带电粒子在电场中的加速

1、第一章第一章 静电场静电场第九节第九节 带电粒子在电场中的运动带电粒子在电场中的运动 （之带电粒子的加速）（之带电粒子的加速） 目标定位目标定位带电粒子在电场中的运动带电粒子在电场中的运动了解带电粒子在电场中的运动了解带电粒子在电场中的运动只受电场力，只受电场力，带电粒子做匀变速运动。带电粒子做匀变速运动。会运用动能定理、牛顿运动定律或用功能关系处会运用动能定理、牛顿运动定律或用功能关系处理有关问题。理有关问题。13目标定位目标定位新课教学新课教学例题讲义例题讲义对点练习对点练习2掌握初速度与场强方向在同一直线上时带电粒子掌握初速度与场强方向在同一直线上时带电粒子在电场中的运动情况。在电场中的

2、运动情况。知识与技能知识与技能目标定位目标定位带电粒子在电场中的运动带电粒子在电场中的运动用动能定理、牛顿运动定律或用功能用动能定理、牛顿运动定律或用功能关系处理有关问题。关系处理有关问题。情感态度与价值观情感态度与价值观目标定位目标定位新课教学新课教学例题讲义例题讲义对点练习对点练习通过理论分析让学生形成科学世界观。通过理论分析让学生形成科学世界观。过程与方法过程与方法复习导入复习导入带电粒子在电场中的运动带电粒子在电场中的运动目标定位目标定位新课教学新课教学例题讲义例题讲义对点练习对点练习1. 电场电场强强度度与电势差的关系与电势差的关系_2. 静电力做功与电势差的关系静电力做功与电势差的

3、关系_3. 电场力的表达式电场力的表达式_4. 牛顿第二定律公式牛顿第二定律公式_5. 动能定理的表达式动能定理的表达式_知识回顾知识回顾U EdWqUFEqFma2201122FWmvmv新课教学新课教学带电粒子的加速带电粒子的加速 带电粒子在电场中的运动带电粒子在电场中的运动目标定位目标定位新课教学新课教学例题讲义例题讲义对点练习对点练习如图所示，如图所示，A、B两极板间的电场强度为两极板间的电场强度为E，电压为电压为U，一质量为，一质量为m，带电量为，带电量为+q的粒子（初的粒子（初速度为零）在电场力的作用下由速度为零）在电场力的作用下由A极板的小孔运极板的小孔运动到动到B极板的小孔（不

4、计重力和空气阻力）。极板的小孔（不计重力和空气阻力）。+_UE+qmAB试试分析分析带电带电粒子粒子所受的力？粒子所受的力？粒子将做什么运动？将做什么运动？只受只受电场力电场力，粒子将做，粒子将做匀加速直线运动匀加速直线运动新课教学新课教学带电粒子的加速带电粒子的加速 带电粒子在电场中的运动带电粒子在电场中的运动目标定位目标定位新课教学新课教学例题讲义例题讲义对点练习对点练习+_UE+qmAB 求带电粒子由求带电粒子由A运动到运动到B的过程的过程中电场力所做的功？中电场力所做的功？FWqU 求带电粒子从求带电粒子从A运动到运动到B的过程中的过程中动能的变化量？动能的变化量？212kEmv新课教

5、学新课教学带电粒子的加速带电粒子的加速 带电粒子在电场中的运动带电粒子在电场中的运动目标定位目标定位新课教学新课教学例题讲义例题讲义对点练习对点练习+_UE+qmABFkkBkAWEEE FWqU212kEmv212qUmv2qUvm 求粒子加速后的速度求粒子加速后的速度v？新课教学新课教学带电粒子的加速带电粒子的加速 带电粒子在电场中的运动带电粒子在电场中的运动目标定位目标定位新课教学新课教学例题讲义例题讲义对点练习对点练习212qUqEdmv22qUqEdvmm 若题目中没有告诉两极板间的电压而是距离距离若题目中没有告诉两极板间的电压而是距离距离d，如何求粒子加速后的速度如何求粒子加速后的

6、速度v？+_dE+qmABUEd新课教学新课教学带电粒子的加速带电粒子的加速 带电粒子在电场中的运动带电粒子在电场中的运动目标定位目标定位新课教学新课教学例题讲义例题讲义对点练习对点练习 若题目中带电粒子在若题目中带电粒子在A孔时的速度不为零，又如何求孔时的速度不为零，又如何求粒子加速后的速度粒子加速后的速度v？+_dE+qmAB新课教学新课教学带电粒子的加速带电粒子的加速 带电粒子在电场中的运动带电粒子在电场中的运动目标定位目标定位新课教学新课教学例题讲义例题讲义对点练习对点练习+_dE+qmABFkkBkAWEEE FWqU2201122kEmvmv2201122qUmvmv202qUmv

7、vm新课教学新课教学带电粒子的加速带电粒子的加速 带电粒子在电场中的运动带电粒子在电场中的运动目标定位目标定位新课教学新课教学例题讲义例题讲义对点练习对点练习 若题目中带电粒子在若题目中带电粒子在A孔时的速度不为零，且带电量孔时的速度不为零，且带电量为为-q，又如何求粒子加速后的速度，又如何求粒子加速后的速度v？+_dE+qmAB新课教学新课教学带电粒子的加速带电粒子的加速 带电粒子在电场中的运动带电粒子在电场中的运动目标定位目标定位新课教学新课教学例题讲义例题讲义对点练习对点练习+_dE+qmABFkkBkAWEEE FWqU 2201122kEmvmv2201122qUmvmv202mvq

8、Uvm例题讲义例题讲义例例 1 如图所示，在点电荷如图所示，在点电荷Q激发的电场中有激发的电场中有A、B两点，两点，电势差为电势差为U，将质量为，将质量为m，带电，带电量为量为+q的粒子从的粒子从A点由静止释放点由静止释放到达到达B点时，求点时，求B的速度为多少？的速度为多少？ 解析解析带电粒子在电场中的运动带电粒子在电场中的运动F电电场力所做的功及动能变化量2qUvm解得解得目标定位目标定位新课教学新课教学例题讲义例题讲义对点练习对点练习2211022kWqUEmvmv由动能定理得由动能定理得212qUmv例题讲义例题讲义例例 1如图所示，在点电荷如图所示，在点电荷Q激发的电场中有激发的电场

9、中有A、B两点，电势两点，电势差为差为U，将质量为，将质量为m，带电量为，带电量为+q的粒子从的粒子从A点由静止释放到达点由静止释放到达B点时，求点时，求B的速度为多少？的速度为多少？ 带电粒子在电场中的运动带电粒子在电场中的运动F电由此得到的结论由此得到的结论对于非匀强电场，带电粒子在对于非匀强电场，带电粒子在ABAB间的运动为变加速运动，间的运动为变加速运动，不可能通过力和加速度的途径解出该题，但不可能通过力和加速度的途径解出该题，但WqU这一关系这一关系对匀强电场和非匀强电场都适用，因此从能量的角度入手，对匀强电场和非匀强电场都适用，因此从能量的角度入手，由动能定理来解该题更方便方便由动

10、能定理来解该题更方便方便 目标定位目标定位新课教学新课教学例题讲义例题讲义对点练习对点练习课堂小结课堂小结带电粒子的加速小结带电粒子的加速小结 带电粒子在电场中的运动带电粒子在电场中的运动目标定位目标定位新课教学新课教学课堂讲义课堂讲义对点练习对点练习处理带电粒子在电场中的加速问题：处理带电粒子在电场中的加速问题：对粒子进行对粒子进行受力分析受力分析合力所合力所做的功做的功利用利用动能定律动能定律对有对有关问题进行解答关问题进行解答1.1.如图所示，如图所示，B板电势为板电势为U，质量为，质量为m的带电粒子的带电粒子(重量不计重量不计)以初速以初速V0水水平射入电场。平射入电场。（1）若粒子带

11、若粒子带q电量，则粒子到达电量，则粒子到达B板时速度大小为板时速度大小为多少？多少？（3）若粒子带若粒子带q电量，它到达电量，它到达B板时速度大小为板时速度大小为多少？多少？对点练习对点练习带电粒子在电场中的运动带电粒子在电场中的运动目标定位目标定位新课教学新课教学例题讲义例题讲义对点练习对点练习2.2.如图所示，在如图所示，在P板附近有一电子由静止开始向板附近有一电子由静止开始向Q板运动。关于电板运动。关于电子到达子到达Q板时的速率，下列说法正确的是板时的速率，下列说法正确的是() A两极板间距离越大，加速时间越长，电子获得的速率就越大两极板间距离越大，加速时间越长，电子获得的速率就越大B两极板间距离越小，加速度就越大，电子获得的速率也越大两极板间距离越小，加速度就越大，电子获得的速率也越大C电子获得的速率与两极板间的距离无关，仅与加速电压有关电子获得的速率与两极板间的距离无关，仅与加速电压有关 D以上分析都不正确以上分析都不正确对点练习对点练习带电粒子在电场中的运动带电粒子在电场中的运动目标定位目标定位新课教学新课教学例题讲义例题讲义对点练习对点练习3.3.如图所如图所示，两平行金属板相距为示，两平行金属板相距为d，电势差为，电势差为U,一电子质量为一电子