(
课件网) 2.4 带电粒子在电场中的运动 第二章 1.我们知道，一个物体所处的高度与测量的起点有关，但两个物体间的高度差却与测量的起点无关。例如，水压，高楼，重力势能的改变量等等，想一想，某点电势的高低与零电势点的选择是否有关？电场中两个点间电势的差值与零电势点的选择是否有关？ 【答案】某点电势的高低与零电势点的选择有关。静电力所做的功等于电势能的减少量，即WAB=EpA-EpB，φ= ，则WAB=qφA-qφB，可得 =φA-φB，电场中两个点间电势的差值与零电势点的选择无关。 情景导学 课标要求 素养形成 1.能分析带电粒子在电场中的运动情况 2.能解释相关的物理现象 1.物理观念：知道各种基本粒子的符号、质量、电荷等，知道示波管的主要构造和工作原理。 2.科学思维：运用理想化方法，突出主要因素，忽略次要因素，不计粒子重力。 3.科学探究：通过带电粒子运动规律的分析，培养学生的推理能力及热爱科学的精神;让学生通过讨论和思考得出知识，注重知识的建构过程。 学习目标 1.一个电子的质量为0.91×10-30kg，电荷量e=1.6×10-19C，g取10 m/s2，当它位于E=5×104V/m的电场中时，受到的重力G为多大？受到的静电力F为多大？ 等于多少？你会发现什么？ 情景导学 【解析】G=mg=9.1×10-30N，F=qE=8×10-15N， = 1×1015， 电子、质子、离子等微观带电粒子所受重力一般远小于静电力，重力可以忽略(有说明或暗示除外)。 2.一个带正电的粒子以一定的初速度垂直进入水平方向的匀强电场，若不计重力，能否画出粒子在电场中的运动轨迹？ 【解析】粒子在电场中做类平抛运动，受力方向总是沿电场线方向，轨迹向右弯曲。 一、带电粒子加速 1.在现代科学实验和技术设备中，常常利用 来改变或控制带电粒子的运动。简单情况下，利用 使带电粒子加速。 2.分析带电粒子加速问题的两种思路 (1)利用 结合匀变速直线运动公式来分析。适用于解决匀强电场且涉及运动时间等描述运动过程的物理量的问题。 (2)利用静电力做功结合 来分析。适用于解决只涉及位移、速率等动能定理公式中的物理量或非匀强电场的问题。 电场 电场 牛顿第二定律 必备知识 动能定理 二、带电粒子偏转 1.示波管的结构及原理 (1)构造：示波管是示波器的核心部件，由 、偏转电极和 组成，如图所示。 电子枪 荧光屏 荧光屏 (2)工作原理 a.当竖直偏转板、水平偏转板都未加电压时，电子束从电子枪发出后沿 运动，在荧光屏上产生一个亮斑。 b.示波管实际工作时，竖直偏转板、水平偏转板都加电压，打在荧光屏上的亮斑既在竖直方向上偏移也在水平方向上偏移，亮斑的运动就是两个方向运动的 。 直线 合运动 2.带电粒子在电场中的偏转 (1)带电粒子的初速度方向跟匀强电场方向垂直时，带电粒子的运动轨迹是一条 ，类似平抛运动的轨迹。 (2)带电粒子沿平行于平行板电容器的方向射入匀强电场，只在静电力的作用下做类平抛运动： ①运动性质 a.沿初速度方向： 。 b.垂直初速度方向： 。 抛物线 匀速直线运动 匀加速直线运动 a.偏移距离：因为t= ，a= ，所以偏移距离y= at2= 。 b.偏转角度：因为vy=at= ，所以 tan θ = = 。 ②运动规律 1.基本带电粒子在电场中不受重力。( ) 2.带电粒子仅在电场力作用下运动时，动能一定增加。( ) 3.带电粒子仅在电场力作用下运动时，运动轨迹一定是直线。( ) 4.带电粒子在匀强电场中无论是直线加速还是偏转，均做匀变速运动。( ) 5.示波管电子枪的作用是产生高速飞行的电子束，偏转电极的作用是使电子束发生偏转，打在荧光屏的不同位置。( ) √ √ 思维诊断 要点一 带电粒子在电场中的直线运动 在 ... ...
