第十章 静电场中的能量 课时5 带电粒子在电场中的运动-【南方凤凰台·5A新学案】2023-2024学年新教材高中物理必修第三册人教版2019（课件）

第十章 静电场中的能量 课时5　带电粒子在电场中的运动 必修第三册 　南方凤凰台　5A新学案 · 物理 RJ 1 核心 目标 1. 理解带电粒子在匀强电场中运动的特点，能分析、解决带电粒子在电场中的加速、偏转运动． 2. 能分析计算偏移距离、偏转角度、离开电场时的速度等物理量，了解示波管的工作原理． 必备知识 • 记忆理解 1. 分析带电粒子加速问题的两种思路 2. 特别提醒：对于质量很小的电子、质子等基本粒子，重力一般远小于静电力，除非题目强调需要考虑，一般都可以忽略不计． 1 带电粒子在电场中的加速 动能定理　 要点梳理 必备知识•记忆理解 2 带电粒子在电场中的偏转 质量为m、电荷量为q的粒子(忽略重力)，以初速度v0平行于两极板进入匀强电场，并能从极板右侧离开，如图所示．极板长为l，板间距离为d，板间电压为U. 要点梳理 必备知识•记忆理解 1. 受力特点 带电粒子进入电场后，忽略重力，粒子只受________，方向平行于电场方向．运动情况类似于______运动． 2. 运动性质 电场力　 平抛　 v0　 匀速直线　 为零　 要点梳理 必备知识•记忆理解 3. 运动规律 要点梳理 必备知识•记忆理解 3 示波管的原理 1. 构造：示波管主要由________、__________(XX′和YY′)、________组成，管内抽成真空． 电子枪　 偏转电极　 荧光屏　 要点梳理 必备知识•记忆理解 2. 原理 (1) 扫描电压：XX′偏转电极接入的由仪器自身产生的锯齿形电压． (2) 灯丝被电源加热后，出现热电子发射，发射出来的电子经加速电场加速后，以很大的速度进入偏转电场，在YY′偏转极板上加一个__________，在XX′偏转极板上加一__________．如果信号电压是周期性的，并且扫描电压与信号电压的周期相同，就可以在荧光屏上得到待测信号在一个周期内随时间变化的稳定图像． 信号电压　 扫描电压　 要点梳理 必备知识•记忆理解 1. 如图所示，在P板附近有一电子由静止开始向Q板运动，则关于电子到达Q时的速率与哪些因素有关，下列说法中正确的是 (　　) A. 两极板间的距离越大，加速的时间就越长，则获得的速率越大 B. 两极板间的距离越小，加速的时间就越短，则获得的速率越小 C. 两极板间的距离越小，加速度就越大，则获得的速率越大 D. 与两板间的距离无关，仅与加速电压U有关 D　 基础内化 必备知识•记忆理解 2. 如图甲所示为示波管的构造示意图，现在x－x′上加上uxx′－t信号(如图乙所示，周期为2T)；在y－y′上加上uyy′－t信号(如图丙所示，周期为T)，则在示波管屏幕上看到的图形是下列选项中的 (　　) D　 甲 乙 丙 A B C D 基础内化 必备知识•记忆理解 解析：因图乙是水平向所加的扫描电压，周期为2T，可使电子在水平方向运动；当加上图丙的信号时，其周期为T，则荧光屏上要显示2个完整的波形，A、B错误；荧光屏上显示的波形要与竖直方向的电压波形相同，故C错误，D正确． 基础内化 必备知识•记忆理解 重难突破 • 学会应用 13 1 带电粒子在电场中的加速 1. 带电粒子沿电场线方向进入电场时，做加(减)速运动．有两种分析方法： 各个击破 重难突破•学会应用 2．带电粒子在电场中运动时重力的处理 (1) 微观粒子：如电子、质子、α粒子、离子等，除有说明或明确的暗示以外，一般都不考虑重力(但并不忽略质量). (2) 带电颗粒：如液滴、油滴、尘埃、小球等，除有说明或明确的暗示以外，一般都考虑重力． 各个击破 重难突破•学会应用 　　　口罩中使用的熔喷布经驻极处理后，对空气的过滤增加静电吸附功能．驻极处理装置如图所示，针状电极与平板电极间存在高压，针尖附近的空气被电离后，带电尘埃在电场力的作用下运动，被熔喷布捕获．已知正、负极间的电压为U，尘埃受到的重力可以忽略不计，则针状电极附近的带电荷量为q、质量为m的带负电尘埃被熔喷布捕获时的速度大小为 (　　) 1 B　 各个击破 重难突破•学会应用 2 带电粒子在电场中的偏转 1. 处理方法：分解法 沿电场线方向做初速度为0的匀加速直线运动，垂直于电场线方向做匀速直线运动． 各个击破 重难突破•学会应用 2. 两个推论 (2) 不同的带电粒子从静止开始经过同一电场加速后再从同一偏转电场射出时的速度偏转角和偏移量y总是相同的，即运动轨迹重合． 各个击破 重难突破•学会应用 3. 带电粒子在匀强电场中偏转的功能关系 说明：带电粒子在电场中运动的问题实质上是力学问题的延续，从受力角度看，带电粒子与一般物体相比多受到一个静电力；从处理方法上看，仍可利用力学中的规律分析：如选用平衡条件、牛顿运动定律、动能定理、功能关系、能量守恒等． 各个击破 重难突破•学会应用