内容正文:
示波管与电场力
【学习目标】
1.理解匀强电场中电势差与电场强度的关系U=Ed,并且能够推导出这个关系式。
2.会用关系式U=Ed进行有关的计算。
3.理解电势与场强无直接的关系。
4.了解带电粒子在电场中的运动规律。
5.掌握带电粒子在电场中运动问题的分析方法。
6.了解示波管的构造和基本原理。
【学习重难点】
1.掌握带电粒子在电场中运动问题的分析方法
2.电子加速与偏转计算
【学习过程】
1.电势差与电场强度:在匀强电场中两点间的电势差等于_____________与这两点沿__________方向上距离的乘积。
2.电场强度与电势差:在匀强电场中,电场强度的大小等于两点间的_____________与两点沿___________方向距离的比值,公式E=___________,单位___________。
3.如图所示将电荷量为q的电荷由A移动到B点,AB间距离为d,场强为E, AB两点间电势差为UAB,
(1)求电场力的功。
(2)推导U和E的关系。
4.带电粒子:如电子、质子、原子核等,一般情况下,重力<<电场力,重力可忽略不计。
5.物体做直线运动和曲线运动的条件是什么?
6.带电粒子沿电场线方向进入匀强电场后,分析其运动状态。
7.带电粒子以初速v0 垂直于电场线方向飞入匀强电场,分析其运动状态。
【合作探究】
探究一:电场强度与电势的关系
右图是一个匀强电场,场强大小为E,A.B是沿电场方向上的两点,其电势差为U,A.B之间相距为d。现将一个电量为q的电荷由A移到B,你可以用几种方法计算电场力所做的功?
注:①U=Ed只适用于匀强电场
②d:沿电场方向的距离问题
探究二: 带电粒子在电场中的加速
例1.如图,A.B两足够大的金属板间电压为U,间距为d,一质子带电量为q,质量为m,由静止从A板出发,求质子到达B板时的速度。(不计粒子重力)
例2.如图所示的电场中有A.B两点,A.B的电势差UAB=100V,一个质量为m=2.0×10-12kg、电量为q=-5.0×10-8C的带电粒子,以初速度v0 =3.0×103m/s由A点运动到B点,求粒子到达B点时的速率。(不计粒子重力)
总结:
1.带电的基本粒子:如电子,质子,正负离子等。这些粒子所受重力和电场力相比要小得多,除非有说明或明确的暗示以外,一般都不考虑重力。(但并不能忽略质量)。
2.带电