物理：1.9《帶電粒子在電場中的運動》1課件(新人教版選修3-1).ppt

,1.9帶電粒子在電場中的運動,萌山中學物理組,教學目標,1.學習運用電場力，電場強度的概念研究帶電粒子在電場中運動時的加速度，速度和位移的變化 2.學習運用電場力做功，電勢，電勢差，等勢面得概念來研究帶電粒子在電場中能量的轉化,1牛頓第二定律的表達式？,2動能定理的表達式？,3平拋運動的相關知識點。,4電場力做功的計算公式？,3、某些帶電體是否考慮重力，要根據(jù)題目暗示或運動狀態(tài)來判定,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，質子，粒子，正負離子等。這些粒子所受重力和電場力相比在小得多，除非有說明或明確的暗示以外，一般都不考慮重力。（但并不能忽略質量）。,2、帶電微粒：如帶電小球、液滴、塵埃等。除非有說明或明確的暗示以外，一般都考慮重力。,帶電粒子在勻強電場中,運動情況：,受到恒定的電場力,受力情況：,做勻變速運動,一. 帶電粒子在電場中的加速,E1,用動能定理分析,（加速電壓）,根據(jù)動能定理：qU = mv2/2,得,粒子加速后的速度只與加速電壓有關,此式也適用于非勻強電場的情況,例題1：右圖所示，兩平行金屬板間加一電壓U，有一帶正電荷q、質量為m的帶電粒子在電場力的作用下以初速v0開始從正極板向負極板運動。則（1）帶電粒子在電場中作什么運動？（2）粒子穿出負極板時的速度多大,一般用“動能定理”求解,分析： (1)帶電粒子在電場中以加速度a=F/m=qU/md做勻加 速直線運動。,（2)由動能定理qU=mv2/2-mv02/2解得：,補償練習,如下圖，水平放置的兩平行金屬板相距為h，一質量為m帶電荷量為q的小球在B板下H處，以初速度v豎直向上進入兩板間恰好達到A板，求兩板間的電勢差為多少？,v,A,B,h,H,1.非勻強電場中, 如何計算？,電場力做功，只于始末位置電勢差有關，和勻強電場一樣計算,2.若粒子以初速度V0沿垂直場強方向進入電場，離子的運動情況如何？,思考討論,下面請同學們思考平拋運動的規(guī)律,二. 帶電粒子在電場中的偏轉,試根據(jù)類平拋運動的知識，推導偏移量 y和偏轉角,偏移量 y的計算,（1）畫出電場線，并進行受力分析,（2）粒子做什么性質的運動,（3）為計算y，需要知道哪些物理量？,（4）這些物理量能計算出嗎？,偏轉角的計算,（1）什么叫偏轉角,（2）怎樣計算偏轉角？,出電場的速度和進電場的速度的夾角,對偏移公式的討論,對于不同的帶電粒子,（2）若以相同的動能射入，,（1）若以相同的速度射入,則yq/m,則yq,例2.一束電子流經 U=5000V 的電壓加速后，在距兩極板等間距處垂直進入平行板間的勻強電場中，若兩板間距 d=1.0cm，板長 l=5.0cm，那么，要使電子能從平行板間飛出，兩個板之間的電壓最多能加多少？此時對應的偏轉角是多少？,5000v,5.0cm,1.0cm,補償練習,如圖。一電子以 的速度沿與電場垂直的方向從A點飛入勻強電場，并從另一端沿與場強方向成150度角方向飛出，求A.B兩點的電勢差是多少？,A,B,150度,v,思考題：讓一價氫離子、一價氦離子和二價氦離子的混合物經過同一加速電場由靜止開始加速，然后在同一偏轉電場里偏轉，在通過加速電場時獲得的動能是否相同？通過偏轉電場時，它們是否會分為三股？請說明理由。,答案：通過加速電場時獲得的動能Ek=qU,加速電壓相同，二價氦離子電荷量最大，所以二價氦離子獲得動能最大。粒子的偏轉量和偏轉角由加速電場和偏轉電場決定，所以三種粒子不可能分開為三股。,課堂小結：,一、利用電場使帶電粒子加速,二、利用電場使帶電粒子偏轉,從動力學和運動學角度分析,從做功和能量的角度分析,類似平拋運動的分析方法,粒子在與電場垂直的方向上做 勻速直線運動,粒子在與電場平行的方向上做 初速度為零的勻加速運動,補償練習2,如圖。一電子經電壓u 加速