Transcript 1-9带电粒子在电场中的运动

§1-9
带电粒子在电场中的运动
兰州市第五十一中学
边刚
教学三维目标
（一）知识与技能
1．理解带电粒子在电场中的运动——加速和偏转；
2．重点掌握初速度与场强方向垂直的带电粒子在电
场中的运动(类平抛运动)；
3．知道示波管的主要构造和工作原理。
（二）过程与方法
培养学生综合运用力学和电学的知识，分析解决
带电粒子在电场中运动的能力。
（三）情感态度与价值观
1．渗透物理学方法的教育；
2．培养学生综合分析问题的能力，体会物理知识的
实际应用。
重点：带电粒子在电场中的加速和偏转规律
难点：带电粒子在电场中的偏转问题及应用
一、带电粒子在电场中的平衡、加速和减速
1.若带电粒子在电场中所受合力为零时，即∑F＝0时，
粒子将保持静止状态或匀速直线运动状态。
带电粒子是否计重力的一般规则：
qE
是否考虑带电粒子的重力要根据具体情况而定
①基本粒子：如电子、质子、α粒子、离子等 除
有说明或明确的暗示以外，一般都不考虑重力
（但不能忽略质量）。
②带电颗粒：如带电液滴、尘埃、小球等，除有
说明或明确暗示以外，一般都不能忽略重力。
③在有些题目中，则要根据是否合理来加以判断。
mg
2.带电粒子在电场中的加速和减速
若带电粒子(不计重力）沿与电场线平行的
方向进入匀强电场，受到的电场力与运动方向
在同一直线上，带电粒子将做匀加速或匀减速
直线运动。
V0
1 2 1 2
qu1  qEl  mv t  mv 0
2
2
2qu1
vt  v 
m
2
0
讨论：①初速度为零 ②电场力做负功 ③是非匀强电场
二、带电粒子在匀强电场中的偏转
X方向运动性质： 初速度为v0的匀速直线运动
Y方向运动性质：初速度为零加速度为qE/m的
匀加速直线运动。
X方向规律：
Y方向规律：
三个重要的物理量：
1 2 1 qE L 2 qu2 L2
侧向位移： y  2 at  2 m (V )  2mdv2
0
0
vy
at qE L
qu2 L
偏转角正切： tan  v  v  mv ( v )  mdv2
x
0
0
0
0
v0
出射速度： vt  v  v 或 cos 
vt
2
0
2
y
两个有用的结论：
①静止的带电粒子经同一
电场加速，再垂直射入同
一偏转电场，射出粒子的
侧向位移和偏转角与粒子
的q、m无关。
②垂直射入匀强电场的带电粒子，经偏转电场出射时好
像是从入射线的中点处沿直线射出的。
α
一个容易混淆的概念：带电粒子射出偏转电场时的速度方向
与其在偏转电场中的位移方向是两个完全不同的概念。
课堂小结
加
速
偏
转
（
三
个
）
两
个
结 有
论 用
的
淆一
的个
概容
念易
混
请各位老师多提宝贵意见。谢谢！
上节内容回顾
三、示波管的原理
1.示波器：用来观察电信号随时间变化的电子仪器。
其核心部分是示波管
2.示波管的构造：由电子枪、偏转电极和荧光屏组成
（如图）。
3.原理：利用了电子的惯性小、荧光物质的荧光特性
和人的视觉暂留等，灵敏、直观地显示出电信号随间
变化的图线。
【思考与讨论】