《示波器的奥秘》导学案1

PAGE1/1课题示波器的奥秘目标1.带电粒子在电场中的加速2.带电粒子在电场中的偏转3.示波器的工作原理重点带电粒子在电场中的加速、偏转难点示波器的工作原理【知识回顾】动能定理的内容是什么？表达式：（注意是合力做的功）平抛运动相关知识（1）水平方向：匀速直线运动vx=，x=（2）竖直方向：自由落体运动vy=，y=3、静电力做功的计算方法。W=（恒力→匀强电场）W=（任何电场）【自主学习】1．带电粒子的加速（1）动力学分析：带电粒子沿与电场线平行方向进入匀强电场，做匀加（减）速运动．qU=mv2/2则v=。2．带电粒子的偏转带电粒子以速度垂直于电场线方向飞入两带电平行板产生的匀强电场中，受到恒定的与初速度方向成角的电场力作用而做匀变速曲线运动（类平抛动）．运动的分析方法（看成类平抛运动）：（1）沿初速度方向做速度为的．（2）沿电场力方向做初速度为零的。3、示波器探秘（1）构造：示波器的核心部件是，主要由：、、组成。【规律探究】1.带电粒子的加速思考：关于带电粒子的受力，重力要不要考虑呢？对于基本粒子，如电子、质子、α粒子等，由于质量m很小，所以重力比电场力小得多，重力可忽略不计。对于带电的尘埃、液滴、小球等，m较大，重力一般不能忽略。问题1：如图，两平行金属板间的电压为U，质量为m、带正电q的带电粒子从正极板由静止开始向负极板运动，带电粒子在电场中做何种运动？穿出负极板时速度有多大？方法一：动力学分析：匀加速直线运动：（推导）则v=。方法二：功能关系分析：粒子只受电场力作用，由动能定理．qU=mv2/2则v=。2．带电粒子的偏转教师投影：如图所示，电子以初速度v0垂直于电场线射电压为U的两极板中．问题2：（1）分析带电粒子的受力情况。（2）你认为这种情况同哪种运动类似，这种运动的研究方法是什么?（3）你能类比得到带电粒子在电场中运动的研究方法吗?a.粒子在电场中的运动时间：t=.b.忽略粒子的重力，它的加速度为：a=.c.穿出电场时在竖直方向上的位移：y=.d.穿出电场时在竖直方向上的分速度：vy=.e.穿出电场时偏转角θ:tanθ=.【典例分析】例1：（双选题）两块平行金属板间的电压是U，板间是一个匀强电场，场强是E，板间距离为d。一个带正电q的粒子质量为m，粒子从正极板处由静止开始向负极板运动，到达负极板时的动能是（）A．qUB．qU/dC．qEdD．qE/d如图所示，水平平行金属板A、B间距为d，板的长度为l，一带正电粒子质量为m，电荷量为q，当质点以速率v从两极板中央处于水平飞入两极间，恰好从下板边缘飞出，求A、B两极所加电压U的大小。【课后练习】1、下列带电粒子均从静止开始在电场力作用下做加速运动,经过相同的电势差U后,哪个粒子获得的速度最大：（）A、质子HB、氘核HC、粒子HeD、钠离子Na+2．电子由静止开始从平行金属板的负极板A向正极板B运动，当到达B板时速度为v，保持两板间电压不变．则（）A．当增大两板间距离时，v也增大B．当减小两板间距离时，v增大C．当改变两板间距离时，v不变D．当增大两板间距离时，电子在两板间运动的时间延长3.电子以初速度v0沿垂直场强方向射入两平行金属板中间的匀强电场中，现增大两板间的电压，但仍使电子能够穿过平行板间，则电子穿越平行板所需要的时间（）A、随电压的增大而减小B、随电压的增大而增大C、加大两板间距离，时间将减小D、与电压及两板间距离均无关4.带电粒子垂直进入匀强电场中偏转时（除电场力外不计其它力的作用）（）A、电势能增加，动能增加B、电势能减小，动能增加C、电势能和动能都不变D、上述结论都不正确5．如图所示，电量和质量都相同的带正电粒子以不同的初速度通过A、B两板间的加速电场后飞出，不计重力的作用，则：（）A、它们通过加速电场所需的时间相等B、它们通过加速电场过程中动能的增量相等C、它们通过加速电场过程中加速度的增量相等D、它们通过加速电场过程中电势能的减少量相等6、一静止电子开始经电压为U1的加速电场加速后，又垂直于电场线进入电压为U2的两平行金属板间的偏转电场，射出偏转电场时沿电场线方向偏移量为y，要使y增大，则应：（）A、U1、U2都增大B、U1、U2都减小C、U1减小、U2增大D、U1增大、U2减小7．如图1—6—5所示，—电子具有100eV的动能．从A点垂直于电场线飞入匀强电场中，当从D点飞出电场时，速度方向跟电场强度方向成角．求A、B两点之间的电势差图1图1—6—58．如图1—6—7所示，一个电子（质量为m）电荷量为e，以初速度v0沿着匀强电场的电场线方向飞入匀强电场，已知匀强电场的场强大小为E，不计重力，问：图1图1—6—7（1）电子在电场中运动的加速度．（2）电子进入电场的最大距离．（3）