人教版必修第三冊(cè)第十章第五節(jié)帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)課件

5.帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)5.帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)

電子被加速器加速后轟擊重金屬靶時(shí)，會(huì)產(chǎn)生射線(xiàn)，可用于放射治療。圖中展示了一臺(tái)醫(yī)用電子直線(xiàn)加速器。電子在加速器中是受到什么力的作用而加速的呢？問(wèn)題導(dǎo)入：電子被加速器加速后轟擊重金屬靶時(shí)，會(huì)產(chǎn)生射線(xiàn)能分析帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)情況，能解釋相關(guān)的物理現(xiàn)象。1.會(huì)用動(dòng)力學(xué)和能量的觀(guān)點(diǎn)分析帶電粒子在電場(chǎng)中的加速運(yùn)動(dòng)。（科學(xué)思維）2.掌握初速度與場(chǎng)強(qiáng)方向垂直的帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)問(wèn)題。（科學(xué)思維）3.了解示波管的主要構(gòu)造和工作原理。（物理觀(guān)念）能分析帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)情況，能解釋相關(guān)的物理現(xiàn)象。1.

體會(huì)課堂探究的樂(lè)趣，汲取新知識(shí)的營(yíng)養(yǎng)，讓我們一起吧！進(jìn)走課堂體會(huì)課堂探究的樂(lè)趣，進(jìn)走課堂U+qm+__ｖ=?F【探究一：帶電粒子的加速運(yùn)動(dòng)】【探究情景】一個(gè)質(zhì)量為m、帶正電荷q的粒子，在靜電力的作用下由靜止開(kāi)始從正極板向負(fù)極板運(yùn)動(dòng)。試計(jì)算粒子到達(dá)負(fù)極板時(shí)的速度？U+qm+__ｖ=?F【探究一：帶電粒子的加速運(yùn)動(dòng)】【探方法一：動(dòng)力學(xué)觀(guān)點(diǎn)：

主要利用牛頓運(yùn)動(dòng)定律和勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的規(guī)律qUm+_帶電粒子的加速d①②由①②得③方法一：動(dòng)力學(xué)觀(guān)點(diǎn)：qUm+_帶電粒子的加速d①②由①②得方法二：能量觀(guān)點(diǎn)——利用動(dòng)能定理①②由①得：方法二：能量觀(guān)點(diǎn)——利用動(dòng)能定理①②由①得：【規(guī)律總結(jié)】對(duì)比兩種方法1.利用牛頓第二定律和勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)規(guī)律，僅適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)中，物體做勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，即物體必須沿著電場(chǎng)線(xiàn)進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)。2.利用動(dòng)能定理，不僅適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)，也適用于非勻強(qiáng)電場(chǎng)，因?yàn)楣絎=qU適用于任何電場(chǎng)?！疽?guī)律總結(jié)】對(duì)比兩種方法1.利用牛頓第二定律和勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)

若兩極板間不是勻強(qiáng)電場(chǎng)，該用何種方法求解？為什么？思考若粒子的初速度為零,則:若粒子的初速度不為零,則:若兩極板間不是勻強(qiáng)電場(chǎng)，該用何種方法求解？為什么？思考若多級(jí)加速問(wèn)題：如圖多級(jí)平行板連接，能否加速離子？U＋＋＋－－－ABCDEF多級(jí)加速問(wèn)題：如圖多級(jí)平行板連接，能否加速離子？U＋＋＋－－多級(jí)直線(xiàn)加速器示意圖U0u0-u0tT2TU~＋－多級(jí)直線(xiàn)加速器示意圖U0u0-u0tT2TU＋－例1.如圖甲，某裝置由多個(gè)橫截面積相同的金屬圓筒依次排列，其中心軸線(xiàn)在同一直線(xiàn)上，圓筒的長(zhǎng)度依照一定的規(guī)律依次增加。序號(hào)為奇數(shù)的圓筒和交變電源的一個(gè)極相連，序號(hào)為偶數(shù)的圓筒和該電源的另一個(gè)極相連。交變電源兩極間電勢(shì)差的變化規(guī)律如圖乙所示。在t＝0時(shí)，奇數(shù)圓筒相對(duì)偶數(shù)圓筒的電勢(shì)差為正值，此時(shí)位于和偶數(shù)圓筒相連的金屬圓板（序號(hào)為0）中央的一個(gè)電子，在圓板和圓筒1之間的電場(chǎng)中由靜止開(kāi)始加速，沿中心軸線(xiàn)沖進(jìn)圓筒1.為使電子運(yùn)動(dòng)到圓筒與圓筒之間各個(gè)間隙中都能恰好使靜電力的方向跟運(yùn)動(dòng)方向相同而不斷加速，圓筒長(zhǎng)度的設(shè)計(jì)必須遵照一定的規(guī)律。若已知電子的質(zhì)量為m電子電荷量為e電壓的絕對(duì)值為u周期為T(mén)，電子通過(guò)圓筒間隙的時(shí)間可以忽略不計(jì)。則金屬圓筒的長(zhǎng)度和它的序號(hào)之間有什么定量關(guān)系？第n個(gè)金屬圓筒的長(zhǎng)度應(yīng)該是多少？例1.如圖甲，某裝置由多個(gè)橫截面積相同的金屬圓筒依次排列，人教版必修第三冊(cè)第十章第五節(jié)帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)課件【解析】電子從金屬絲到金屬板，由動(dòng)能定理得：①由①得例2.熾熱的金屬絲可以發(fā)射電子。在金屬絲和金屬板之間加以電壓U=2500V，發(fā)射出的電子在真空中加速后，從金屬板的小孔穿出。電子穿出時(shí)的速度有多大？設(shè)電子剛剛離開(kāi)金屬絲時(shí)的速度為0。答案：【解析】電子從金屬絲到金屬①由①得例2.熾熱的金屬絲可以發(fā)例3.如圖所示的電場(chǎng)中有A、B兩點(diǎn)，A、B的電勢(shì)差UAB＝100V，一個(gè)質(zhì)量為m=2.0×10-12kg、電量為q=-5.0×10-8C的帶電粒子，以初速度v0=3.0×103m/s由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，求粒子到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速率。（不計(jì)粒子重力）A-v0Bq為負(fù)例3.如圖所示的電場(chǎng)中有A、B兩點(diǎn)，A、B的電勢(shì)差UAB＝1m+q+_v0你能畫(huà)出帶電微粒的運(yùn)動(dòng)軌跡嗎？【探究二：帶電粒子的偏轉(zhuǎn)規(guī)律】問(wèn)題：m+_v0你能畫(huà)出帶電微粒的運(yùn)動(dòng)軌跡嗎？【探究二：帶電粒子的帶電粒子的偏轉(zhuǎn)：（不計(jì)重力）+++++++++---------v0+q.mdlF+帶電粒子的偏轉(zhuǎn)：（不計(jì)重力）++++1.運(yùn)動(dòng)狀態(tài)分析：

帶電粒子以速度v0垂直于電場(chǎng)線(xiàn)方向飛入兩帶電平行板產(chǎn)生的勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)，若只受電場(chǎng)力作用，則帶電粒子做勻變速曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。1.運(yùn)動(dòng)狀態(tài)分析：帶電粒子以速度v0垂直于電場(chǎng)線(xiàn)方向2.偏轉(zhuǎn)問(wèn)題的分析處理方法：（類(lèi)似平拋運(yùn)動(dòng)分析方法）（1）沿初速度方向是速度為v0的勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)；（2）沿電場(chǎng)力方向是初速度為零的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。2.偏轉(zhuǎn)問(wèn)題的分析處理方法：（類(lèi)似平拋運(yùn)動(dòng)分析方法）（1）沿類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)與粒子比荷成正比與粒子初速度v0的平方成反比與電場(chǎng)的屬性U、l、d有關(guān)類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)與粒子比荷成正比與粒子初速度v0的平方成反比與粒子比荷成正比與粒子初速度v0的平方成反比與電場(chǎng)的屬性U、l、d有關(guān)與粒子比荷成正比與粒子初速度v0的平方成反比與電場(chǎng)的屬例4.如圖所示,相距為d，長(zhǎng)度為l的平行板AB加上電壓后,可在A(yíng)、B之間的空間中產(chǎn)生電場(chǎng),在A(yíng)、B左端距AB等距離處的O點(diǎn),有一電量為+q，質(zhì)量為m的粒子以初速度v0沿水平方向(與A、B板平行)射入。不計(jì)重力,要使此粒子能從C處射出,則A、B間的電壓應(yīng)為()A.B.

C.D.vo++++++++--------dABOCA例4.如圖所示,相距為d，長(zhǎng)度為l的平行板AB加上電壓后,可U1+_電場(chǎng)中加速電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)+_U2【探究三：帶電粒子先加速再偏轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律】U1+_電場(chǎng)中加速電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)+_U2【探究三：帶電粒子先加速++++++------+_U1U2v-qmLv0加速偏轉(zhuǎn)電荷經(jīng)加速電場(chǎng)加速后進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)通過(guò)加速電場(chǎng)的末速度為進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的初速度++++++------+_U1U2v-qmLv0加速偏轉(zhuǎn)電例5.如圖所示AB、CD為平行金屬板,A、B兩板間電勢(shì)差為500V,C、D始終和電源相接,測(cè)得其間的場(chǎng)強(qiáng)為104V/m,一質(zhì)量為2.5×10-24㎏,電荷量為8×10-16C的帶電粒子(重力不計(jì))由靜止開(kāi)始,經(jīng)A、B加速后穿過(guò)CD發(fā)生偏轉(zhuǎn),最后打在熒光屏上,已知C、D極板長(zhǎng)均為4cm,熒光屏距CD右端的距離為3cm,問(wèn):(1)粒子帶正電還是帶負(fù)電?答案：粒子帶正電例5.如圖所示AB、CD為平行金屬板,A、B兩板間電勢(shì)差為5(2)粒子打在熒光屏上距O點(diǎn)下方多遠(yuǎn)處?----++++DABsLOC解析:出AB電場(chǎng)時(shí)速度水平方向:豎直方向:其中由此得到代入數(shù)據(jù)可得(2)粒子打在熒光屏上距O點(diǎn)下方多遠(yuǎn)處?---0(3)粒子打在熒光屏上時(shí)的動(dòng)能為多大?----++++DABsLOC解析：由剛剛的推導(dǎo)知道:所以粒子打在熒光屏上動(dòng)能:代入數(shù)據(jù)可得0(3)粒子打在熒光屏上時(shí)的動(dòng)能為多大?---注意：某些帶電體是否考慮重力，要根據(jù)題目暗示或運(yùn)動(dòng)狀態(tài)來(lái)判定電場(chǎng)中的帶電粒子一般可分為兩類(lèi)：1.帶電的基本粒子：如電子，質(zhì)子，α粒子，正負(fù)離子等。這些粒子所受重力和電場(chǎng)力相比小得多，除非有說(shuō)明或明確的暗示以外，一般都不考慮重力。（但并不能忽略質(zhì)量）2.帶電微粒：如帶電小球、液滴、塵埃等。除非有說(shuō)明或明確的暗示以外，一般都考慮重力。【歸納總結(jié)】注意：某些帶電體是否考慮重力，要根據(jù)題目暗示或運(yùn)動(dòng)狀態(tài)來(lái)判定帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)狀態(tài)：勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)—加速、減速勻變速曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)—偏轉(zhuǎn)平衡（F合=0）勻變速運(yùn)動(dòng)（F合≠0）靜止勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)狀態(tài)：勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)—加速、減速勻變二、理想氣體的狀態(tài)方程①原子核衰變時(shí)電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)都守恒1、自然界存在著四種力:萬(wàn)有引力、電磁力、核力（強(qiáng)相互作用）、弱力（弱相互作用）2、中子n：不帶電，質(zhì)量與質(zhì)子相等。反應(yīng)堆主要部件五、對(duì)氣體實(shí)驗(yàn)定律的微觀(guān)解釋一、核力與四種基本相互作用2、特點(diǎn)：①一定質(zhì)量的氣體的V—T圖線(xiàn)其延長(zhǎng)線(xiàn)過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)，斜率反映壓強(qiáng)大小。1、定義：兩個(gè)輕核結(jié)合成質(zhì)量較大的原子核，這種核反應(yīng)叫做聚變。1、內(nèi)容：一定質(zhì)量的氣體，在溫度不變的情況下，它的壓強(qiáng)跟體積成反比。F隨F2的增大：1、(0-90°)一直增大；2、(90-180°)先減小再增大③選種和保鮮（2）核力是短程力。二、氣泡室五、恒星的演化YY’XX’-+--+-若金屬平行板水平放置,電子將在豎直方向發(fā)生偏轉(zhuǎn)若金屬平行板豎直放置,電子將在水平方向發(fā)生偏轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)電極的不同放置方式二、理想氣體的狀態(tài)方程YY’XX’-+--+-若金屬平行板水YY′X′

YY′隨信號(hào)電壓同步變化，但由于視覺(jué)暫留和熒光物質(zhì)的殘光特性，只能看到一條豎直的亮線(xiàn)。X示波器圖像如果在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(shí)間變化，在熒光屏上會(huì)看到什么圖形？YY′X′YY′隨信號(hào)電壓同步變化，但由于視覺(jué)暫留和使M、N間電壓不變，距離減半

D.A、B間的電壓應(yīng)為()B.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(shí)間變化，在熒光屏上會(huì)看到什么圖形？若兩極板間不是勻強(qiáng)電場(chǎng)，該用何種方法求解？為什么？B．電勢(shì)能減小，動(dòng)能增加與電場(chǎng)的屬性U、l、d有關(guān)帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)狀態(tài)：會(huì)用動(dòng)力學(xué)和能量的觀(guān)點(diǎn)分析帶電粒子在電場(chǎng)中的加速運(yùn)動(dòng)。如圖所示的電場(chǎng)中有A、B兩點(diǎn)，A、B的電勢(shì)差UAB＝100V，一個(gè)質(zhì)量為m=2.若金屬平行板豎直放置,電子將在水平方向發(fā)生偏轉(zhuǎn)若金屬平行板豎直放置,電子將在水平方向發(fā)生偏轉(zhuǎn)----帶電粒子(重力不計(jì))由靜止開(kāi)始,經(jīng)A、B加速后穿過(guò)CD發(fā)生偏轉(zhuǎn),最后打在熒光屏上,已知C、D極板長(zhǎng)均為4cm,熒光屏距CD右端的距離為3cm,問(wèn):帶電的基本粒子：如電子，質(zhì)子，α粒子，正負(fù)離子等。作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn)，在這一過(guò)程中帶電粒子的（）5×10-24㎏,電荷量為8×10-16C的同理可得亮斑在水平方向的偏移隨加在ＸＸ′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平方向來(lái)回運(yùn)動(dòng)——掃描，如果掃描電壓變化很快，亮斑看起來(lái)為一條水平的亮線(xiàn)。使M、N間電壓不變，距離減半

D.同理可得亮斑在水平方向的UXt掃描電壓示波器圖像YY′X′XUXt掃描電壓示波器圖像YY′X′X如果在YY′之間加如圖所示的交變電壓，同時(shí)在XX′之間加鋸齒形掃描電壓，在熒光屏上會(huì)看到什么圖形？XYOABCDEFABCDEFABOCt1DEFt2UyUx如果信號(hào)電壓是周期性的，并且掃描電壓與信號(hào)電壓的周期相同，就可以在熒光屏上得到待測(cè)信號(hào)在一個(gè)周期內(nèi)隨時(shí)間變化的穩(wěn)定圖像。如果在YY′之間加如圖所示的交變電壓，同時(shí)在XX′之間加鋸齒（1）電子槍?zhuān)喊l(fā)射并加速電子。（2）偏轉(zhuǎn)電極：YY′使電子束豎直偏轉(zhuǎn)；XX′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。（1）電子槍?zhuān)喊l(fā)射并加速電子。（2）偏轉(zhuǎn)電極：YY′使電子束帶電粒子處于電場(chǎng)中加速偏轉(zhuǎn)1.偏轉(zhuǎn)距離：2.偏轉(zhuǎn)角度：應(yīng)用帶電粒子在交變電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)粒子做單向直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)粒子做往返運(yùn)動(dòng)粒子做偏轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)示波器帶電粒子處于電場(chǎng)中加速偏轉(zhuǎn)1.偏轉(zhuǎn)距離：2.偏轉(zhuǎn)角度：應(yīng)用帶1．帶電粒子垂直場(chǎng)強(qiáng)方向進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)，僅在電場(chǎng)力作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn)，在這一過(guò)程中帶電粒子的（）A．電勢(shì)能增加，動(dòng)能減小B．電勢(shì)能減小，動(dòng)能增加C．機(jī)械能保持不變D．電勢(shì)能的減小大于機(jī)械能的增加

B1．帶電粒子垂直場(chǎng)強(qiáng)方向進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)，僅在電場(chǎng)力B動(dòng)摩擦μ因數(shù)：只與接觸面的材料和粗糙程度有關(guān)，與其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、受力情況等等無(wú)關(guān)。1、粒子使氣體或液體電離，以這些離子為核心，過(guò)飽和的蒸氣會(huì)產(chǎn)生霧滴、過(guò)熱液體會(huì)產(chǎn)生氣泡。1、核反應(yīng)分兩種1、三種射線(xiàn)分別叫做帶正電荷α射線(xiàn)、帶負(fù)電荷β射線(xiàn)和不帶電γ射線(xiàn)。3.重力加速度：g=9.8m/s2★規(guī)律：g隨高度增加而減小，隨緯度增加而增大。宇宙塵?！窃茍F(tuán)→恒星誕生→氫核聚合成氦核→氫核聚合成碳核→其他聚變過(guò)程→無(wú)聚變反應(yīng)、形成白矮星或中子星或黑洞。1、在一定條件下，若某事件必然出現(xiàn)，這個(gè)事件叫做必然事件3、放射性的元素自發(fā)地發(fā)出射線(xiàn)的現(xiàn)象叫做天然放射現(xiàn)象。③γ射線(xiàn)電離本領(lǐng)很小，一般看不得它的徑跡4、最大靜摩擦力：fmax=Ff動(dòng)=μFN：fmax與正壓力成正比，正壓力越大fmax也越大。式中p1、T1和p2、T2分別表示氣體在1（初態(tài)）、2（末態(tài)）兩個(gè)不同狀態(tài)下的壓強(qiáng)和溫度。2、公式：板，由動(dòng)能定理得：α粒子的偏轉(zhuǎn)角大于電子的偏轉(zhuǎn)角α粒子的偏轉(zhuǎn)量大于電子的偏轉(zhuǎn)量++++作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn)，在這一過(guò)程中帶電粒子的（）速度方向與豎直方向的夾角為30°D.電子穿出時(shí)的速度有多大？設(shè)電子剛剛離開(kāi)金屬絲時(shí)的速度為0。則金屬圓筒的長(zhǎng)度和它的序號(hào)之間有什么定量關(guān)系？第n個(gè)金屬圓筒的長(zhǎng)度應(yīng)該是多少？汲取新知識(shí)的營(yíng)養(yǎng)，同理可得亮斑在水平方向的偏移隨加在ＸＸ′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平方向來(lái)回運(yùn)動(dòng)——掃描，如果掃描電壓變化很快，亮斑看起來(lái)為一條水平的亮線(xiàn)。與粒子初速度v0的平方成反比主要利用牛頓運(yùn)動(dòng)定律和勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的規(guī)律如圖所示的電場(chǎng)中有A、B兩點(diǎn)，A、B的電勢(shì)差UAB＝100V，一個(gè)質(zhì)量為m=2.使M、N間電壓增加為4U

C.讓我們一起吧！除非有說(shuō)明或明確的暗示以外，一般都考慮重力。帶電粒子(重力不計(jì))由靜止開(kāi)始,經(jīng)A、B加速后穿過(guò)CD發(fā)生偏轉(zhuǎn),最后打在熒光屏上,已知C、D極板長(zhǎng)均為4cm,熒光屏距CD右端的距離為3cm,問(wèn):2.如圖所示，M、N是在真空中豎直放置的兩塊平行金屬板，質(zhì)量為m、電量為+q的帶電粒子，以極小的初速度由小孔進(jìn)入電場(chǎng)，當(dāng)M、N間電壓為U時(shí)，粒子到達(dá)N板的速度為v，如果要使這個(gè)帶電粒子到達(dá)N板的速度為2v

，則下述方法能滿(mǎn)足要求的是（）

A.使M、N間電壓增加為2U

B.使M、N間電壓增加為4U

C.使M、N間電壓不變，距離減半

D.使M、N間電壓不變，距離加倍

MNUd+B動(dòng)摩擦μ因數(shù)：只與接觸面的材料和粗糙程度有關(guān)，與其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、3.(2020·浙江7月選考)如圖所示,一質(zhì)量為m、電荷量為q(q>0)的粒子以速度v0從MN連線(xiàn)上的P點(diǎn)水平向右射入大小為E、方向豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中。已知MN與水平方向成45°角,粒子的重力可以忽略,則粒子到達(dá)MN連線(xiàn)上的某點(diǎn)時(shí) ()A.所用時(shí)間為B.速度大小為3v0C.與P點(diǎn)的距離為D.速度方向與豎直方向的夾角為30°C3.(2020·浙江7月選考)如圖所示,一質(zhì)量為m、電荷量為4.如圖所示,初速度為零的α粒子和電子在電勢(shì)差為U1的電場(chǎng)中加速后,垂直進(jìn)入電勢(shì)差為U2的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng),在滿(mǎn)足電子能射出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的條件下,正確的說(shuō)法是()A.α粒子的偏轉(zhuǎn)量大于電子的偏轉(zhuǎn)量

B.α粒子的偏轉(zhuǎn)量小于電子的偏轉(zhuǎn)量

C.α粒子的偏轉(zhuǎn)角大于電子的偏轉(zhuǎn)角

D.α粒子的偏轉(zhuǎn)角等于電子的偏轉(zhuǎn)角DU2U1帶電粒子的偏移量由系統(tǒng)決定,而與粒子的質(zhì)量、電荷量無(wú)關(guān)4.如圖所示,初速度為零的α粒子和電子在電勢(shì)差為U1的電場(chǎng)中

黎明的曙光對(duì)暗夜是徹底的決裂，對(duì)彩霞是偉大的奠基。停止前進(jìn)的腳步，江河就會(huì)淪為一潭死水。黎明的曙光對(duì)暗夜是徹底的決裂，對(duì)彩霞是偉大的奠基。5.帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)5.帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)

電子被加速器加速后轟擊重金屬靶時(shí)，會(huì)產(chǎn)生射線(xiàn)，可用于放射治療。圖中展示了一臺(tái)醫(yī)用電子直線(xiàn)加速器。電子在加速器中是受到什么力的作用而加速的呢？問(wèn)題導(dǎo)入：電子被加速器加速后轟擊重金屬靶時(shí)，會(huì)產(chǎn)生射線(xiàn)能分析帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)情況，能解釋相關(guān)的物理現(xiàn)象。1.會(huì)用動(dòng)力學(xué)和能量的觀(guān)點(diǎn)分析帶電粒子在電場(chǎng)中的加速運(yùn)動(dòng)。（科學(xué)思維）2.掌握初速度與場(chǎng)強(qiáng)方向垂直的帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)問(wèn)題。（科學(xué)思維）3.了解示波管的主要構(gòu)造和工作原理。（物理觀(guān)念）能分析帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)情況，能解釋相關(guān)的物理現(xiàn)象。1.

體會(huì)課堂探究的樂(lè)趣，汲取新知識(shí)的營(yíng)養(yǎng)，讓我們一起吧！進(jìn)走課堂體會(huì)課堂探究的樂(lè)趣，進(jìn)走課堂U+qm+__ｖ=?F【探究一：帶電粒子的加速運(yùn)動(dòng)】【探究情景】一個(gè)質(zhì)量為m、帶正電荷q的粒子，在靜電力的作用下由靜止開(kāi)始從正極板向負(fù)極板運(yùn)動(dòng)。試計(jì)算粒子到達(dá)負(fù)極板時(shí)的速度？U+qm+__ｖ=?F【探究一：帶電粒子的加速運(yùn)動(dòng)】【探方法一：動(dòng)力學(xué)觀(guān)點(diǎn)：

主要利用牛頓運(yùn)動(dòng)定律和勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的規(guī)律qUm+_帶電粒子的加速d①②由①②得③方法一：動(dòng)力學(xué)觀(guān)點(diǎn)：qUm+_帶電粒子的加速d①②由①②得方法二：能量觀(guān)點(diǎn)——利用動(dòng)能定理①②由①得：方法二：能量觀(guān)點(diǎn)——利用動(dòng)能定理①②由①得：【規(guī)律總結(jié)】對(duì)比兩種方法1.利用牛頓第二定律和勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)規(guī)律，僅適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)中，物體做勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，即物體必須沿著電場(chǎng)線(xiàn)進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)。2.利用動(dòng)能定理，不僅適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)，也適用于非勻強(qiáng)電場(chǎng)，因?yàn)楣絎=qU適用于任何電場(chǎng)?！疽?guī)律總結(jié)】對(duì)比兩種方法1.利用牛頓第二定律和勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)

若兩極板間不是勻強(qiáng)電場(chǎng)，該用何種方法求解？為什么？思考若粒子的初速度為零,則:若粒子的初速度不為零,則:若兩極板間不是勻強(qiáng)電場(chǎng)，該用何種方法求解？為什么？思考若多級(jí)加速問(wèn)題：如圖多級(jí)平行板連接，能否加速離子？U＋＋＋－－－ABCDEF多級(jí)加速問(wèn)題：如圖多級(jí)平行板連接，能否加速離子？U＋＋＋－－多級(jí)直線(xiàn)加速器示意圖U0u0-u0tT2TU~＋－多級(jí)直線(xiàn)加速器示意圖U0u0-u0tT2TU＋－例1.如圖甲，某裝置由多個(gè)橫截面積相同的金屬圓筒依次排列，其中心軸線(xiàn)在同一直線(xiàn)上，圓筒的長(zhǎng)度依照一定的規(guī)律依次增加。序號(hào)為奇數(shù)的圓筒和交變電源的一個(gè)極相連，序號(hào)為偶數(shù)的圓筒和該電源的另一個(gè)極相連。交變電源兩極間電勢(shì)差的變化規(guī)律如圖乙所示。在t＝0時(shí)，奇數(shù)圓筒相對(duì)偶數(shù)圓筒的電勢(shì)差為正值，此時(shí)位于和偶數(shù)圓筒相連的金屬圓板（序號(hào)為0）中央的一個(gè)電子，在圓板和圓筒1之間的電場(chǎng)中由靜止開(kāi)始加速，沿中心軸線(xiàn)沖進(jìn)圓筒1.為使電子運(yùn)動(dòng)到圓筒與圓筒之間各個(gè)間隙中都能恰好使靜電力的方向跟運(yùn)動(dòng)方向相同而不斷加速，圓筒長(zhǎng)度的設(shè)計(jì)必須遵照一定的規(guī)律。若已知電子的質(zhì)量為m電子電荷量為e電壓的絕對(duì)值為u周期為T(mén)，電子通過(guò)圓筒間隙的時(shí)間可以忽略不計(jì)。則金屬圓筒的長(zhǎng)度和它的序號(hào)之間有什么定量關(guān)系？第n個(gè)金屬圓筒的長(zhǎng)度應(yīng)該是多少？例1.如圖甲，某裝置由多個(gè)橫截面積相同的金屬圓筒依次排列，人教版必修第三冊(cè)第十章第五節(jié)帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)課件【解析】電子從金屬絲到金屬板，由動(dòng)能定理得：①由①得例2.熾熱的金屬絲可以發(fā)射電子。在金屬絲和金屬板之間加以電壓U=2500V，發(fā)射出的電子在真空中加速后，從金屬板的小孔穿出。電子穿出時(shí)的速度有多大？設(shè)電子剛剛離開(kāi)金屬絲時(shí)的速度為0。答案：【解析】電子從金屬絲到金屬①由①得例2.熾熱的金屬絲可以發(fā)例3.如圖所示的電場(chǎng)中有A、B兩點(diǎn)，A、B的電勢(shì)差UAB＝100V，一個(gè)質(zhì)量為m=2.0×10-12kg、電量為q=-5.0×10-8C的帶電粒子，以初速度v0=3.0×103m/s由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，求粒子到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速率。（不計(jì)粒子重力）A-v0Bq為負(fù)例3.如圖所示的電場(chǎng)中有A、B兩點(diǎn)，A、B的電勢(shì)差UAB＝1m+q+_v0你能畫(huà)出帶電微粒的運(yùn)動(dòng)軌跡嗎？【探究二：帶電粒子的偏轉(zhuǎn)規(guī)律】問(wèn)題：m+_v0你能畫(huà)出帶電微粒的運(yùn)動(dòng)軌跡嗎？【探究二：帶電粒子的帶電粒子的偏轉(zhuǎn)：（不計(jì)重力）+++++++++---------v0+q.mdlF+帶電粒子的偏轉(zhuǎn)：（不計(jì)重力）++++1.運(yùn)動(dòng)狀態(tài)分析：

帶電粒子以速度v0垂直于電場(chǎng)線(xiàn)方向飛入兩帶電平行板產(chǎn)生的勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)，若只受電場(chǎng)力作用，則帶電粒子做勻變速曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。1.運(yùn)動(dòng)狀態(tài)分析：帶電粒子以速度v0垂直于電場(chǎng)線(xiàn)方向2.偏轉(zhuǎn)問(wèn)題的分析處理方法：（類(lèi)似平拋運(yùn)動(dòng)分析方法）（1）沿初速度方向是速度為v0的勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)；（2）沿電場(chǎng)力方向是初速度為零的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。2.偏轉(zhuǎn)問(wèn)題的分析處理方法：（類(lèi)似平拋運(yùn)動(dòng)分析方法）（1）沿類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)與粒子比荷成正比與粒子初速度v0的平方成反比與電場(chǎng)的屬性U、l、d有關(guān)類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)與粒子比荷成正比與粒子初速度v0的平方成反比與粒子比荷成正比與粒子初速度v0的平方成反比與電場(chǎng)的屬性U、l、d有關(guān)與粒子比荷成正比與粒子初速度v0的平方成反比與電場(chǎng)的屬例4.如圖所示,相距為d，長(zhǎng)度為l的平行板AB加上電壓后,可在A(yíng)、B之間的空間中產(chǎn)生電場(chǎng),在A(yíng)、B左端距AB等距離處的O點(diǎn),有一電量為+q，質(zhì)量為m的粒子以初速度v0沿水平方向(與A、B板平行)射入。不計(jì)重力,要使此粒子能從C處射出,則A、B間的電壓應(yīng)為()A.B.

C.D.vo++++++++--------dABOCA例4.如圖所示,相距為d，長(zhǎng)度為l的平行板AB加上電壓后,可U1+_電場(chǎng)中加速電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)+_U2【探究三：帶電粒子先加速再偏轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律】U1+_電場(chǎng)中加速電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)+_U2【探究三：帶電粒子先加速++++++------+_U1U2v-qmLv0加速偏轉(zhuǎn)電荷經(jīng)加速電場(chǎng)加速后進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)通過(guò)加速電場(chǎng)的末速度為進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的初速度++++++------+_U1U2v-qmLv0加速偏轉(zhuǎn)電例5.如圖所示AB、CD為平行金屬板,A、B兩板間電勢(shì)差為500V,C、D始終和電源相接,測(cè)得其間的場(chǎng)強(qiáng)為104V/m,一質(zhì)量為2.5×10-24㎏,電荷量為8×10-16C的帶電粒子(重力不計(jì))由靜止開(kāi)始,經(jīng)A、B加速后穿過(guò)CD發(fā)生偏轉(zhuǎn),最后打在熒光屏上,已知C、D極板長(zhǎng)均為4cm,熒光屏距CD右端的距離為3cm,問(wèn):(1)粒子帶正電還是帶負(fù)電?答案：粒子帶正電例5.如圖所示AB、CD為平行金屬板,A、B兩板間電勢(shì)差為5(2)粒子打在熒光屏上距O點(diǎn)下方多遠(yuǎn)處?----++++DABsLOC解析:出AB電場(chǎng)時(shí)速度水平方向:豎直方向:其中由此得到代入數(shù)據(jù)可得(2)粒子打在熒光屏上距O點(diǎn)下方多遠(yuǎn)處?---0(3)粒子打在熒光屏上時(shí)的動(dòng)能為多大?----++++DABsLOC解析：由剛剛的推導(dǎo)知道:所以粒子打在熒光屏上動(dòng)能:代入數(shù)據(jù)可得0(3)粒子打在熒光屏上時(shí)的動(dòng)能為多大?---注意：某些帶電體是否考慮重力，要根據(jù)題目暗示或運(yùn)動(dòng)狀態(tài)來(lái)判定電場(chǎng)中的帶電粒子一般可分為兩類(lèi)：1.帶電的基本粒子：如電子，質(zhì)子，α粒子，正負(fù)離子等。這些粒子所受重力和電場(chǎng)力相比小得多，除非有說(shuō)明或明確的暗示以外，一般都不考慮重力。（但并不能忽略質(zhì)量）2.帶電微粒：如帶電小球、液滴、塵埃等。除非有說(shuō)明或明確的暗示以外，一般都考慮重力?！練w納總結(jié)】注意：某些帶電體是否考慮重力，要根據(jù)題目暗示或運(yùn)動(dòng)狀態(tài)來(lái)判定帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)狀態(tài)：勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)—加速、減速勻變速曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)—偏轉(zhuǎn)平衡（F合=0）勻變速運(yùn)動(dòng)（F合≠0）靜止勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)狀態(tài)：勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)—加速、減速勻變二、理想氣體的狀態(tài)方程①原子核衰變時(shí)電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)都守恒1、自然界存在著四種力:萬(wàn)有引力、電磁力、核力（強(qiáng)相互作用）、弱力（弱相互作用）2、中子n：不帶電，質(zhì)量與質(zhì)子相等。反應(yīng)堆主要部件五、對(duì)氣體實(shí)驗(yàn)定律的微觀(guān)解釋一、核力與四種基本相互作用2、特點(diǎn)：①一定質(zhì)量的氣體的V—T圖線(xiàn)其延長(zhǎng)線(xiàn)過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)，斜率反映壓強(qiáng)大小。1、定義：兩個(gè)輕核結(jié)合成質(zhì)量較大的原子核，這種核反應(yīng)叫做聚變。1、內(nèi)容：一定質(zhì)量的氣體，在溫度不變的情況下，它的壓強(qiáng)跟體積成反比。F隨F2的增大：1、(0-90°)一直增大；2、(90-180°)先減小再增大③選種和保鮮（2）核力是短程力。二、氣泡室五、恒星的演化YY’XX’-+--+-若金屬平行板水平放置,電子將在豎直方向發(fā)生偏轉(zhuǎn)若金屬平行板豎直放置,電子將在水平方向發(fā)生偏轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)電極的不同放置方式二、理想氣體的狀態(tài)方程YY’XX’-+--+-若金屬平行板水YY′X′

YY′隨信號(hào)電壓同步變化，但由于視覺(jué)暫留和熒光物質(zhì)的殘光特性，只能看到一條豎直的亮線(xiàn)。X示波器圖像如果在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(shí)間變化，在熒光屏上會(huì)看到什么圖形？YY′X′YY′隨信號(hào)電壓同步變化，但由于視覺(jué)暫留和使M、N間電壓不變，距離減半

D.A、B間的電壓應(yīng)為()B.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(shí)間變化，在熒光屏上會(huì)看到什么圖形？若兩極板間不是勻強(qiáng)電場(chǎng)，該用何種方法求解？為什么？B．電勢(shì)能減小，動(dòng)能增加與電場(chǎng)的屬性U、l、d有關(guān)帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)狀態(tài)：會(huì)用動(dòng)力學(xué)和能量的觀(guān)點(diǎn)分析帶電粒子在電場(chǎng)中的加速運(yùn)動(dòng)。如圖所示的電場(chǎng)中有A、B兩點(diǎn)，A、B的電勢(shì)差UAB＝100V，一個(gè)質(zhì)量為m=2.若金屬平行板豎直放置,電子將在水平方向發(fā)生偏轉(zhuǎn)若金屬平行板豎直放置,電子將在水平方向發(fā)生偏轉(zhuǎn)----帶電粒子(重力不計(jì))由靜止開(kāi)始,經(jīng)A、B加速后穿過(guò)CD發(fā)生偏轉(zhuǎn),最后打在熒光屏上,已知C、D極板長(zhǎng)均為4cm,熒光屏距CD右端的距離為3cm,問(wèn):帶電的基本粒子：如電子，質(zhì)子，α粒子，正負(fù)離子等。作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn)，在這一過(guò)程中帶電粒子的（）5×10-24㎏,電荷量為8×10-16C的同理可得亮斑在水平方向的偏移隨加在ＸＸ′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平方向來(lái)回運(yùn)動(dòng)——掃描，如果掃描電壓變化很快，亮斑看起來(lái)為一條水平的亮線(xiàn)。使M、N間電壓不變，距離減半

D.同理可得亮斑在水平方向的UXt掃描電壓示波器圖像YY′X′XUXt掃描電壓示波器圖像YY′X′X如果在YY′之間加如圖所示的交變電壓，同時(shí)在XX′之間加鋸齒形掃描電壓，在熒光屏上會(huì)看到什么圖形？XYOABCDEFABCDEFABOCt1DEFt2UyUx如果信號(hào)電壓是周期性的，并且掃描電壓與信號(hào)電壓的周期相同，就可以在熒光屏上得到待測(cè)信號(hào)在一個(gè)周期內(nèi)隨時(shí)間變化的穩(wěn)定圖像。如果在YY′之間加如圖所示的交變電壓，同時(shí)在XX′之間加鋸齒（1）電子槍?zhuān)喊l(fā)射并加速電子。（2）偏轉(zhuǎn)電極：YY′使電子束豎直偏轉(zhuǎn)；XX′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。（1）電子槍?zhuān)喊l(fā)射并加速電子。（2）偏轉(zhuǎn)電極：YY′使電子束帶電粒子處于電場(chǎng)中加速偏轉(zhuǎn)1.偏轉(zhuǎn)距離：2.偏轉(zhuǎn)角度：應(yīng)用帶電粒子在交變電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)粒子做單向直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)粒子做往返運(yùn)動(dòng)粒子做偏轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)示波器帶電粒子處于電場(chǎng)中加速偏轉(zhuǎn)1.偏轉(zhuǎn)距離：2.偏轉(zhuǎn)角度：應(yīng)用帶1．帶電粒子垂直場(chǎng)強(qiáng)方向進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)，僅在電場(chǎng)力作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn)，在這一過(guò)程中帶電粒子的（）A．電勢(shì)能增加，動(dòng)能減小B．電勢(shì)能減小，動(dòng)能增加C．機(jī)械能保持不變D．電勢(shì)能的減小大于機(jī)械能的增加

B1．帶電粒子垂直場(chǎng)強(qiáng)方向進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)，僅在電場(chǎng)力B動(dòng)摩擦μ因數(shù)：只與接觸面的材料和粗糙程度有關(guān)，與其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、受力情況等等無(wú)關(guān)。1、粒子使氣體或液體電離，以這些離子為核心，過(guò)飽和的蒸氣會(huì)產(chǎn)生霧滴、過(guò)熱液體會(huì)產(chǎn)生氣泡。1、核反應(yīng)分兩種1、三種射線(xiàn)分別叫做帶正電荷α射線(xiàn)、帶負(fù)電荷β射線(xiàn)和不帶電γ射線(xiàn)。3.重力加速度：g=9.8m/s2★規(guī)律：g隨高度增加而減小，隨緯度增加而增大。宇宙塵?！窃茍F(tuán)→恒星誕生→氫核聚合成氦核→氫核聚合成碳核→其他聚變過(guò)程→無(wú)聚變反應(yīng)、形成白矮星或中子星或黑洞。1、在一定條件下，若某事件必然出現(xiàn)，這個(gè)事件叫做必