鲁科版高中物理必修第三册第2章电势能与电势差第4节带电粒子在电场中的运动课件（66页ppt）

(课件网) 第2章　电势能与电势差 第4节　带电粒子在电场中的运动 核心素养：1.会分析带电粒子在电场中的运动情况. 2.了解示波管的结构和原理. 3. 会从力和能量的角度分析、计算带电粒子在电场中的加速问题. 4.能够用类平抛运动 知识分析带电粒子在电场中的偏转问题. 5.通过对示波管的构造和工作原理的认识， 进一步理解加速和偏转问题. 第*页 研习任务一　带电粒子加速 合作　讨论 电子被加速器加速后轰击重金属靶时，会产生射线，可用于放射治疗.图中展示 了一台医用电子直线加速器. （1）电子在加速器中是受到什么力的作用而加速的呢？ 提示：（1）电子在加速器中受到静电力而加速. （2）加速的最大速度可能受到哪些关系的影响？ 提示： （2）最大速度会受到加速距离、加速电压等因素 的影响. 远远小于　 忽略不计　 [思考]　在真空中有一对平行金属板，由于接上电池组而带电，两板间电势差为U， 若一个质量为m、带正电荷为q的粒子，以初速度v0从正极板向负极板沿直线运动. （1）怎样计算它到达负极板时的速度？ （2）若粒子带的是负电荷（初速度为v0），将做匀减速直线运动，如果能到达负极 板，其速度如何？ 核心　归纳 1. 带电粒子的加速：当带电粒子以很小的速度进入电场中，在静电力作用下做加速 运动，示波器、电视显像管中的电子枪都是利用电场对带电粒子加速的. 2. 处理方法 可以从动力学和功能关系两个角度进行分析，其比较如下： 项目 动力学角度 功能关系角度 涉及 知识 应用牛顿第二定律结合匀变速直 线运动公式 功的公式及动能定理 选择 条件 匀强电场，静电力是恒力 可以是匀强电场，也可以是非匀强电 场，电场力可以是恒力，也可以是变 力 C A. 如果A、K间距离不变而电压变为2U，则电子离开K时的速度仍为v B. 如果A、K间距离不变而电压变为2U，则电子离开K时的速度变为2v C. 如果A、K间距离减半而电压仍为U，则电子离开K时的速度仍为v 名师点评 　　若电场为非匀强电场，带电粒子在电场中两点间的运动为变加速运动，不能通过 力和运动的途径解出该题，但电场力做功W＝qU这一关系对匀强电场和非匀强电场都 适用，因此从能量的角度入手，由动能定理来解该题很方便. B. edUL D 第*页 研习任务二　带电粒子偏转 合作　讨论 如图所示，质量为m、电荷量为q的粒子以初速度v0垂直于电场方向射入两极板 间，两平行板间存在方向竖直向下的匀强电场，已知板长为l，板间电压为U，板间距 为d，不计粒子的重力. 带电粒子在垂直于电场方向做什么运动？带电粒子在沿电场方向做什么运动？ 提示：匀速直线运动；初速度为零的匀加速直线运动. 教材　认知 1. 受力特点：带电粒子进入电场后，忽略重力，粒子只受 ，方向平行电 场方向向下.运动情况类似于 运动. 2. 运动性质 电场力　 平抛　 v0　 匀速直线　 零　 3. 运动规律 [思考]　质量为m，电荷量为q（不计重力）的电荷，以初速度v0垂直于电场方向进入 两平行板间电场强度为E的匀强电场中，电荷做什么运动？ 　　提示：电荷做类平抛运动，沿平行板方向是匀速运动，垂直板方向是匀加速直线 运动. 研习　经典 [典例2]　电子经过电场加速后射入偏转电场.已知加速电场两极板间电压为U1，偏转 电场两极板间电压为U2，极板长为L，相距为d，电子质量为m，电荷量为e（重力不 计）.求： （1）电子离开加速电场时速度大小v0； （2）电子离开偏转电场时竖直方向的位移大小y； （3）某同学认为将一价氢离子、一价氦离子和二价氦离子的混合物由静止开始进入 该装置，它们会分离为三股粒子束.你认为这位同学的看法是否正确，请说明理由. 见解析 名师点评 　　荧光屏上出现几个亮点，乍一看无从下手，其实仔细分析会发现，粒子水平 ... ...