内容正文:
第1课时 带电粒子在电场中的加速、偏转
首钢矿业一中 张颖
第十章 静电场中的能量
10.5 带电粒子在电场中的运动
人教版高中物理必修三
第2课时 示波管原理
第3课时 习题课—带电粒子在电场中的运动
一、重视问题引入
问题引入:为什么研究加速器
在原子物理、核物理领域,带电粒子被加速成高能粒子,轰击原子、原子核,帮助人类认识物质微观结构。
在医学领域,带电粒子被加速,轰击金属靶,产生射线,用于放射治疗。
价值?有什么用?
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问题引入:研究带电粒子在电场中偏转有什么用?
1897年4月30日,汤姆孙宣布发现电子,并与1906年获得诺贝尔奖。
价值?有什么用?
示波器:用来观察电信号随时间变化的电子仪器。其核心部分是示波管
问题引入:示波管是干什么用的
价值?有什么用?
二、总体思路:物理思想方法是可迁移的
1、受力分析的方法、运动的分析和判断的方法
2、动力学方法(匀变速运动)
3、能量方法(不涉及时间的几乎所有力学问题)
4、类比的思想
5、对物理结果的讨论分析,理论联系实际
6、由看的见的、可测量的推测看不见、不可测量的
+
-
+
动力学方法
只能解决匀强电场,而场强分布复杂,各点加速度未知,末速度无法求解
能量方法
不管形状如何,两极板电势差始终为U
动能定理:mv2-0=qU
【答案】B
【解析】由得
例1:如图所示,是在真空中竖直放置的两块平行金属板,质量为、电量为的质子,以极小的初速度由小孔进入电场,当间电压为时,粒子到达板的速度为,如果要使这个带电粒子到达板的速度为 ,则下述方法能满足要求的是( )
A、使间电压增加为
B、使间电压增加为
C、使间电压不变,距离减半
D、使间电压不变,距离加倍
若板间距离1mm,当电压达到31.35kv,空气被击穿,提高电压是提高速度的有效措施,但存在击穿电压以及安全性,电压不能过高,速度不能达到要求。如何解决?
过渡到多级加速器
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1、重在解题思路的复习:受力、运动、解题思路的选取及优化、结果和什么因素有关(和什么因素无关);
2、通过对结果(理论)的分析,实践的可行性分析,为多级加速器做好过渡。
本小节设计意图
多级直线加速器原理
1、设金属圆筒内部没有电场,且每个圆筒间的缝隙宽度很小,电子穿过缝隙的时间可忽略不计。
2、为达到最佳加