匀强电场，如图所示。的电源上，两板间形成匀强电场，如图所示。Yv0Y-qyL设质量为设质量为设质量为设质量为mm、
7、带电量为、带电量为、带电量为、带电量为+q+q的粒子以初速度的粒子以初速度的粒子以初速度的粒子以初速度v0v0垂直进入电场。忽略重垂直进入电场。忽略重垂直进入电场。忽略重垂直进入电场。忽略重力，带电粒子只受与力，带电粒子只受与力，带电粒子只受与力，带电粒子只受与v0v0垂直、方向向下的电场力作用，因而发生偏垂直、方向向下的电场力作用，因而发生偏垂直、方向向下的电场力作用，因而发生偏垂直、方向向下的电场力作用，因而发生偏转。它的运动类似物体在重力场中的平抛运动。现在我们来计算带转。它的运动类似物体在重力场中的平抛运动。现在我们来计算带转。它的运动类似物体在重力场中的平抛运动。现在我们来计算带转。
8、它的运动类似物体在重力场中的平抛运动。现在我们来计算带电粒子在电场中偏移的距离。带电粒子在竖直方向作初速为零的匀电粒子在电场中偏移的距离。带电粒子在竖直方向作初速为零的匀电粒子在电场中偏移的距离。带电粒子在竖直方向作初速为零的匀电粒子在电场中偏移的距离。带电粒子在竖直方向作初速为零的匀加速运动。粒子所受电场力，由牛顿第二定律。经过加速运动。粒子所受电场力，由牛顿第二定律。经过加速运动。粒子所受电场力，由牛顿第二定律。经过加速运动。粒子所受电场力，由牛顿第二定律。经过t t秒后，在竖直秒后，在竖直秒后，在竖直秒后，在竖直方向偏移的距离为：方向偏移的距离为：方向偏移的距离为：方向偏移的距离为：带电
9、粒子在水平方向不受力，作匀速运动，它通过带电粒子在水平方向不受力，作匀速运动，它通过电场的时间，代入上式得电场的时间，代入上式得 偏向角偏向角:相关链接相关链接:例例1-21-2例例1.带电粒子垂直进入匀强电场中偏转时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）（除电场力外不计其它力的作用）B A电势能增加，动能增加电势能增加，动能增加 B电势能减小，动能增加电势能减小，动能增加 C电势能和动能都不变电势能和动能都不变 D上述结论都不正确上述结论都不正确例例2.电子以初速度电子以初速度v0沿垂直场强方向射入两平行金属板中间的匀沿垂直场强方向射入两平行金属板中间的匀强电场中，现
10、增大两板间的电压，但仍使电子能够穿过平行板间，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，则电子穿越平行板所需要的时间则电子穿越平行板所需要的时间 A随电压的增大而减小随电压的增大而减小 B随电压的增大而增大随电压的增大而增大 C加大两板间距离，时间将减小加大两板间距离，时间将减小 D与电压及两板间距离均无关与电压及两板间距离均无关返回返回D示波器是用来显示和测量交直流信号幅度、频率、示波器是用来显示和测量交直流信号幅度、频率、周期等多种物理量的仪器，种类繁多，但主要由周期等多种物理量的仪器，种类繁多，但主要由以下三部分组成：垂直（以下三部分组成：垂直（y）放大器、水平（放大器、
11、水平（x）放大器和扫描系统。放大器和扫描系统。四,示波器只在只在YY电极间加偏转电压电极间加偏转电压 信号电压信号电压若只在若只在YY 加加持续变化持续变化的信号电压呢的信号电压呢?每个电子在电场中运动每个电子在电场中运动时间很短时间很短可认为在可认为在电压不变的匀强电场电压不变的匀强电场中偏转中偏转不同时刻不同时刻进入电场的电子进入电场的电子偏转电压偏转电压不同不同.屏上亮斑位置屏上亮斑位置不同不同.总结总结：今天我们研究了带电粒子在匀强电场中今天我们研究了带电粒子在匀强电场中加速和偏转，带电粒子的加速是一种匀变速直线加速和偏转，带电粒子的加速是一种匀变速直线运动，带电粒子的偏转是一种匀变速
12、曲线运动，运动，带电粒子的偏转是一种匀变速曲线运动，类似于平抛运动。处理带电粒子在电场中运动的类似于平抛运动。处理带电粒子在电场中运动的一般步骤是：一般步骤是：（1）分析带电粒子的受力情况，尤其要注意是）分析带电粒子的受力情况，尤其要注意是否应该考虑重力，电场力是否恒定等。否应该考虑重力，电场力是否恒定等。（2）分析带电粒子的初始状态及条件，确定带）分析带电粒子的初始状态及条件，确定带电粒子作直线运动还是曲线运动。电粒子作直线运动还是曲线运动。（3）建立正确的物理模型，确定解题方法是动）建立正确的物理模型，确定解题方法是动力学，还是能量守恒（或动能定理）。力学，还是能量守恒（或动能定理）。（4）利用物理规律或其他手段（如图线等）找）利用物理规律或其他手段（如图线等）找出物理量间的关系，建立方程组。出物理量间的关系，建立方程组。板书设计：略板书设计：略再看一遍愿同学们像雄鹰一样能够展翅飞翔!喜有两眼明，多交益友；恨无十年暇，尽读奇书.放眼望乾坤，身行万里半天下；探手取知识，必定修成一大家！放眼望乾坤，身行万里半天下；探手取知识，必定修成一大家！加油!