物理必修 第三册第十章 静电场中的能量5 带电粒子在电场中的运动教学ppt课件

这是一份物理必修 第三册第十章 静电场中的能量5 带电粒子在电场中的运动教学ppt课件，共24页。PPT课件主要包含了速度公式，位移公式，速度－位移公式，复习回顾，带电粒子的分类，能量观点动能定理，多级加速器原理，多级直线加速器示图，多级直线加速器示意图等内容，欢迎下载使用。
1．了解带电粒子在电场中的运动特点。2．会从运动学和能量两个角度分析计算带电粒子在电场中的加速问题。3．会从力和运动的合成与分解的角度分析计算带电粒子在电场中的偏转。4．了解示波管的构造和工作原理。
1、匀变速直线运动的规律
电子被加速器加速后轰击重金属靶时，会产生射线，可用于放射治疗。
原子物理、核物理等领域，带电粒子被加速成高能粒子，轰击原子、原子核，帮助人类认识物质微观结构。
3.某些带电体是否考虑重力，要根据题目暗示或运动状态来判定。
1.带电的基本粒子（微观）：如电子、质子、α粒子、正负离子等。这些粒子所受重力和电场力相比小得多，除非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.带电微粒（宏观）：如带电小球、液滴、尘埃等。除非有说明或明确的暗示以外，一般都考虑重力。
【问题提出】如图，一个质量为m、带正电荷q的粒子，只在静电力的作用下由静止开始从正极板A向负极板B运动。试计算粒子到达负极板时的速度？
方法一：动力学观点： 主要用牛顿运动定律和匀变速直线运动的规律
二、带电粒子在电场中的加速
方法二：能量观点： ——利用动能定理
总结：粒子加速后的速度只与加速电压有关。
若两极板间不是匀强电场，该用何种方法求解？
若粒子的初速度为零,则:
若粒子的初速度不为零,则:
方法：分析带电粒子加速的问题，常有两种思路∶ 一种是利用牛顿第二定律结合匀变速直线运动公式分析;另一种是利用静电力做功结合动能定理分析。
选择：当解决的问题属于匀强电场且涉及运动时间等描述运动过程的物理量时，适合运用前一种思路分析;当问题只涉及位移、速率等动能定理公式中的物理量或非匀强电场情景时，适合运用后一种思路分析。
问题：如图多级平行板连接，能否加速粒子？
可以通过不断改变电压方向使带电粒子实现多级加速。
因交变电压的变化周期相同，故粒子在每个加速电场中的运动时间相等。
可以通过改变电压方向使带电粒子（不计重力）实现多级加速。
【例题】若已知电子的质量为m、电子电荷量为e、电压的绝对值为u，周期为T，电子通过圆筒间隙的时间可以忽略不计。则金属圆筒的长度和它的序号之间有什么定量关系？第n个金属圆筒的长度应该是多少？
第1次加速，v12-v02=2ad
第2次加速，v22-v12=2ad
…… ……
解：在相邻圆筒间隙内的加速度为a
四、示波器：能够观察电信号随时间变化情况的仪器
1.组成：由示波管（内部是真空）、电子枪、偏转电极和荧光屏组成
①若金属平行板水平放置，电子将在竖直方向发生偏转。
②若金属平行板竖直放置，电子将在水平方向发生偏转。
2.偏转电极的不同放置方式
偏移量与偏转电极的电压U成正比
①若 XXˊ 所加的电压为特定的周期性变化电压，则亮斑在水平方向来回运动一一扫描，如果扫描电压变化很快，亮斑看起来为一条水平的亮线。