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课件网) 示波器： 能直观的显示电信号随时间的变化 带电粒子在电场中的运动（第一课时） 授课教师：李坚 真实情境 阳极 阴极 涂有荧光粉的金属片 狭缝 运动模型构建 - v0 研究对象 受力分析 运动分析 1.带电的基本粒子：如电子，质子，α粒子，正负离子等。一般都不考虑重力。（但并不能忽略质量）。 2.带电微粒：如带电小球、液滴、尘埃等。除非有说明或明确的暗示以外，一般都考虑重力。 已知电子的质量m=9.1×10-31kg，电子的电量q=1.6×10-19,阴极射线管内两端的电压为500V，两极间距离约为0.2m,计算可得，电子所受重力9.1×10-30N，电子所受电场力4×10-16N 电子在电场力的作用下做加速直线运动 阳极 阴极 1.质量为，电量为的电子（带负电），在电压为匀强电场中做匀加速直线运动，已知两极板的间距为d，电子的初速度大小为v0，求带电粒子在电场力的作用下运动到极板另一边时的速度大小？ - 解决问题 阳极 阴极 2.质量为m，电量为q的电子（带负电），在电压为U的非匀强电场中做变加速直线运动，已知电子的初速度大小为v0，求带电粒子在电场力的作用下运动到极板另一边的速度大小？ 真实问题 - v0 3.要使电子在电场中获得的速度加倍，你有什么办法？ 变式追问 - 警告：板间距离1mm，当电压达到31.35kv，空气被击穿，不能继续加速 北京正负电子对撞机的多级直线加速器 U - - - + + + A B C D E F 你想的是否跟它一样？ 电子在两个圆筒间加速，在圆筒内做匀速直线运动 5 4 3 2 1 0 电子在两圆筒间加速时间极短，可不考虑，如何改进，才能保证电子被持续加速？ 电子穿过每个圆筒间的时间相等，等于交变电压周期的一半 若已知电子的质量为m，电子电荷量为 e，电压的绝对值为 u，周期为 T，电子从静止开始被加速，通过圆筒间隙的时间可以忽略不计。第n个金属圆筒的长度应该是多少？ 真实情境 + 1.带电粒子在电场中的受力方向与初速度方向有什么关系？ 2.带电粒子在电场中将做什么样的运动？ 运动模型构建 定性探究 1.带电粒子穿过电场区域的时间？ 2.带电粒子在电场中的加速度大小？ 3.带电粒子穿出电场时速度的大小？ 4.带电粒子穿出电场时速度偏转角的正切值？ 5.带电粒子在沿电场方向的偏移量？ 6.带电粒子穿出电场中时位移偏转角的正切值？ 问题解决 科学推理 两个相同极板的长度为，相距，极板间的电压为。一个电子质量为m，电量为q，沿平行于板面的方向以速度射入电场中。 L d U v0 q、m vy θ v v0 y α + 1.两个相同极板的长度为，相距，极板间的电压为。一个电子质量为m，电量为q，沿平行于板面的方向以速度射入电场中，求电子出电场后的速度大小。 变式追问 - 2.两个相同极板的长度为，相距，极板间的电压为。一个电子质量为m，电量为q，沿平行于板面的方向以速度射入电场中，求电子出电场后的速度大小。 + 变式追问 3.两个相同极板的长度为，相距，极板间的电压为。一个电子质量为m，电量为q，以速度射入电场中，速度方向与水平方向成θ，求电子出电场后的速度大小。 θ 加速电压 电子枪 偏转电极 亮斑 亮斑 荧光屏 电子枪 产生高速飞行的电子束 加速电压 ， 使电子沿方向偏移。 使电子沿方向偏移。 示波管的构造及原理 创新应用 如果在 XXˊ 之间不加电压，而在 YYˊ 之间加按图示的规律变化的电压，在荧光屏会看到的什么样的图形？ Xˊ X Y Yˊ UY t O Yˊ 随信号电压同步变化，但由于视觉暂留和荧光物质的残光特性，只能看到一条竖直的亮线。 在 YYˊ 之间加按图示的规律变化的电压，要在荧光屏上呈现如图的波形，应在 XXˊ 之间加怎样的电压？ Xˊ X Y Yˊ UY t O ... ...
