2016年春高中物理人教选修3-1课件 第1章 9带电粒子在电场中的运动

1、成才之路成才之路 物理物理路漫漫其修远兮路漫漫其修远兮 吾将上下而求索吾将上下而求索人教版人教版 选修选修3-1 第一章静电场第一章静电场成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-1 静电场静电场第一章第一章第一章第一章9成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-1 9带电粒子在电场中的运动带电粒子在电场中的运动 第一章第一章第一章第一章9成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-1 学习目标定位学习目标定位1课堂情景切入课堂情景切入2知识

2、自主梳理知识自主梳理3重点难点突破重点难点突破4考点题型设计考点题型设计5课课 时时 作作 业业8易错案例剖析易错案例剖析6课堂知识构建课堂知识构建7第一章第一章9成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-1 学习目标定位学习目标定位第一章第一章9成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-1 掌握带电粒子在电场中的运动规律，并能掌握带电粒子在电场中的运动规律，并能分析解决加速和偏转问题。分析解决加速和偏转问题。知道示波管的构造和基本原理知道示波管的构造和基本原理第一章第一章9成才之路成才之路

3、 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-1 课堂情景切入课堂情景切入第一章第一章9成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-1 带电粒子在电场中受静电力作用，我们可以利用电场来控带电粒子在电场中受静电力作用，我们可以利用电场来控制粒子，使它加速或偏转。如图所示是示波器的核心部件制粒子，使它加速或偏转。如图所示是示波器的核心部件示示波管。波管。这一节我们来探究带电粒子在电场中的运动规律。这一节我们来探究带电粒子在电场中的运动规律。第一章第一章9成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版

4、人教版 物理物理 选修选修3-1 知识自主梳理知识自主梳理第一章第一章9成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-1 带电粒子的加速带电粒子的加速1.基本粒子的受力特点基本粒子的受力特点对于质量很小的基本粒子，如电子、质子等，虽然它们也对于质量很小的基本粒子，如电子、质子等，虽然它们也会受到万有引力会受到万有引力(重力重力)的作用，但万有引力的作用，但万有引力(重力重力)一般一般_静电力，可以静电力，可以_。 远小于远小于忽略忽略第一章第一章9成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-1 2

5、带电粒子的加速带电粒子的加速如图所示，质量为如图所示，质量为m，带正电荷，带正电荷q的粒子，在静电力作用的粒子，在静电力作用下由静止开始从正极板向负极板运动的过程中：下由静止开始从正极板向负极板运动的过程中：第一章第一章9成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-1 qU 第一章第一章9成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-1 带电粒子的偏转带电粒子的偏转1.进入电场的方式进入电场的方式以初速度以初速度v0垂直于电场线方向进入匀强电场。垂直于电场线方向进入匀强电场。2受力特点受力特点电场

6、力大小电场力大小_，且方向与初速度，且方向与初速度v0的方向的方向_。3运动特点运动特点做做_运动，与力学中的运动，与力学中的_类似。类似。恒定恒定垂直垂直匀变速曲线匀变速曲线抛体运动抛体运动第一章第一章9成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-1 4运动规律运动规律(如图所示如图所示)第一章第一章9成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-1 第一章第一章9成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-1 1.主要构造主要构造示波器的核心部

7、件是示波管，主要由示波器的核心部件是示波管，主要由_、_和和_屏屏组成。如图所示。组成。如图所示。示波管的原理示波管的原理电子枪电子枪偏转电极偏转电极荧光荧光第一章第一章9成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-1 电子枪：发射并加速电子枪：发射并加速_。偏转电极：偏转电极：YY使电子束使电子束_偏转偏转(加信号电压加信号电压)；XX使电子沿使电子沿_偏转偏转(加扫描电压加扫描电压)。荧光屏：电子束打在荧光屏上能使该处的荧光物质发荧光屏：电子束打在荧光屏上能使该处的荧光物质发光。光。2基本原理基本原理示波器的工作原理是利用电子在电场中的加速

8、和偏转。示波器的工作原理是利用电子在电场中的加速和偏转。电子电子沿沿Y向向X向向第一章第一章9成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-1 重点难点突破重点难点突破第一章第一章9成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-1 一、带电粒子在电场中的加速一、带电粒子在电场中的加速1带电粒子的分类带电粒子的分类(1)基本粒子：如电子、质子、基本粒子：如电子、质子、粒子、离子等，除有说明粒子、离子等，除有说明或有明确的暗示以外，此类粒子一般不考虑重力或有明确的暗示以外，此类粒子一般不考虑重力(但并不

9、忽略但并不忽略质量质量)。(2)带电微粒：如液滴、油滴、尘埃、小球等，除有说明或带电微粒：如液滴、油滴、尘埃、小球等，除有说明或有明确的暗示以外，一般都不能忽略重力。有明确的暗示以外，一般都不能忽略重力。第一章第一章9成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-1 2处理带电粒子在电场中运动问题的两种基本思路处理带电粒子在电场中运动问题的两种基本思路两个角度两个角度内容内容动力学角度动力学角度功能关系角度功能关系角度涉及知识涉及知识应用牛顿第二定律结应用牛顿第二定律结合匀变速直线运动公合匀变速直线运动公式式功的公式及动能定理功的公式及动能定理选

10、择条件选择条件匀强电场，电场力是匀强电场，电场力是恒力恒力可以是匀强电场，也可以是匀强电场，也可以是非匀强电场，可以是非匀强电场，电场力可以是恒力，电场力可以是恒力，也可以是变力也可以是变力第一章第一章9成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-1 特别提醒特别提醒(1)对带电粒子进行受力分析，运动特点分析和对带电粒子进行受力分析，运动特点分析和力做功情况分析是选择规律解题的关键。力做功情况分析是选择规律解题的关键。(2)选择解题的方法是优先从功能关系的角度考虑，应用功选择解题的方法是优先从功能关系的角度考虑，应用功能关系列式简单、方便，不易

11、出错。能关系列式简单、方便，不易出错。第一章第一章9成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-1 如图所示，真空中有一对平行金属板，间距为如图所示，真空中有一对平行金属板，间距为d，接在电，接在电压为压为U的电源上，质量为的电源上，质量为m、电荷量为、电荷量为q的正电荷穿过正极板的正电荷穿过正极板上的小孔以上的小孔以v0进入电场，到达负极板时从负极板上正对的小孔进入电场，到达负极板时从负极板上正对的小孔穿出。不计重力，则正电荷穿出时的速度穿出。不计重力，则正电荷穿出时的速度v_。第一章第一章9成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学

12、习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-1 第一章第一章9成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-1 二、带电粒子在电场中的偏转二、带电粒子在电场中的偏转以初速度以初速度v0垂直场强方向射入匀强电场中的带电粒子，受垂直场强方向射入匀强电场中的带电粒子，受恒定电场力作用，做类似平抛的匀变速曲线运动恒定电场力作用，做类似平抛的匀变速曲线运动(如图如图)。第一章第一章9成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-1 第一章第一章9成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版

13、人教版 物理物理 选修选修3-1 第一章第一章9成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-1 特别提醒特别提醒(1)对带电粒子在电场中的偏转问题也可以选择对带电粒子在电场中的偏转问题也可以选择动能定理求解，但只能求出速度大小，不能求出速度方向，涉动能定理求解，但只能求出速度大小，不能求出速度方向，涉及方向问题，必须采用把运动分解的方法。及方向问题，必须采用把运动分解的方法。(2)让不同的粒子以相同的速度进入偏转电场，由于轨迹不让不同的粒子以相同的速度进入偏转电场，由于轨迹不同，可以把不同的粒子分离开。同，可以把不同的粒子分离开。第一章第一章9

14、成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-1 (吉林一中吉林一中20142015学年高二上学期检测学年高二上学期检测)喷墨打印机的喷墨打印机的简化模型如图所示，重力可忽略的墨汁微滴，经带电室带负简化模型如图所示，重力可忽略的墨汁微滴，经带电室带负电后，以速度电后，以速度v垂直匀强电场飞入极板间，最终打在纸上，则垂直匀强电场飞入极板间，最终打在纸上，则微滴在极板间电场中微滴在极板间电场中()A向负极板偏转向负极板偏转B电势能逐渐增大电势能逐渐增大C运动轨迹是抛物线运动轨迹是抛物线 D运动轨迹与带电量无关运动轨迹与带电量无关答案：答案：C第一章第

15、一章9成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-1 解析：解析：墨汁微粒带负电，将向正极板偏转，选项墨汁微粒带负电，将向正极板偏转，选项A错误；错误；电场力对微滴做正功，电势能将减小，选项电场力对微滴做正功，电势能将减小，选项B错误；微滴在垂错误；微滴在垂直电场方向做匀速直线运动，在电场方向做初速度为零的匀加直电场方向做匀速直线运动，在电场方向做初速度为零的匀加速直线运动，其轨迹为抛物线，选项速直线运动，其轨迹为抛物线，选项C正确；电量不同，其加正确；电量不同，其加速度不同，运动轨迹不同，选项速度不同，运动轨迹不同，选项D错误。错误。第一章第

16、一章9成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-1 考点题型设计考点题型设计第一章第一章9成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-1 如图所示，电子由静止开始从如图所示，电子由静止开始从M板向板向N板运板运动，当到达动，当到达N板时的速度为板时的速度为v，保持两板间的电压不变，则，保持两板间的电压不变，则()A当增大两板间距离时，当增大两板间距离时，v增大增大B当减小两板间距离时，当减小两板间距离时，v增大增大C当改变两板间距离时，当改变两板间距离时，v不变不变D当增大两板间距离时，电子在

17、两板间的时间变长当增大两板间距离时，电子在两板间的时间变长带电粒子在电场中的加速带电粒子在电场中的加速第一章第一章9成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-1 答案：答案：CD第一章第一章9成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-1 如图所示，如图所示，A、B两导体板平行放置，在两导体板平行放置，在t0时将电子从时将电子从A板附近由静止释放板附近由静止释放(电子的重力忽略电子的重力忽略不计不计)。分别在。分别在A、B两板间加四种电压，它们的两板间加四种电压，它们的UABt图线如下列四图所

18、示。能使电子到达图线如下列四图所示。能使电子到达B板板的是的是()答案：答案：ACD第一章第一章9成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-1 解析：解析：在在A选项所加电压下，电子将一直向选项所加电压下，电子将一直向B加速；在加速；在C选选项所加电压下，电子也一直向项所加电压下，电子也一直向B板运动，是先加速再减速至板运动，是先加速再减速至0，再加速再减速至再加速再减速至0 ，一直向，一直向B板运动；板运动；D选项和选项和C选项一样，只选项一样，只不过电子的加速度发生变化；只有在不过电子的加速度发生变化；只有在B选项所加电压下，电子选项所加

19、电压下，电子先向先向B板加速再减速，再向板加速再减速，再向A板加速再减速至初始位置，且速板加速再减速至初始位置，且速度变为度变为0，如此在，如此在AB间运动。间运动。第一章第一章9成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-1 (海南省海南中学海南省海南中学20132014学年高二上学期学年高二上学期期中期中)如图所示，电荷量为如图所示，电荷量为e、质量为、质量为m的电子经电压的电子经电压U1的电的电场加速，从两极板中点进入平行板电容器中，电子刚进入两极场加速，从两极板中点进入平行板电容器中，电子刚进入两极板时的速度跟电场线方向垂直。两极板间的

20、电势差为板时的速度跟电场线方向垂直。两极板间的电势差为U2，两极，两极板长为板长为L1，间距为，间距为d。电子离开偏转电场后做匀速直线运动，。电子离开偏转电场后做匀速直线运动，打在距极板为打在距极板为L2的荧光屏上的的荧光屏上的P点。求：点。求：带电粒子在电场中的偏转带电粒子在电场中的偏转第一章第一章9成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-1 (1)电子进入偏转电场时的初速度电子进入偏转电场时的初速度v0；(2)电子飞出偏转电场时沿电场线的偏移量电子飞出偏转电场时沿电场线的偏移量y；(3)P点偏离荧光屏中央点偏离荧光屏中央O的距离的距离Y

21、。第一章第一章9成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-1 第一章第一章9成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-1 第一章第一章9成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-1 (山东师大附中山东师大附中20142015学年高二上学期检测学年高二上学期检测)如图，场如图，场强大小为强大小为E、方向竖直向下的匀强电场中有一矩形区域、方向竖直向下的匀强电场中有一矩形区域abcd，水平边水平边ab长为长为s，竖直边，竖直边ad长为长为h。质量

22、均为。质量均为m、带电量分别为、带电量分别为q和和q的两粒子，由的两粒子，由a、c两点先后沿两点先后沿ab和和cd方向以速率方向以速率v0进进入矩形区入矩形区(两粒子不同时出现在电场中两粒子不同时出现在电场中)。不计重力，若两粒子。不计重力，若两粒子轨迹恰好相切，则轨迹恰好相切，则v0等于等于()第一章第一章9成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-1 答案：答案：B第一章第一章9成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-1 第一章第一章9成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学

23、习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-1 一台正常工作的示波管，突然发现荧光屏上画一台正常工作的示波管，突然发现荧光屏上画面的高度缩小面的高度缩小(如图如图)，则产生故障的原因可能是，则产生故障的原因可能是()A加速电压突然变大加速电压突然变大 B加速电压突然变小加速电压突然变小C偏转电压突然变大偏转电压突然变大 D偏转电压突然变小偏转电压突然变小对示波管工作原理的理解对示波管工作原理的理解第一章第一章9成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-1 答案：答案：AD第一章第一章9成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-1 (广西桂林十八中广西桂林十八中20142015学年高二上学期检测学年高二上学期检测)示波管示波管是示波器的核心部件，它由电子枪、偏转电极和荧光屏组是示波器的核心部件，它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，如图所示。如果在荧光屏上成，如图所示。如果在荧光屏上P点出现亮斑，那么示波管中点出现亮斑，那么示波管中的的()第一章第一章9成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-1 A极板极板X应带正电应带正电 B极板极板X应带正电应带正电C极板极板Y应带正电应带正电 D极板极板Y应带正电应带正电答案：答案：AC解