第九節(jié)：帶電粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)情景引入

火爆的電視劇讓你深深的沉迷在其中，你的心情隨情節(jié)而起伏，從我們物理學(xué)的角度，我想問你，你了解電視機(jī)的工作原理嗎？電視機(jī)是如何工作的，在電子技術(shù)中，示波器能簡單的反映這一原理，就讓我們從電子在電場中的運(yùn)動(dòng)說起吧！三維目標(biāo)設(shè)計(jì)一、能夠從受力和能量轉(zhuǎn)換的角度分析帶電粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)，培養(yǎng)用運(yùn)動(dòng)分解的方法來研究問題的能力，進(jìn)而了通過示波器的研究了解電視機(jī)的工作原理，滲透物理學(xué)方法的教育。

二、運(yùn)用理想化方法，突出主要因素，忽略次要因素，認(rèn)識哲學(xué)的方法美。1、處理帶電粒子在電場中的加速運(yùn)動(dòng)的問題的方法一般是

和

。一：帶電粒子的加速和偏轉(zhuǎn)牛頓第二定律動(dòng)能定理2、帶電粒子以初速度垂ｖ０直于電場方向飛入勻強(qiáng)電場的問題就是一個(gè)

的問題。粒子在與電場垂直的方向上做

，粒子在與電場平行的方向做

。

類平拋運(yùn)動(dòng)勻速直線運(yùn)動(dòng)初速為零的勻加速運(yùn)動(dòng)自主學(xué)習(xí)二、示波器的原理1.示波器作用：是一種用來觀察

隨時(shí)間變化的電子儀器。2.它的核心部件是示波管:

、

和

組成，管內(nèi)抽成真空。3、示波管的基本原理：電子在加速電場中被

，電子在偏轉(zhuǎn)電場中被

。

電信號電子槍偏轉(zhuǎn)電極熒光屏加速偏轉(zhuǎn)++++++++________UUE加速勻速勻速+qmV0V=?一、帶電粒子的加速1.帶電粒子在電場中的加速用牛頓運(yùn)動(dòng)定律分析用動(dòng)能定理分析E1（加速電壓）合作探究qUm+_帶電粒子的加速

d1、受力分析:

水平向右的電場力

F＝qE=qU/dF2、運(yùn)動(dòng)分析:初速度為零，加速度為a=qU/md的向右勻加速直線運(yùn)動(dòng)。解法一運(yùn)用運(yùn)動(dòng)學(xué)知識求解解法二運(yùn)用動(dòng)能定理知識求解粒子加速后的速度只與加速電壓有關(guān)針對練習(xí)一解：由動(dòng)能定理，得代入數(shù)值得：v=3.0×107m/s

ld+-------------+++++++++Uv0q、m二.帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)

ld+-------------+++++++++Uv0q、mF+vv0vyyθ偏轉(zhuǎn)角偏移二.帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)試根據(jù)類平拋運(yùn)動(dòng)的知識，推導(dǎo)偏移量y和偏轉(zhuǎn)角θ1.受力分析：粒子受到豎直向下的靜電力F＝qE=qU/d。2.運(yùn)動(dòng)規(guī)律分析:作類平拋運(yùn)動(dòng)。x方向：勻速直線運(yùn)動(dòng)Y方向：加速度為的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。

v

v0vyφ

3.x方向

4.y方向

5、離開電場時(shí)的偏轉(zhuǎn)角的正切：

v0v++++++

yvy

F------v0Y

dUY′

q

Lx=0.36cm

L三、加速和偏轉(zhuǎn)一體++++++------φvv0vy+_U1U2v0-qmyφO1、有一束正離子，以相同的速率從同一位置進(jìn)入帶電平行板電容器的勻強(qiáng)電場中，所有粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡一樣，說明所有離子（）A、有相同的質(zhì)量B、有相同的電荷量C、有相同的比荷D、屬于同一元素的同位素課堂練習(xí)1C3、如圖，電子在電勢差為U1的加速電場中由靜止開始加速，然后射入電勢差為U2的兩塊平行極板間的電場中，入射方向跟極板平行。整個(gè)裝置處在真空中，重力可忽略。在滿足電子能射出平行板區(qū)的條件下，下述四種情況中，一定能使電子的偏轉(zhuǎn)角θ變大的是（）A、U1變大、U2變大B、U1變小、U2變大C、U1變大、U2變小D、U1變小、U2變小B課堂練習(xí)2析與解對加速過程由動(dòng)能定理：對偏轉(zhuǎn)過程由偏轉(zhuǎn)角正切公式：與粒子的電量q、質(zhì)量m無關(guān)試證明：帶電粒子垂直進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場，離開電場時(shí)就好象是從初速度所在直線的中點(diǎn)沿直線離開電場的。

θx思考題

同學(xué)們現(xiàn)代技