1、 人人教版高中物理选修教版高中物理选修3-1教材教材 1 1、如何使带电粒子获得较大的速度？、如何使带电粒子获得较大的速度？2 2、如何控制带电粒子的运动轨迹呢？、如何控制带电粒子的运动轨迹呢？【提出问题】学习目标1 学习运用静电力、电场强度等概念研究带电粒子在电场中运动时的加速度、速度和位移等物理量的变化。2 学习运用静电力做功、电势、电势差、等势面等概念研究带电粒子在电场中运动时的能量转化。3 了解示波管的工作原理，体会静电场知识对科学技术的影响。1、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）、）、计质量，不计重力的粒子计质量，不计重力的粒子：如电子，质子，如
2、电子，质子，粒子，正负离子等粒子，正负离子等基本粒子基本粒子。（2）、）、计重力的粒子计重力的粒子：如带电质点、小球、液滴、尘：如带电质点、小球、液滴、尘埃等。除有说明或暗示外埃等。除有说明或暗示外,一般都考虑重力。一般都考虑重力。FF合电F合F电G本节课我们要讨论的模型：不计重力（本节课我们要讨论的模型：不计重力（m0,G=0 ）的带）的带电粒子电粒子2、电场、电场（1）一般的电场）一般的电场（2）匀强电场）匀强电场场强场强E不同不同 电场力电场力F不同不同 非匀变速运动非匀变速运动 （定性分析、选择题）（定性分析、选择题） 场强场强E相相同同 电场力电场力F相同相同 匀变速运动匀变速运动
3、（定量分析、计算题）（定量分析、计算题） 本节课我们要讨论的在匀强电场中的运动。本节课我们要讨论的在匀强电场中的运动。qUm+_ d dF F1 1、受力分析、受力分析: :2 2、运动分析、运动分析: :解法一：动力学观点解法一：动力学观点解法二：功能观点解法二：功能观点若粒子的初速度为零若粒子的初速度为零, ,则则: :qUmv221若粒子的初速度不为零若粒子的初速度不为零, ,则则: :qUmvmv2202121 【结论】结论】由于电场力做功，与电场由于电场力做功，与电场是否匀强无关是否匀强无关,与运动路径也无关，所与运动路径也无关，所以在处理电场对带电粒子的加速问题以在处理电场对带电粒
4、子的加速问题时，一般都是利用时，一般都是利用功能关系功能关系进行处理。进行处理。一U一v议议 一一 议议上述问题中，两块金属板是平行的，两极板间的电场上述问题中，两块金属板是平行的，两极板间的电场是匀强电场。如果两极板是其他形状，中间的电场不是匀强电场。如果两极板是其他形状，中间的电场不再是均匀的，上面的结果是否仍然适用？为什么？再是均匀的，上面的结果是否仍然适用？为什么？例1下列粒子由静止经加速电压为U的电场加速后，哪种粒子动能最大（ ），哪种粒子速度最大（ ） A、质子 B、电子 C、氘核 D、氦核BD练练 一一 练练偏转角偏转量 Ld+- - - - - - - - - - - + +
5、+ + + + + + + + +Uv0q、mF+vv0vyy 动力学分析：动力学分析： 运动规律运动规律 （1）在垂直于电场线方向上不受任何力，做匀速直线运动。（2）在平行于电场线方向，受到电场力做初速度为v0 的匀加速直线运动。 FEqUqammmd合匀变速匀变速曲线运动曲线运动仅受电场力 运动的运动的加速度加速度UFqEqd 类平抛类平抛例2、如图所示，两个相同极板的长度为L，相距为d，极板间的电压为U，一个带电粒子质量为m，电量为q，垂直于电场方向以初速度v0射入电场中，设偏转量为y，求：仅增加板间电场强度为原来的2倍,此时偏转量为多少？仅增加带电粒子的比荷为原来的2倍，此时偏转量为？
6、仅增加带电粒子的动能为原来的2倍，此时偏转量为？练练 一一 练练-+d0vLv1、偏转电场的特性2、粒子自身特性例3、如图所示，两个相同极板的长度为L，相距为d，极板间的电压为U，一个带电粒子质量为m，电量为q，垂直于电场方向以初速度v0沿着极板的中间线射入电场中，最终打在上极板上。求：到达极板所用的时间？练练 一一 练练UL L+ + + + + +- - - - - -dv v0 0-2、粒子自身特性：同一个偏转电场中，同一个偏转电场中，初速度相同的带电粒子，偏转量 y 和偏转角度正切值 tan 与比荷 q/m 成正比。电荷量q 相同的带电粒子，偏转量 y 和偏转角度正切值 tan 与初动能成反比。1、偏转电场的特性：其他条件不变的情况下，偏转量y与偏转角度正切值tan与偏转电压U成正比，与板间距d成反比，即与电场强度E成正比。总总 结结带电粒子在电场中的运动加速偏转类平抛初速度方向匀速直线运动静电力方向匀加速直线运动示波管构造原理2201122qUmvmv课堂小结课堂小结 粒子做类平抛运动的两个推论（1）不同的带电粒子由静止经过同一加速电场（U1）加速后，又进入同一偏转电场（U2），则它们的运动轨迹必然重合。（2）粒子从偏转电场射出时，其速度v的反向延长线过水平位移的中点。课课 后后 作作 业业
