【创新设计】2013-2014学年高中物理人教版选修3-1第1章静电场 1-9带电粒子在电场中的运动.ppt

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1、自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页限时训练活页限时训练课堂对点演练课堂对点演练9带电粒子在电场中的运动带电粒子在电场中的运动 自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页限时训练活页限时训练课堂对点演练课堂对点演练1能能应应用用静静电电力力、电电场场强强度度等等概概念念研研究究带带电电粒粒子子在在电电场场中运中运动时动时的加速度、速度和位移等物理量的的加速度、速度和位移等物理量的变变化化2能能应应用用静静电电力力做做功功、电电势势、电电势势差差、等等势势面面等等概概念念研究研究带电带电粒子在粒子在电场电场中运中运动时动时的能量的能量转转化化3了了解解示示波波管管的的工

2、工作作原原理理，体体会会静静电电场场知知识识对对科科学学技技术术的影响的影响.自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页限时训练活页限时训练课堂对点演练课堂对点演练远远小于小于 忽略忽略 动动能定理能定理 自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页限时训练活页限时训练课堂对点演练课堂对点演练二、带电粒子的偏转二、带电粒子的偏转1 进进 入入 电电 场场 的的 方方 式式：以以 初初 速速 度度 v0垂直于垂直于电场电场方向方向进进入匀入匀强强电场电场2运动特点运动特点自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页限时训练活页限时训练课堂对点演练课堂对点演练3运动规律运

3、动规律自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页限时训练活页限时训练课堂对点演练课堂对点演练电电子子枪枪 偏偏转电转电极极 荧荧光屏光屏 自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页限时训练活页限时训练课堂对点演练课堂对点演练信号信号电压电压 扫扫描描电压电压 自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页限时训练活页限时训练课堂对点演练课堂对点演练自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页限时训练活页限时训练课堂对点演练课堂对点演练自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页限时训练活页限时训练课堂对点演练课堂对点演练(1)力和运力和运动动关系关系牛

4、牛顿顿第二定律第二定律根根据据带带电电粒粒子子所所受受的的电电场场力力，用用牛牛顿顿第第二二定定律律确确定定加加速速度度，结结合合运运动动学学公公式式确确定定带带电电粒粒子子的的速速度度、位位移移等等这这种种方方法法通常适用于粒子在恒力作用下做匀通常适用于粒子在恒力作用下做匀变变速直速直线线运运动动的情况的情况(2)功和能的关系功和能的关系动动能定理等能定理等根根据据电电场场力力对对带带电电粒粒子子所所做做的的功功引引起起带带电电粒粒子子的的能能量量发发生生变变化化，利利用用动动能能定定理理等等研研究究全全过过程程中中能能量量的的转转化化，研研究究带带电电粒粒子子的的速速度度变变化化、经经过过

5、的的位位移移等等，这这种种方方法法既既适适用用于于匀匀强强电电场场也适用于非匀也适用于非匀强强电场电场自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页限时训练活页限时训练课堂对点演练课堂对点演练自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页限时训练活页限时训练课堂对点演练课堂对点演练自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页限时训练活页限时训练课堂对点演练课堂对点演练自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页限时训练活页限时训练课堂对点演练课堂对点演练自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页限时训练活页限时训练课堂对点演练课堂对点演练自主学习自主学习名

6、师解疑名师解疑分类例析分类例析活页限时训练活页限时训练课堂对点演练课堂对点演练自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页限时训练活页限时训练课堂对点演练课堂对点演练(2)在在XX(或或YY)加加电电压压时时：若若所所加加电电压压稳稳定定，则则电电子子被被加加速速，偏偏转转后后射射到到XX(或或YY)所所在在直直线线上上某某一一点点，形形成成一一个个亮亮斑斑(不在中心不在中心)自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页限时训练活页限时训练课堂对点演练课堂对点演练自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页限时训练活页限时训练课堂对点演练课堂对点演练(3)示示波波管管实

7、实际际工工作作时时，竖竖直直偏偏转转板板和和水水平平偏偏转转板板都都加加上上电电压压，一一般般地地，加加在在竖竖直直偏偏转转板板上上的的电电压压是是要要研研究究的的信信号号电电压压，加加在在水水平平偏偏转转板板上上的的电电压压是是扫扫描描电电压压，若若两两者者周周期期相相同同，在在荧荧光光屏屏上上就就会会显显示示出出信信号号电电压压在在一一个个周周期期内内随随时时间间变变化化的的波波形形图图自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页限时训练活页限时训练课堂对点演练课堂对点演练2答答案案1.电电子子束束受受电电场场力力的的方方向向指指向向Y板板，电电子子打打在在荧荧光光屏屏Y轴轴的的正

8、正半半轴轴(上半上半轴轴)上的某点上的某点图图略略电电子子束束受受电电场场力力的的方方向向指指向向X板板，电电子子打打在在荧荧光光屏屏X轴轴的的正半正半轴轴(右半右半轴轴)上的某点上的某点图图略略自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页限时训练活页限时训练课堂对点演练课堂对点演练2当当电电压压变变化化很很快快时时，亮亮斑斑移移动动很很快快，由由于于视视觉觉暂暂留留和和荧荧光光屏屏物物质质的的残残光光特特性性，亮亮斑斑的的移移动动看看起起来来就就成成为为一一条条与与y轴轴重合的亮重合的亮线线画画图图略略3看看到到的的图图形形是是一一条条与与y轴轴平平行行的的亮亮线线，第第(1)问问在

9、在、象限，第象限，第(2)问问在在、象限画象限画图图略略4图图形如右形如右图图所示所示自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页限时训练活页限时训练课堂对点演练课堂对点演练【典典例例1】如如图图195所所示示，在在点点电电荷荷Q的的电电场场中中有有A、B两两点点，将将质质子子和和粒粒子子分分别别从从A点点由由静静止止释释放放到到达达B点点时时，它它们们的的速速度度大大小小之之比比为为多少？多少？自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页限时训练活页限时训练课堂对点演练课堂对点演练借借题题发发挥挥该该电电场场为为非非匀匀强强电电场场，带带电电粒粒子子在在AB间间的的运运动动为

10、为变变加加速速运运动动，不不可可能能通通过过力力和和加加速速度度的的途途径径解解出出该该题题，但但注注意意到到电电场场力力做做功功WqU这这一一关关系系对对匀匀强强电电场场和和非非匀匀强强电电场场都都适适用用，因因此此从从能能量量的的角度入手，由动能定理来解该题很方便角度入手，由动能定理来解该题很方便自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页限时训练活页限时训练课堂对点演练课堂对点演练【变变式式1】如如图图196所所示示，电电子子由由静静止止开开始始从从A板板向向B板板运运动动，到到达达B板板的速度的速度为为v，保持两板，保持两板间间的的电压电压不不变变，则则()A当减小两板当减小两

11、板间间的距离的距离时时，速度，速度v增大增大B当减小两板当减小两板间间的距离的距离时时，速度，速度v减小减小C当减小两板当减小两板间间的距离的距离时时，速度，速度v不不变变D当当减减小小两两板板间间的的距距离离时时，电电子子在在两两板板间间运运动动的的时时间间变长变长自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页限时训练活页限时训练课堂对点演练课堂对点演练答案答案C自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页限时训练活页限时训练课堂对点演练课堂对点演练自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页限时训练活页限时训练课堂对点演练课堂对点演练A增大两板增大两板间间的的电势电势

12、差差U2B尽可能使板尽可能使板长长L短些短些C尽可能使板尽可能使板间间距离距离d小一些小一些D使加速使加速电压电压U1升高一些升高一些自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页限时训练活页限时训练课堂对点演练课堂对点演练答案答案C借借题题发发挥挥解解答答本本题题的的关关键键是是要要通通过过读读题题理理解解灵灵敏敏度度的的物物理理含含义义，然然后后通通过运算得出灵敏度的表达式来加以分析选择过运算得出灵敏度的表达式来加以分析选择自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页限时训练活页限时训练课堂对点演练课堂对点演练【变变式式2】示示波波管管是是一一种种多多功功能能电电学学仪仪器器

13、，它它的的工工作作原原理理可可以以等等效效成成下下列列情情况况：如如图图198所所示示，真真空空室室中中电电极极K发发出出电电子子(初初速速度度不不计计)，经经过过电电压压为为U1的的加加速速电电场场后后，由由小小孔孔S沿沿水水平平金金属属板板A、B间间的的中中心心线线射射入入板板中中 金金 属属 板板 长长 为为 L，相相 距距 为为 d，当当 A、B间间 电电 压压 为为 U2时时电电子子偏偏离离中中心心线线飞飞出出电电场场打打到到荧荧光光屏屏上上而而显显示示亮亮点点已已知知电电子子的的质质量量为为m、电电荷荷量量为为e，不不计计电电子子重重力力，下下列列情情况况中中一一定定能能使亮点偏离

14、中心距离使亮点偏离中心距离变变大的是大的是()AU1变变大，大，U2变变大大 BU1变变小，小，U2变变大大CU1变变大，大，U2变变小小 DU1变变小，小，U2变变小小自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页限时训练活页限时训练课堂对点演练课堂对点演练自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页限时训练活页限时训练课堂对点演练课堂对点演练答案答案B自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页限时训练活页限时训练课堂对点演练课堂对点演练【典典例例3】在在如如图图199所所示示的的平平行行板板电电容容器器的的两两板板A、B上上加加如如图图1910、所所示示的的两两种种

15、电电压压，开开始始B板板的的电电势势比比A板板高高在在电电场场力力作作用用下下原原来来静静止止在在两两板板中中间间的的电电子子开开始始运运动动若若两两板板间间距距足足够够大大，且且不不计计重重力力，试试分分析析电电子子在在两两种种交交变变电电压压作作用用下下的的运运动动情情况，并画出相况，并画出相应应的的vt图图象象自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页限时训练活页限时训练课堂对点演练课堂对点演练自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页限时训练活页限时训练课堂对点演练课堂对点演练答案答案见解析见解析借借题题发发挥挥正正负负半半周周期期电电压压相相等等则则电电场场强强度

16、度大大小小相相同同，带带电电粒粒子子的的加加速速度度大大小小相相等等，粒粒子子的的位位移移大大小小也也相相等等，加加速速过过程程和和减减速速过过程程具具有对称性有对称性自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页限时训练活页限时训练课堂对点演练课堂对点演练【变变式式3】在在如如图图1911甲甲所所示示平平行行板板电电容容器器A、B两两板板上上加加上上如如图图1911乙乙所所示示的的交交变变电电压压，开开始始B板板的的电电势势比比A板板高高，这这时时两两板板中中间间原原来来的的静静止止的的电电子子在在电电场场力力作作用用下下开开始始运运动动，设设电电子子在在运运动动中中不不与与极极板板发

17、发生生碰碰撞撞，则则下下述述说说法法正正确确的的是是(不不计计电电子子重重力力)()自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页限时训练活页限时训练课堂对点演练课堂对点演练A电电子子先先向向A板板运运动动，然然后后向向B板板运运动动，再再返返回回A板板做做周期性来回运周期性来回运动动B电电子一直向子一直向A板运板运动动C电电子一直向子一直向B板运板运动动D电电子子先先向向B板板运运动动，然然后后向向A板板运运动动，再再返返回回B板板做做来回周期性运来回周期性运动动解解析析由由运运动动学学和和动动力力学学规规律律画画出出如如右右图图所所示示的的Vt图图象象可可知知，电电子子一一直向直向B

18、板运动，板运动，C正确正确自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页限时训练活页限时训练课堂对点演练课堂对点演练带电粒子的加速带电粒子的加速1如如图图1912所所示示，电电量量和和质质量量都都相相同同的的带带正正电电粒粒子子以以不不同同的的初初速速度度通通过过A、B两两板板间间的的加加速速电电场场后后飞飞出出，不不计计重重力力的作用，则的作用，则()A它们通过加速电场所需的时间相等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速度的增量相等它们通过加速电场过程中速度的增量相等D它们通过加速电场过程中电势

19、能的减少量相等它们通过加速电场过程中电势能的减少量相等自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页限时训练活页限时训练课堂对点演练课堂对点演练解解析析由由于于电电量量和和质质量量相相等等，因因此此产产生生的的加加速速度度相相等等，初初速速度度越越大大的的带带电电粒粒子子经经过过电电场场所所用用时时间间越越短短，A错错误误；加加速速时时间间越越短短，则则速速度度的的变变化化量量越越小小，C错错误误；由由于于电电场场力力做做功功WqU与与初初速速度度及及时时间间无无关关，因因此此电电场场力力对对各各带带电电粒粒子子做做功功相相等等，则则它它们们通通过过加加速速电电场场的的过过程程中中电电势

20、势能能的的减减少少量量相相等等，动动能能增增加加量量也也相相等等，B、D正确正确答案答案BD自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页限时训练活页限时训练课堂对点演练课堂对点演练带电粒子的偏转带电粒子的偏转2如如图图1913所所示示，有有一一带带电电粒粒子子贴贴着着A板板沿沿水水平平方方向向射射入入匀匀强强电电场场，当当偏偏转转电电压压为为U1时时，带带电电粒粒子子沿沿轨轨迹迹从从两两板板正正中中间间飞飞出出；当当偏偏转转电电压压为为U2时时，带带电电粒粒子子沿沿轨轨迹迹落落到到B板板中中间间；设设粒粒子子两两次次射射入入电电场场的的水水平速度相同，则两次偏转电压之比为平速度相同，则

21、两次偏转电压之比为()自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页限时训练活页限时训练课堂对点演练课堂对点演练自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页限时训练活页限时训练课堂对点演练课堂对点演练带电粒子在交变电场中的运动带电粒子在交变电场中的运动3如如图图1914(a)所所示示，两两个个平平行行金金属属板板P、Q竖竖直直放放置置，两两板板间间加加上上如如图图1914(b)所所示示的的电电压压t0时时，Q板板比比P板板电电势势高高5 V，此此时时在在两两板板的的正正中中央央M点点放放一一个个电电子子，速速度度为为零零，电电子子在在静静电电力力作作用用下下运运动动，使使得得电电

22、子子的的位位置置和和速速度度随随时时间间变变化化假假设设电电子子 始始 终终 未未 与与 两两 板板 相相 碰碰 在在 0 t 81010 s的的时时间间内内，这这个个电电子子处处于于M点点的的右右侧侧、速速度度方方向向向向左左且且大大小小逐逐渐减小的时间是渐减小的时间是()自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页限时训练活页限时训练课堂对点演练课堂对点演练A0t21010 sB21010 st41010 sC41010 st61010 sD61010 st81010 s自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页限时训练活页限时训练课堂对点演练课堂对点演练单击此处进入单击此处进入 活页规范训练活页规范训练