内容正文:
课时1.9 带电粒子在电场中的运动
1.学习运用静电力、电场强度等概念研究带电粒子在电场中运动时的加速度、速度、位移等变化规律。
2.学习运用静电力做功、电势、电势差、等势面等概念研究带电粒子在电场中运动时的能量转化规律。
3.了解示波管的工作原理,体会电场知识在科技中的运用。
重点难点:掌握带电粒子在电场中的加速规律,掌握带电
粒子在匀强电场中的偏转规律。
教学建议:本节需要安排两个课时教学。通过对带电粒子在电场中加速、偏转过程的分析,培养学生的分析、推理能力。在现代科学实验和技术设备中,常常利用电场来控制或改变带电粒子的运动,所以教学中要联系现代科技问题。
导入新课:物体在重力场中受重力作用可能做加速运动,如果物体初速度垂直重力场(即初速度水平方向),则物体做平抛运动。电荷在电场中是不是也有类似的情况,让我们一起来认识一下吧。
1.带电粒子在电场中的加速
真空中有一对平行板,A板接电源的正极,B板接电源的负极,两极板间形成匀强电场。在两板间若要加速一个电子,获得最大的速度,该电子应从①B 极板释放。若极板间电势差为U,电子质量为m、电荷量为q,电子由静止加速后的最大速度为② 。
2.带电粒子在匀强电场中的偏转
(1)进入电场的方式:以初速度v0③垂直于电场线进入匀强电场。
(2)受力特点:静电力大小④不变,且方向与初速度v0的方向⑤垂直。
(3)运动特点:做⑥匀变速曲线运动,与力学中的平抛运动类似,故称作⑦类平抛运动。
(4)运动规律:
运动
3.示波管
(1)示波器的核心部件是示波管,示波管是真空管,主要由三部分组成,这三部分分别是电子枪、偏转电极、荧光屏。
(2)工作原理:通过灯丝发射的电子在电子枪阴极和阳极间受静电力的作用被加速,形成电子束,进入偏转电极YY'、XX'。电子束在YY'、XX'中受到静电力的作用,发生偏转,打到荧光屏上形成亮斑。
①B ② ③垂直于 ④不变 ⑤垂直 ⑥匀变速曲线运动 ⑦类平抛运动 ⑧v0 ⑨v0t ⑩
电子枪、偏转电极、荧光屏 加速 偏转
1.静电力做功的公式W=Eqd和W=Uq使用时有什么区别?
解答:公式W=Eqd只适用于匀强电场,公式W=Uq适用于一切电场。
2.带电粒子有没有可能在电场中做减速运动?
解答:有可能。
3.装置不变的情况下,如何能减小带电粒子通过匀强电场后的偏转角?
解答:增大带电