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《高中物理選修3-1《帶電粒子在電場中的運動示波器》》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在教育資源-天天文庫。
1、第六節(jié) 示波器的奧秘第一章 電 場學習目標1.掌握帶電粒子在電場中加速和偏轉所遵循的規(guī)律．2．知道示波管的主要構造和工作原理．新知初探·自主學習一、帶電粒子的加速自主探究圖1－6－1如圖1－6－1所示，在真空中有一對平行金屬板，兩板間的電勢差為U.若一個質量為m、帶正電荷q的粒子，在靜電力的作用下由靜止開始從正極板向負極板運動，計算它到負極板時的速度v.qU動能定理二、帶電粒子的偏轉自主探究1．運動狀態(tài)分析圖1－6－2如圖1－6－2所示，電子以速度v0垂直于電場線方向飛入勻強電場時,由于質量m很小,所以重力比電場力小得多,重力可忽略不計.電子只受到恒定的與初速
2、度方向成90°角的電場力作用而做勻變速曲線運動，類似于力學中的______運動．平拋2．偏轉運動的分析處理方法平拋運動的研究方法是運動的合成和分解，分析時一般都是分解為兩個方向的分運動來處理：(1)沿初速度方向是速度為v0的___________運動；(2)沿電場力方向是初速度為零的_____________運動．勻速直線勻加速直線勻加速勻速l＝v0t三、示波器探秘自研教材1．結構圖：如圖1－6－3所示．圖1－6－31．燈絲2.陰極3.控制極4.第一陽極5.第二陽極6．第三陽極7.______偏轉系統(tǒng)8.______偏轉系統(tǒng)9．熒光屏2．原理：燈絲通電后給陰極
3、加熱，使陰極發(fā)射電子．電子經(jīng)陽極和陰極間的______加速聚集后形成一個很細的電子束射出，電子打在管底的熒光屏上，形成一個小亮斑．亮斑在熒光屏上的位置可以通過調節(jié)豎直偏轉極與水平偏轉極上的______大小來控制．如果加在豎直極板上的______是隨時間正弦變化的信號，并在水平偏轉板上加上適當?shù)腳__________，熒光屏上就會顯示出一條正弦曲線．豎直水平電場電壓電壓偏轉電壓成功體驗示波管的工作原理是利用帶電粒子在電場中的加速和偏轉，對嗎？提示：對．要點探究·講練互動要點一帶電粒子的加速1．帶電粒子的加速當帶電粒子以平行電場的方向進入電場后，所受電場力與其運動
4、方向共線，在不計其他受力的情況下，帶電粒子做勻加(減)速直線運動，電場力與速度方向相同時，帶電粒子做勻加速直線運動，示波器、電視顯像管中的電子槍，回旋加速器都是利用電場對帶電粒子加速的．2．處理方法可以從動力學和功能關系兩個角度進行分析，其比較如下：動力學角度功能關系角度涉及知識應用牛頓第二定律結合勻變速直線運動公式功的公式及動能定理選擇條件勻強電場，電場力是恒力可以是勻強電場，也可以是非勻強電場，電場力可以是恒力，也可以是變力特別提醒：(1)對帶電粒子進行正確的受力分析，運動特點分析、做功情況分析是選擇規(guī)律進行解題的關鍵．(2)選擇解題的方法時優(yōu)先從功能關系
5、角度考慮，因為應用功能關系列式簡單、方便、不易出錯．例1【答案】D【名師歸納】應用電場力做功與電勢差的關系，結合動能定理解決帶電粒子在電場中的運動問題往往較為簡單．要注意加減速電壓U不一定是兩極板間的電勢差，應是粒子初末位置的電勢差．另外，對于本例還有一種特殊的分析方法，仔細分析本例的四個選項，我們不難發(fā)現(xiàn)，只有選項D的單位是能量單位，當然這就是唯一的正確答案．這種方法是利用了單位制的知識，應用并不普遍，但它是解選擇題，尤其是單項選擇題時的一種特殊、簡便且行之有效的方法．跟蹤訓練1(單選)如圖1－6－5所示，電子由靜止開始從A板向B板運動，到達B板的速度為v，
6、保持兩板間的電壓不變，則()A．當減小兩板間的距離時，速度v增大B．當減小兩板間的距離時，速度v減小C．當減小兩板間的距離時，速度v不變D．當減小兩板間的距離時，電子在兩板間運動的時間變長圖1－6－5要點二帶電粒子的偏轉特別提醒：(1)解決帶電粒子在電場中的偏轉問題可以選擇動能定理求解．(2)當需要確定帶電粒子離開電場時的速度方向、位移方向時,必須將運動進行分解，即分解為沿初速度方向的勻速直線運動和沿電場力方向的初速度為零的勻加速直線運動．(10分)(2013·茂名一中高二檢測)如圖1－6－7所示，質量為m，電荷量為e的粒子從A點以v0的速度沿垂直電場線方向的
7、直線AO方向射入勻強電場，由B點飛出電場時速度方向與AO方向成45°.已知AO的水平距離為d.(重力不計)求：圖1－6－7例2(1)從A點到B點用的時間；(2)勻強電場的電場強度大??；(3)A、B兩點間電勢差．【思路點撥】解答本題時應把握以下兩點：(1)把粒子的運動分解為水平、豎直兩個分運動．(2)兩個分運動分別利用力學規(guī)律解決．【名師歸納】分析粒子在電場中運動的三種思維方法(1)力和運動的關系：分析帶電體的受力情況，確定帶電體的運動性質和運動軌跡，從力和運動的角度進行分析．(2)分解的思想：把曲線運動分解為兩個分運動進行分析．(3)功能關系：利用動能定理或能
8、量守恒分析求解．跟蹤訓練2(單選)一束
