带电粒子在电场中的运动学习目标:1
[物理观念]知道带电粒子在电场中加速和偏转的原理
[科学思维]理解带电粒子在匀强电场中的运动规律,会分析、计算加速和偏转问题
[科学探究]通过对示波管的构造和工作原理的认识,进一步理解加速和偏转问题
4.[科学态度与责任]养成观察、比较、归纳分析的良好习惯
阅读本节教材,回答第 44 页“问题”并梳理必要知识点
教材 P44问题提示:电子受静电力作用而加速
一、带电粒子的加速1.带电粒子在电场中加速(直线运动)的条件:只受电场力作用时,带电粒子的速度方向与电场强度的方向相同或相反
2.分析带电粒子加速问题的两种思路(1)利用牛顿第二定律结合匀变速直线运动公式来分析
(2)利用静电力做功结合动能定理来分析
二、带电粒子的偏转1.条件:带电粒子的初速度方向跟电场力的方向垂直
2.运动性质:带电粒子在匀强电场中做类平抛运动,运动轨迹是一条抛物线
3.分析思路:同分析平抛运动的思路相同,利用运动的合成与分解思想解决相关问题
三、示波管的原理1.构造:示波管主要由电子枪、偏转电极(XX′和 YY′)、荧光屏组成,管内抽成真空
2.原理(1)给电子枪通电后,如果在偏转电极 XX′和 YY′上都没有加电压,电子束将打在荧光屏的中心 O 点
甲 示波管的结构 乙 荧光屏(从右向左看)(2)示波管的 YY′偏转电极上加的是待测的信号电压,使电子沿 YY′方向偏转
(3)示波管的 XX′偏转电极上加的是仪器自身产生的锯齿形电压(如图所示),叫作扫描电压,使电子沿 XX′方向偏转
扫描电压1.思考判断(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)基本带电粒子在电场中不受重力
(×)(2)带电粒子仅在电场力作用下运动时,动能一定增加
(×)(3)带电粒子在匀强电场中无论是直线加速还是偏转,均做匀变速运动
(√)(4)示波管电子枪的作用是产生高速飞行的