《物理：19《帶電粒子在電場中運動》課件(新人教版選修3-1)》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《物理：19《帶電粒子在電場中運動》課件(新人教版選修3-1)（21頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、“雪亮工程是以區(qū)（縣）、鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）、村（社區(qū)）三級綜治中心為指揮平臺、以綜治信息化為支撐、以網(wǎng)格化管理為基礎、以公共安全視頻監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)應用為重點的“群眾性治安防控工程”。1.9 帶電粒子在電場中的運動帶電粒子在電場中的運動新人教版選修新人教版選修3-1J2459J2459學生示波器學生示波器陰極射線管結(jié)構(gòu)示意圖陰極射線管結(jié)構(gòu)示意圖1.9 帶電粒子在電場中的運動新人教版選修3-1J2459學1“雪亮工程是以區(qū)（縣）、鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）、村（社區(qū)）三級綜治中心為指揮平臺、以綜治信息化為支撐、以網(wǎng)格化管理為基礎、以公共安全視頻監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)應用為重點的“群眾性治安防控工程”。1牛頓第二定律的表達式？2動能定理的表達式？
2、3平拋運動的相關(guān)知識點。4電場力做功的計算公式？復習提問：1牛頓第二定律的表達式？2動能定理的表達式？3平拋運動的相關(guān)2“雪亮工程是以區(qū)（縣）、鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）、村（社區(qū)）三級綜治中心為指揮平臺、以綜治信息化為支撐、以網(wǎng)格化管理為基礎、以公共安全視頻監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)應用為重點的“群眾性治安防控工程”。導語導語:帶電粒子在電場中受到電場力作用帶電粒子在電場中受到電場力作用,所以產(chǎn)生所以產(chǎn)生加速度加速度,速度的大小和方向都可能發(fā)生變化速度的大小和方向都可能發(fā)生變化.利用電利用電場來改變或控制帶電粒子的運動場來改變或控制帶電粒子的運動,是在電子儀器設是在電子儀器設備中常用的方法和手段對帶電粒子在電場中的運備中常用的
3、方法和手段對帶電粒子在電場中的運動，從受力的角度來看，遵循牛頓運動定律，從做動，從受力的角度來看，遵循牛頓運動定律，從做功的角度來看，遵循能的轉(zhuǎn)化和守恒定律一般情功的角度來看，遵循能的轉(zhuǎn)化和守恒定律一般情況下，電場對帶電粒子的作用比較復雜，但離不開況下，電場對帶電粒子的作用比較復雜，但離不開兩種最基本的作用：一是兩種最基本的作用：一是使帶電粒子加速，使帶電粒子加速，二是二是使使帶電粒子偏轉(zhuǎn)帶電粒子偏轉(zhuǎn)導語:帶電粒子在電場中受到電場力作用,所以產(chǎn)生加速度,速度的3“雪亮工程是以區(qū)（縣）、鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）、村（社區(qū)）三級綜治中心為指揮平臺、以綜治信息化為支撐、以網(wǎng)格化管理為基礎、以公共安全視頻監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)應用
4、為重點的“群眾性治安防控工程”。學習導航學習導航要點提示要點提示帶電粒子在勻強電場中的運動帶電粒子在勻強電場中的運動(一一)帶電粒子的加速帶電粒子的加速(二二)帶電粒子的偏轉(zhuǎn)帶電粒子的偏轉(zhuǎn)(三三)示波管的原理示波管的原理學習導航要點提示帶電粒子在勻強電場中的運動(一)帶電粒子的加4“雪亮工程是以區(qū)（縣）、鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）、村（社區(qū)）三級綜治中心為指揮平臺、以綜治信息化為支撐、以網(wǎng)格化管理為基礎、以公共安全視頻監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)應用為重點的“群眾性治安防控工程”。電場中的帶電粒子一般可分為兩類：電場中的帶電粒子一般可分為兩類：1、帶電的、帶電的基本粒子基本粒子：如電子，質(zhì)子，：如電子，質(zhì)子，粒子，正負離粒子，正負
5、離子等。這些粒子所受重力和電場力相比小得多，一般子等。這些粒子所受重力和電場力相比小得多，一般都不考慮重力。（但并不能忽略質(zhì)量）都不考慮重力。（但并不能忽略質(zhì)量）2、帶電微粒帶電微粒：如帶電小球、液滴、塵埃等。除有說明：如帶電小球、液滴、塵埃等。除有說明或暗示外或暗示外,一般都考慮重力。一般都考慮重力。電場中的帶電粒子一般可分為兩類：1、帶電的基本粒子：如電子，5“雪亮工程是以區(qū)（縣）、鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）、村（社區(qū)）三級綜治中心為指揮平臺、以綜治信息化為支撐、以網(wǎng)格化管理為基礎、以公共安全視頻監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)應用為重點的“群眾性治安防控工程”。1 1、受力分析、受力分析:水平向右的電場力水平向右的電場力 F F
6、Eq=qU/dEq=qU/d2 2、運動分析、運動分析:初初速速度度為為零零，加加速速度度為為a=qU/mda=qU/md的的勻勻加加速速直直線運動線運動。一、帶電粒子的加速一、帶電粒子的加速 熾熱的金屬絲可以發(fā)射電子。在金屬絲和平行金屬板熾熱的金屬絲可以發(fā)射電子。在金屬絲和平行金屬板間加以電壓間加以電壓U=2500V，發(fā)射出的電子在真空中被加速后，從金屬，發(fā)射出的電子在真空中被加速后，從金屬板的小孔穿出。電子射出后的速度有多大？板的小孔穿出。電子射出后的速度有多大？設電子剛從金屬絲射設電子剛從金屬絲射出時的速度為零。出時的速度為零。這個問題有幾種解法這個問題有幾種解法?哪種解法比較簡便哪種解
7、法比較簡便?1、受力分析:水平向右的電場力2、運動分析:初速度為零，加6“雪亮工程是以區(qū)（縣）、鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）、村（社區(qū)）三級綜治中心為指揮平臺、以綜治信息化為支撐、以網(wǎng)格化管理為基礎、以公共安全視頻監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)應用為重點的“群眾性治安防控工程”。解法一運用運動學知識求解解法一運用運動學知識求解解法二運用能量知識求解解法二運用能量知識求解解法一運用運動學知識求解解法二運用能量知識求解7“雪亮工程是以區(qū)（縣）、鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）、村（社區(qū)）三級綜治中心為指揮平臺、以綜治信息化為支撐、以網(wǎng)格化管理為基礎、以公共安全視頻監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)應用為重點的“群眾性治安防控工程”。由于電場力做功與場強是否勻強無關(guān)，與運動路徑由于電場力做
8、功與場強是否勻強無關(guān)，與運動路徑也無關(guān)，第二種方法也無關(guān)，第二種方法仍仍適用！適用！若粒子的初速度為零若粒子的初速度為零,則則:若粒子的初速度不為零若粒子的初速度不為零,則則:結(jié)論：結(jié)論：由于電場力做功，由于電場力做功，與電場是否勻強無關(guān)與電場是否勻強無關(guān),與運動與運動路徑也無關(guān)，所以在處理電場對帶電粒子的路徑也無關(guān)，所以在處理電場對帶電粒子的加速加速問問題時，一般都是利用題時，一般都是利用動能定理動能定理進行處理。進行處理。由于電場力做功與場強是否勻強無關(guān)，與運動路徑也無關(guān)，第二種方8“雪亮工程是以區(qū)（縣）、鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）、村（社區(qū)）三級綜治中心為指揮平臺、以綜治信息化為支撐、以網(wǎng)格化管理為基礎、
9、以公共安全視頻監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)應用為重點的“群眾性治安防控工程”。二、帶電粒子的偏轉(zhuǎn)二、帶電粒子的偏轉(zhuǎn)1 1、受力分析：、受力分析：電子受到豎直向下的電子受到豎直向下的電場力電場力F FEq=qU/dEq=qU/d2 2、運動分析、運動分析:電子作電子作類平拋類平拋運動運動。UL L+-YdY Y v0 FV二、帶電粒子的偏轉(zhuǎn)1、受力分析：電子受到豎直向下的電場力F9“雪亮工程是以區(qū)（縣）、鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）、村（社區(qū)）三級綜治中心為指揮平臺、以綜治信息化為支撐、以網(wǎng)格化管理為基礎、以公共安全視頻監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)應用為重點的“群眾性治安防控工程”。實驗錄像：用陰極射線管演示帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)實驗錄像：用陰極射線管演
10、示帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)實驗錄像：用陰極射線管演示帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)10“雪亮工程是以區(qū)（縣）、鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）、村（社區(qū)）三級綜治中心為指揮平臺、以綜治信息化為支撐、以網(wǎng)格化管理為基礎、以公共安全視頻監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)應用為重點的“群眾性治安防控工程”。解解:電子進入偏轉(zhuǎn)電場后電子進入偏轉(zhuǎn)電場后,在豎直方向做在豎直方向做初速度為零的勻加速直線運動初速度為零的勻加速直線運動.加速度加速度所以偏移距離所以偏移距離所以偏移角度所以偏移角度水平方向做勻速直線運動水平方向做勻速直線運動解:電子進入偏轉(zhuǎn)電場后,在豎直方向做初速度為零的勻加速直線運11“雪亮工程是以區(qū)（縣）、鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）、村（社區(qū)）三級綜治中心為指揮平臺、
11、以綜治信息化為支撐、以網(wǎng)格化管理為基礎、以公共安全視頻監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)應用為重點的“群眾性治安防控工程”。粒子在與電場平行的方向上做粒子在與電場平行的方向上做初速為初速為零的勻加速運動零的勻加速運動結(jié)論：結(jié)論：帶電粒子初速度垂直于電場方向飛入帶電粒子初速度垂直于電場方向飛入勻強電場的問題就是一個勻強電場的問題就是一個類平拋類平拋的問題的問題 粒子在與電場垂直的方向上做粒子在與電場垂直的方向上做勻速直勻速直線運動線運動 粒子在與電場平行的方向上做初速為零的勻加速運動12“雪亮工程是以區(qū)（縣）、鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）、村（社區(qū)）三級綜治中心為指揮平臺、以綜治信息化為支撐、以網(wǎng)格化管理為基礎、以公共安全視頻監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)應用為
12、重點的“群眾性治安防控工程”。、構(gòu)造、構(gòu)造電子槍電子槍偏轉(zhuǎn)電極偏轉(zhuǎn)電極-+熒光屏熒光屏YYXXYYXX（1）電子槍：發(fā)射并加速電子）電子槍：發(fā)射并加速電子（2）偏轉(zhuǎn)電極：）偏轉(zhuǎn)電極：YY使電子束豎直偏轉(zhuǎn)；使電子束豎直偏轉(zhuǎn)；XX使電子束水平偏轉(zhuǎn)使電子束水平偏轉(zhuǎn)（3）熒光屏：電子束打到熒光屏上能使該處的熒光物質(zhì)發(fā)光。）熒光屏：電子束打到熒光屏上能使該處的熒光物質(zhì)發(fā)光。三、示波管的原理三、示波管的原理、構(gòu)造電子槍偏轉(zhuǎn)電極-+熒光屏YYXXYYXX（113“雪亮工程是以區(qū)（縣）、鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）、村（社區(qū)）三級綜治中心為指揮平臺、以綜治信息化為支撐、以網(wǎng)格化管理為基礎、以公共安全視頻監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)應用為重點的“群眾
13、性治安防控工程”。2、原理、原理（）（）的作用：被電子槍加速后在的作用：被電子槍加速后在的電場中做勻變速的電場中做勻變速曲線運動，出電場后做勻速直線運動打到熒光屏上，出現(xiàn)亮斑，曲線運動，出電場后做勻速直線運動打到熒光屏上，出現(xiàn)亮斑，可推得在豎直方向偏移：可推得在豎直方向偏移：若信號電壓若信號電壓則則2、原理（）的作用：被電子槍加速后在的電場中做14“雪亮工程是以區(qū)（縣）、鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）、村（社區(qū)）三級綜治中心為指揮平臺、以綜治信息化為支撐、以網(wǎng)格化管理為基礎、以公共安全視頻監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)應用為重點的“群眾性治安防控工程”。如果在XX 之間不加電壓,而在YY之間所加的電壓按圖所示的規(guī)律隨時間變化，在熒光屏會
14、看到什么圖形？YYX y隨信號電壓同步變化，但由于視覺暫留和熒光物質(zhì)的殘光特隨信號電壓同步變化，但由于視覺暫留和熒光物質(zhì)的殘光特性，只能看到一條性，只能看到一條豎直的亮線豎直的亮線X示波器圖象示波器圖象如果在XX 之間不加電壓,而在YY之間所加的電壓按圖所示15“雪亮工程是以區(qū)（縣）、鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）、村（社區(qū)）三級綜治中心為指揮平臺、以綜治信息化為支撐、以網(wǎng)格化管理為基礎、以公共安全視頻監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)應用為重點的“群眾性治安防控工程”。UXt掃描電壓掃描電壓（）（）的作用：同理可得亮斑在水平方向偏移隨加在的作用：同理可得亮斑在水平方向偏移隨加在上上的電壓而變化，若所加的電壓為特定的周期性變化電壓則亮斑在水
15、的電壓而變化，若所加的電壓為特定的周期性變化電壓則亮斑在水平方向來回運動掃描，如果掃描電壓變化很快，亮斑看起來為平方向來回運動掃描，如果掃描電壓變化很快，亮斑看起來為一條一條水平的亮線水平的亮線示波器圖象示波器圖象YYXXUXt掃描電壓（）的作用：同理可得亮斑在水平方向偏移16“雪亮工程是以區(qū)（縣）、鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）、村（社區(qū)）三級綜治中心為指揮平臺、以綜治信息化為支撐、以網(wǎng)格化管理為基礎、以公共安全視頻監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)應用為重點的“群眾性治安防控工程”。如果在如果在YYYY之間加如圖所示的之間加如圖所示的交變電壓交變電壓，同時，同時在在XXXX之間加之間加鋸齒形掃描電壓鋸齒形掃描電壓，在熒光屏上會，在熒光屏
16、上會看到什么圖形？看到什么圖形？XYOA B CD EFA B CD E FABOCt1DEFt2如果在YY之間加如圖所示的交變電壓，同時在XX之間加鋸齒17“雪亮工程是以區(qū)（縣）、鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）、村（社區(qū)）三級綜治中心為指揮平臺、以綜治信息化為支撐、以網(wǎng)格化管理為基礎、以公共安全視頻監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)應用為重點的“群眾性治安防控工程”。物理：19帶電粒子在電場中運動課件(新人教版選修3-1)18“雪亮工程是以區(qū)（縣）、鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）、村（社區(qū)）三級綜治中心為指揮平臺、以綜治信息化為支撐、以網(wǎng)格化管理為基礎、以公共安全視頻監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)應用為重點的“群眾性治安防控工程”。如果信號電壓是周期性的，并且掃描電壓與信號電如果信
17、號電壓是周期性的，并且掃描電壓與信號電壓的周期相同，就可以在熒光屏上得到待測信號在壓的周期相同，就可以在熒光屏上得到待測信號在一個周期內(nèi)隨時間變化的穩(wěn)定圖象一個周期內(nèi)隨時間變化的穩(wěn)定圖象XYYXUXt示波器圖象示波器圖象如果信號電壓是周期性的，并且掃描電壓與信號電壓的周期相同，就19“雪亮工程是以區(qū)（縣）、鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）、村（社區(qū)）三級綜治中心為指揮平臺、以綜治信息化為支撐、以網(wǎng)格化管理為基礎、以公共安全視頻監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)應用為重點的“群眾性治安防控工程”。課堂小結(jié)：課堂小結(jié)：一、利用電場使帶電粒子加速一、利用電場使帶電粒子加速二、二、利用電場使帶電粒子偏轉(zhuǎn)利用電場使帶電粒子偏轉(zhuǎn)從動力學和運動學角度分析從
18、動力學和運動學角度分析從做功和能量的角度分析從做功和能量的角度分析類似平拋運動類似平拋運動的分析方法的分析方法粒子在與電場垂直的方向上做粒子在與電場垂直的方向上做勻速直線運動勻速直線運動粒子在與電場平行的方向上做粒子在與電場平行的方向上做初速度為零的勻加速運動初速度為零的勻加速運動課堂小結(jié)：一、利用電場使帶電粒子加速二、利用電場使帶電粒子偏20“雪亮工程是以區(qū)（縣）、鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）、村（社區(qū)）三級綜治中心為指揮平臺、以綜治信息化為支撐、以網(wǎng)格化管理為基礎、以公共安全視頻監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)應用為重點的“群眾性治安防控工程”。作業(yè)作業(yè)1 1、P P39 39 問題與練習問題與練習1 1、4 4、5 52 2、總結(jié)帶電粒子在勻強電場中、總結(jié)帶電粒子在勻強電場中的運動性質(zhì)（不計重力）的運動性質(zhì)（不計重力）作業(yè)1、P39 問題與練習1、4、52、總結(jié)帶電粒子在勻強電21
物理：19《帶電粒子在電場中運動》課件(新人教版選修3-1)
