1、成才之路成才之路 物理物理路漫漫其修远兮路漫漫其修远兮 吾将上下而求索吾将上下而求索人教版人教版 选修选修3-1 第一章静电场第一章静电场 物理物理 选修选修3-1 静电场静电场第一章第一章第一章静电场第一章静电场 物理物理 选修选修3-1 9带电粒子在电场中的运动带电粒子在电场中的运动第一章第一章第一章第一章9 物理物理 选修选修3-1 学习目标定位学习目标定位1课堂情景切入课堂情景切入2知识自主梳理知识自主梳理3重点难点突破重点难点突破4考点题型设计考点题型设计6课课 时时 作作 业业8课堂知识构建课堂知识构建5易错案例剖析易错案例剖析7第一章第一章9 物理物理 选修选修3-1 学习目标定
2、位学习目标定位第一章第一章9 物理物理 选修选修3-1 掌握带电粒子在电场中的运动规律，并能分析掌握带电粒子在电场中的运动规律，并能分析解决加速和偏转问题。解决加速和偏转问题。知道示波管的构造和基本原理知道示波管的构造和基本原理第一章第一章9 物理物理 选修选修3-1 课堂情景切入课堂情景切入第一章第一章9 物理物理 选修选修3-1 带电粒子在电场中受静电力作用，我们可以利用电场来控带电粒子在电场中受静电力作用，我们可以利用电场来控制粒子，使它加速或偏转。如图所示是示波器的核心部件制粒子，使它加速或偏转。如图所示是示波器的核心部件示示波管。波管。这一节我们来探究带电粒子在电场中的运动规律。这一
3、节我们来探究带电粒子在电场中的运动规律。第一章第一章9 物理物理 选修选修3-1 知识自主梳理知识自主梳理第一章第一章9 物理物理 选修选修3-1 带电粒子的加速带电粒子的加速1.基本粒子的受力特点基本粒子的受力特点对于质量很小的基本粒子，如电子、质子等，虽然它们也对于质量很小的基本粒子，如电子、质子等，虽然它们也会受到万有引力会受到万有引力(重力重力)的作用，但万有引力的作用，但万有引力(重力重力)一般一般_静电力，可以静电力，可以_。远小于远小于忽略忽略第一章第一章9 物理物理 选修选修3-1 2带电粒子的加速带电粒子的加速如图所示，质量为如图所示，质量为m，带正电荷，带正电荷q的粒子，在
4、静电力作用的粒子，在静电力作用下由静止开始从正极板向负极板运动的过程中：下由静止开始从正极板向负极板运动的过程中：第一章第一章9 物理物理 选修选修3-1 qU 第一章第一章9 物理物理 选修选修3-1 带电粒子的偏转带电粒子的偏转1.进入电场的方式进入电场的方式以初速度以初速度v0垂直于电场线方向进入匀强电场。垂直于电场线方向进入匀强电场。2受力特点受力特点电场力大小电场力大小_，且方向与初速度，且方向与初速度v0的方向的方向_。3运动特点运动特点做做_运动，与力学中的运动，与力学中的_类似。类似。恒定恒定垂直垂直匀变速曲线匀变速曲线抛体运动抛体运动第一章第一章9 物理物理 选修选修3-1
5、4运动规律运动规律(如图所示如图所示)第一章第一章9 物理物理 选修选修3-1 第一章第一章9 物理物理 选修选修3-1 1.主要构造主要构造示波器的核心部件是示波管，主要由示波器的核心部件是示波管，主要由_、_和和_屏屏组成。如图所示。组成。如图所示。示波管的原理示波管的原理电子枪电子枪偏转电极偏转电极荧光荧光第一章第一章9 物理物理 选修选修3-1 电子枪：发射并加速电子枪：发射并加速_。偏转电极：偏转电极：YY使电子束使电子束_偏转偏转(加信号电压加信号电压)；XX使电子沿使电子沿_偏转偏转(加扫描电压加扫描电压)。荧光屏：电子束打在荧光屏上能使该处的荧光物质发荧光屏：电子束打在荧光屏上
6、能使该处的荧光物质发光。光。2基本原理基本原理示波器的工作原理是利用电子在电场中的加速和偏转。示波器的工作原理是利用电子在电场中的加速和偏转。电子电子沿沿Y向向X向向第一章第一章9 物理物理 选修选修3-1 重点难点突破重点难点突破第一章第一章9 物理物理 选修选修3-1 一、带电粒子在电场中的加速一、带电粒子在电场中的加速1带电粒子的分类带电粒子的分类(1)基本粒子：如电子、质子、基本粒子：如电子、质子、粒子、离子等，除有说明粒子、离子等，除有说明或有明确的暗示以外，此类粒子一般不考虑重力或有明确的暗示以外，此类粒子一般不考虑重力(但并不忽略但并不忽略质量质量)。(2)带电微粒：如液滴、油滴
7、、尘埃、小球等，除有说明或带电微粒：如液滴、油滴、尘埃、小球等，除有说明或有明确的暗示以外，一般都不能忽略重力。有明确的暗示以外，一般都不能忽略重力。第一章第一章9 物理物理 选修选修3-1 2处理带电粒子在电场中运动问题的两种基本思路处理带电粒子在电场中运动问题的两种基本思路两个角度两个角度内容内容动力学角度动力学角度功能关系角度功能关系角度涉及知识涉及知识应用牛顿第二定律结合应用牛顿第二定律结合匀变速直线运动公式匀变速直线运动公式功的公式及动能定理功的公式及动能定理选择条件选择条件匀强电场，电场力是恒匀强电场，电场力是恒力力可以是匀强电场，也可以是匀强电场，也可以是非匀强电场，可以是非匀强
8、电场，电场力可以是恒力，电场力可以是恒力，也可以是变力也可以是变力第一章第一章9 物理物理 选修选修3-1 特别提醒特别提醒(1)对带电粒子进行受力分析，运动特点分析和对带电粒子进行受力分析，运动特点分析和力做功情况分析是选择规律解题的关键。力做功情况分析是选择规律解题的关键。(2)选择解题的方法是优先从功能关系的角度考虑，应用功选择解题的方法是优先从功能关系的角度考虑，应用功能关系列式简单、方便，不易出错。能关系列式简单、方便，不易出错。第一章第一章9 物理物理 选修选修3-1 答案：答案：A第一章第一章9 物理物理 选修选修3-1 二、带电粒子在电场中的偏转二、带电粒子在电场中的偏转以初速
9、度以初速度v0垂直场强方向射入匀强电场中的带电粒子，受垂直场强方向射入匀强电场中的带电粒子，受恒定电场力作用，做类似平抛的匀变速曲线运动恒定电场力作用，做类似平抛的匀变速曲线运动(如图如图)。第一章第一章9 物理物理 选修选修3-1 第一章第一章9 物理物理 选修选修3-1 第一章第一章9 物理物理 选修选修3-1 第一章第一章9 物理物理 选修选修3-1 一束正离子以相同的速率从同一位置，垂直于电场方向一束正离子以相同的速率从同一位置，垂直于电场方向飞入匀强电场中，所有离子的轨迹都是一样的，这说明所有飞入匀强电场中，所有离子的轨迹都是一样的，这说明所有离子离子()A都具有相同的质量都具有相同
10、的质量B都具有相同的电荷量都具有相同的电荷量C具有相同的荷质比具有相同的荷质比D都是同一元素的同位素都是同一元素的同位素答案：答案：C第一章第一章9 物理物理 选修选修3-1 第一章第一章9 物理物理 选修选修3-1 课堂知识构建课堂知识构建第一章第一章9 物理物理 选修选修3-1 第一章第一章9 物理物理 选修选修3-1 考点题型设计考点题型设计第一章第一章9 物理物理 选修选修3-1 如图所示，电子由静止开始从如图所示，电子由静止开始从M板向板向N板运板运动，当到达动，当到达N板时的速度为板时的速度为v，保持两板间的电压不变，则，保持两板间的电压不变，则()A当增大两板间距离时，当增大两板
11、间距离时，v增大增大B当减小两板间距离时，当减小两板间距离时，v增大增大C当改变两板间距离时，当改变两板间距离时，v不变不变D当增大两板间距离时，电子在两板间的时间变长当增大两板间距离时，电子在两板间的时间变长带电粒子在电场中的加速带电粒子在电场中的加速第一章第一章9 物理物理 选修选修3-1 答案：答案：CD第一章第一章9 物理物理 选修选修3-1 两平行金属板相距为两平行金属板相距为d，电势差为，电势差为U，一，一电子质量为电子质量为m、电荷量为、电荷量为e，从，从O点沿垂直于极点沿垂直于极板的方向射入电场，最远到达板的方向射入电场，最远到达A点，然后返点，然后返回，如图所示，回，如图所示
12、，OA间距为间距为h，则此电子的初动，则此电子的初动能为能为()答案：答案：D第一章第一章9 物理物理 选修选修3-1 第一章第一章9 物理物理 选修选修3-1 (海南省海南中学海南省海南中学20132014学年高二上学期学年高二上学期期中期中)如图所示，电荷量为如图所示，电荷量为e、质量为、质量为m的电子经电压的电子经电压U1的电的电场加速，从两极板中点进入平行板电容器中，电子刚进入两极场加速，从两极板中点进入平行板电容器中，电子刚进入两极板时的速度跟电场线方向垂直。两极板间的电势差为板时的速度跟电场线方向垂直。两极板间的电势差为U2，两极，两极板长为板长为L1，间距为，间距为d。电子离开偏
13、转电场后做匀速直线运动，。电子离开偏转电场后做匀速直线运动，打在距极板为打在距极板为L2的荧光屏上的的荧光屏上的P点。求：点。求：带电粒子在电场中的偏转带电粒子在电场中的偏转第一章第一章9 物理物理 选修选修3-1 (1)电子进入偏转电场时的初速度电子进入偏转电场时的初速度v0；(2)电子飞出偏转电场时沿电场线的偏移量电子飞出偏转电场时沿电场线的偏移量y；(3)P点偏离荧光屏中央点偏离荧光屏中央O的距离的距离Y。第一章第一章9 物理物理 选修选修3-1 第一章第一章9 物理物理 选修选修3-1 第一章第一章9 物理物理 选修选修3-1 水平放置的平行金属板水平放置的平行金属板A、B连接一恒定电
14、压，两个质量连接一恒定电压，两个质量相等的电荷相等的电荷M和和N同时分别从极板同时分别从极板A的边缘和两极板的正中间的边缘和两极板的正中间沿水平方向进入板间电场，两电荷恰好在板间某点相遇，如沿水平方向进入板间电场，两电荷恰好在板间某点相遇，如图所示。若不考虑电荷的重力和它们之间的相互作用，则下图所示。若不考虑电荷的重力和它们之间的相互作用，则下列说法正确的是列说法正确的是()第一章第一章9 物理物理 选修选修3-1 A电荷电荷M的比荷大于电荷的比荷大于电荷N的比荷的比荷B两电荷在电场中运动的加速度相等两电荷在电场中运动的加速度相等C从两电荷进入电场到两电荷相遇，电场力对电荷从两电荷进入电场到两
15、电荷相遇，电场力对电荷M做做的功等于电场力对电荷的功等于电场力对电荷N做的功做的功D电荷电荷M进入电场的初速度大小与电荷进入电场的初速度大小与电荷N进入电场的初进入电场的初速度大小一定相同速度大小一定相同答案：答案：A第一章第一章9 物理物理 选修选修3-1 第一章第一章9 物理物理 选修选修3-1 (吉林一中吉林一中20132014学年高二下学期学年高二下学期5月月)图图(a)为示波管的原理图。如果在电极为示波管的原理图。如果在电极YY之间所加的电压按图之间所加的电压按图(b)所示的规律变化，在电极所示的规律变化，在电极XX之间所加的电压按图之间所加的电压按图(c)所示的规所示的规律变化，则
16、在荧光屏上会看到的图形是律变化，则在荧光屏上会看到的图形是()对示波管工作原理的理解对示波管工作原理的理解第一章第一章9 物理物理 选修选修3-1 第一章第一章9 物理物理 选修选修3-1 解析：解析：由图由图(b)及图及图(c)知，当知，当UY为正时，为正时，Y板电势高，电子板电势高，电子向向Y偏，而此时偏，而此时UX为负，即为负，即X板电势高，电子向板电势高，电子向X板偏，又由板偏，又由于在于在xx之间加上的扫描电压与之间加上的扫描电压与YY之间加上的信号电压周期相之间加上的信号电压周期相同，所以在荧光屏上会看到一个完整的正弦波形，同，所以在荧光屏上会看到一个完整的正弦波形，B项正确。项正
17、确。答案：答案：B第一章第一章9 物理物理 选修选修3-1 一台正常工作的示波管，突然发现荧光屏上画面的高度一台正常工作的示波管，突然发现荧光屏上画面的高度缩小缩小(如图如图)，则产生故障的原因可能是，则产生故障的原因可能是()A加速电压突然变大加速电压突然变大 B加速电压突然变小加速电压突然变小C偏转电压突然变大偏转电压突然变大 D偏转电压突然变小偏转电压突然变小答案：答案：AD第一章第一章9 物理物理 选修选修3-1 第一章第一章9 物理物理 选修选修3-1 易错案例剖析易错案例剖析第一章第一章9 物理物理 选修选修3-1 第一章第一章9 物理物理 选修选修3-1 易错分析：易错分析：对易错选项及错误原因具体分析如下：对易错选项及错误原因具体分析如下：易错选项易错选项错误原因错误原因A项项受题中受题中“固定光滑斜面固定光滑斜面”的影响，误认为物体的影响，误认为物体一定沿着光滑斜面下滑，没有分析物体所受合一定沿着光滑斜面下滑，没有分析物体所受合力的方向与斜面的关系及物体运动的轨迹。力的方向与斜面的关系及物体运动的轨迹。第一章第一章9 物理物理 选修选修3-1 正确答案：正确答案：C
