§1-5匀强电场中电势差与电场强度的关系+示波管原理(教案).doc

§1-5匀强电场中电势差与电场强度的关系示波管原理(教案)?1-5匀强电场中电势差与电场强度的关系示波管原理(教案)高二物理选修3-1第一章静电场?1-5匀强电场中电势差与电场强度的关系示波管原理?1-5匀强电场中电势差与电场强度的关系示波管原理(教案)学****目标:,Ed,并且能够推导出这个关系式(2(会用关系式UAB,Ed或E,UAB/d进行有关的计算(3(理解示波管的构造及工作原理,能够处理带电粒子在电场中的加速和偏转问题(重点难点:匀强电场中E,U/d的应用和示波管原理的理解(课前自主学案:一、匀强电场中电势差与电场强度的关系1(关系式:UAB,(适用条件匀强电场,d是沿电场方向两点间的距离(3(物理意义匀强电场中,两点间的电势差等于电场强度与这两点间沿电场方向的距离的乘积(二、电场强度的另一种求法1(表达式:E,UAB/(物理意义:电场强度的大小等于沿场强方向每单位距离上的电势差;沿电场线的方向电势越来越低(3,1N/C,1V/、示波管原理1(构造及功能(1)电子枪:发射并加速电子((2)偏转电极YY′:使电子束竖直偏转(加信号电压);XX′:使电子束水平偏转(加扫描电压)((3)荧光屏2(工作原理(1)电子在电场中加速电子沿与电场线平行的方向进入匀强电场,受到的静电力与运动方向在同一直线上,做匀加速直线运动,可以根据电FqEqU子受到的静电力,用牛顿第二定律求出加速度,a,再结合运动学公式确定粒子的速度、位移等(若用功mmmd能观点分析,可以根据静电力对电子做的功,研究粒子的电势能变化,利用动能定理研究全过程中能量的转化,研究电子的速度变化、经历的位移等(1112?若初速度为零,则qU,mv2.?若初速度不为零,则qU,v21,(2)电子在匀强电场中偏转?运动状态分析电子以速度v0垂直于电场线方向飞入匀强电场时,受到恒定的与初速度方向成90?角的静电力作用而做匀变速曲线运动((如图)?偏转问题的处理方法:将电子的运动沿初速度方向和电场方向进行分解(沿初速度方向的分运动为匀速直线运动,满足L,,a,,,,离开电场时的偏mmmd2vqLU1qUL转量y,at2,离开电场时的偏转角为θ,则tanθ,22mdv0v0mdv0(3)电子飞出平行金属板后做匀速直线运动电子飞出偏转电场后,不再受电场力作用,保持偏转角不变做匀速直线运动,打在荧光屏上,显出亮点(核心要点突破一、匀强电场中电势差与电场强度的关系1(匀强电场中两点间的电势差等于电场强度与这两点沿电场方向的距离的乘积(2(公式:UAB,Ed或E,UAB/(场强、电势差两者比较,52×10C的负电荷由A点移到B点,,已知A、B两,两点连线与电场方向成60?角如图所示(则:蓬南中学尹成明高二物理选修3-1第一章静电场?1-5匀强电场中电势差与电场强度的关系示波管原理(1)在电荷由A移到B的过程中,电场力做了多少功,(2)A、B两点间的电势差为多少,(3)该匀强电场的电场强度为多大,答案:(1),(2)5×103V(3)5×105V/m二、从电势差的角度理解电场强度1(由公式UAB,Ed,得E,UAB/(公式适用于匀强电场电场强度的计算(3(在匀强电场中,电场强度的大小等于两点间的电势差与两点沿电场强度方向距离的比值(4(电场强度在数值上等于沿电场方向每单位距离上降低的电势(5(E,U/d的两个重要推论(1)在匀强电场中,两长度相等且相互平行的线段的端点间的电势差相等(当线段与场强平行时,由U,Ed可知,d相等,U相同;当线段与场强不平行时,只要沿场强方向投影的长度相等,U中,UAB,UDC,UBC,UAD.(2)电势随空间位置变化越快,电场强度越强(由E,U/d可知,电场强度是电势差对空间位置的变化率,电势随空间变化的快慢,反映了电场强度的大小,场强方向是电势降落最快的方向(E大,则d小,即场强越大,等差等势面越密(2cm,由此可以确定电场(B)A(竖直向下,E,100V/mB(水平向左,E,100V/mC(水平向左,E,200V/mD(水平向右,E,200V/m三、带电粒子的加速1(常见带电粒子及受力特点电子、质子、α粒子等带电粒子在电场中受到的静电力一般远大于重力,通常情况下,重力可以忽略(2(加速12qU(1)若带电粒子的初速度为零,经过电势差为U的电场加速后,由动能定理得qU2,则v,.m211(2)若带电粒子以与电场线平行的初速度v0进入匀强电场,带电粒子做直线运动,则qU,mv2,(受力分析:因带电粒子(电子、质子、α粒子)受到的重力远远小于静电力,所以讨论带电粒子在电场中