2014-2015学年高二物理教科版选修3-1课件：第一章 学案7 匀强电场中电势差与电场强度的关系　示波管原理 .ppt

1、学习探究区学案7 匀强电场中电势差与电场强度的关系 示波管原理高中物理选修3-1教科版第一章 静电场学案7 匀强电场中电势差与电场强度的关系 示波管原理学习目标定位学案7 匀强电场中电势差与电场强度的关系 示波管原理学习目标知识储备学习探究典例精析自我检测12掌握匀强电场中电势差与电场强度的关系及其适用条件.会用关系式UEd处理匀强电场问题.34了解示波管的构造和工作原理.通过示波管的工作原理掌握带电粒子在电场中的加速和偏转问题课堂小结知识储备区学案7 匀强电场中电势差与电场强度的关系 示波管原理学习目标知识储备学习探究典例精析自我检测课堂小结学习探究区学案7 匀强电场中电势差与电场强度的关系

2、 示波管原理一、对电势差与电场强度关系的理解如图所示的匀强电场中有A、B两点,A、B两点位于同一条电场线上，B、C连线垂直电场线，已知场强大小为E，A、B两点间的电势差为UAB,A、B间距离为d,电荷q从A点移动到B点，回答下列问题：(1)电荷所受电场力是多少？从力和位移的角度计算电场力所做功的大小通过A、B间的电势差计算静电力做功的大小(2)比较两次计算的功的大小，电势差与电场强度有何关系？(3)在图中,如果将电荷从A点移动到C点，再利用(1)问的推导过程试着推导,能获得何结论？（已知AB与AC的夹角为）(1)F电=qEWAB=F电d=qEd WAB=qUABF电为恒力(2)UABEd(3)

3、WACqELcos qEd，WACqUAC，UACEd等势面学习目标知识储备学习探究典例精析自我检测课堂小结学习探究区学案7 匀强电场中电势差与电场强度的关系 示波管原理要点提炼1公式UEd只适用于匀强电场，其中d为A、B两点沿电场方向的距离2.公式E说明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，且场强方向就是电势降低最快的方向3在匀强电场中，沿任意一个方向，电势降落都是均匀的，故在同一直线上相同间距的两点间电势差相等；在匀强电场中，相互平行且长度相等的线段两端点的电势差相等延伸思考 公式UEd是在匀强电场中得到的，在非匀强电场中能否适用？答案 在非匀强电场中，不能进行定量计算，但

4、可以定性地分析有关问题学习目标知识储备学习探究典例精析自我检测课堂小结学习探究区学案7 匀强电场中电势差与电场强度的关系 示波管原理学习目标知识储备学习探究典例精析自我检测一、带电粒子的加速在真空中有一对平行金属板，由于接在电池组上而带电，两板间的电势差为U.若一个质量为m、带正电荷q的粒子，在电场力的作用下由静止开始从正极板向负极板运动，板间距为d.(1)带电粒子在电场中受哪些力作用？重力能否忽略不计？(2)粒子在电场中做何种运动？(3)计算粒子到达负极板时的速度？Eq答案(1)受重力和电场力；因重力远小于电场力，故可以忽略重力课堂小结学习探究区学案7 匀强电场中电势差与电场强度的关系 示波

5、管原理学习目标知识储备学习探究典例精析自我检测要点提炼1电子、质子、粒子、离子等微观粒子，它们的重力远小于电场力，处理问题时可以忽略它们的重力带电小球、带电油滴、带电颗粒等，质量较大，处理问题时重力不能忽略课堂小结学习探究区学案7 匀强电场中电势差与电场强度的关系 示波管原理学习目标知识储备学习探究典例精析自我检测二、带电粒子的偏转如图所示，两平行板间存在方向竖直向下的匀强电场，电荷量为q的粒子以速度v0水平射入两极板间，不计粒子的重力(1)粒子受力情况怎样？做什么性质的运动？答案(1)粒子受F电，F电 v0 所以粒子做类平抛运动.l+-+v0F+课堂小结学习探究区学案7 匀强电场中电势差与电

6、场强度的关系 示波管原理学习目标知识储备学习探究典例精析自我检测(2)若板长为l，板间电压为U，板间距为d，粒子质量为m，电荷量为q，求粒子的加速度和通过电场的时间(3)当粒子离开电场时，粒子水平方向和竖直方向的速度分别为多大？合速度与初速度方向的夹角的正切值为多少？(4)粒子沿电场方向的偏移量y为多少？(5)速度的偏转角与位移和水平方向的夹角是否相同？课堂小结学习探究区学案7 匀强电场中电势差与电场强度的关系 示波管原理学习目标知识储备学习探究典例精析自我检测要点提炼1运动状态分析：带电粒子(不计重力)以初速度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垂直的电场力作用而做匀变

7、速曲线运动2偏转问题的分析处理方法：与平抛运动类似，即应用运动的合成与分解的知识分析处理3一个有用的结论粒子射出电场时速度方向的反向延长线过水平位移的中点.课堂小结典例精析学案7 匀强电场中电势差与电场强度的关系 示波管原理例1如图所示，P、Q两金属板间的电势差为50 V，板间存在匀强电场，方向水平向左，板间的距离d10 cm，其中Q板接地，两板间的A点距P板4 cm.求：(1)P板及A点的电势(2)保持两板间的电势差不变，而将Q板向左平移5 cm，则A点的电势将变为多少？学习目标知识储备学习探究典例精析自我检测接地，Q=0EQPd一、电势差与电场强度的关系课堂小结典例精析学案7 匀强电场中电

8、势差与电场强度的关系 示波管原理学习目标知识储备学习探究典例精析自我检测二、对带电粒子在电场中加速运动的理解例2 如图所示，在点电荷Q激发的电场中有A、B两点，将质子和粒子分别从A点由静止释放到达B点时，它们的速度大小之比为多少？非匀强电场变加速运动能量的观点处理课堂小结典例精析学案7 匀强电场中电势差与电场强度的关系 示波管原理学习目标知识储备学习探究典例精析自我检测三、对带电粒子在电场中偏转运动的理解例3 如图为一真空示波管的示意图,电子从灯丝K发出(初速度可忽略不计)，经灯丝与A板间的电压U1加速,从A板中心孔沿中心线KO射出,然后进入两块平行金属板M、N形成的偏转电场中(偏转电场可视为

9、匀强电场),电子进入M、N间电场时的速度与电场方向垂直，电子经过电场后打在荧光屏上的P点已知M、N两板间的电压为U2,两板间的距离为d,板长为L，电子的质量为m，电荷量为e，不计电子受到的重力及它们之间的相互作用力(1)求电子穿过A板时速度的大小；(2)求电子从偏转电场射出时的侧移量；(3)若要电子打在荧光屏上P点的上方，可采取哪些措施？课堂小结自我检测区学案7 匀强电场中电势差与电场强度的关系 示波管原理1(匀强电场中电场强度与电势差的关系)下列关于匀强电场的结论正确的是()A公式EF/q也适用于匀强电场B根据UEd可知，任意两点的电势差与这两点的距离成正比C匀强电场的场强在数值上等于沿场强

10、方向每单位长度上的电势差D匀强电场的场强方向总是跟电荷所受电场力的方向相同定义式，适用于任意电场只适用于匀强电场E=U/d,d:沿电场方向的长度正电荷学习目标知识储备学习探究典例精析自我检测课堂小结自我检测区学案7 匀强电场中电势差与电场强度的关系 示波管原理学习目标知识储备学习探究典例精析自我检测2(带电粒子在电场中的加速)两平行金属板相距为d，电势差为U，一电子质量为m，电荷量为e，从O点沿垂直于极板的方向射出，最远到达A点，然后返回，如图所示，OAh，则此电子具有的初动能是()vA=0D课堂小结自我检测区学案7 匀强电场中电势差与电场强度的关系 示波管原理学习目标知识储备学习探究典例精析

11、自我检测3(带电粒子在电场中的偏转)一束正离子以相同的速率从同一位置垂直于电场方向飞入匀强电场中，所有离子的轨迹都是一样的，这说明所有离子()A都具有相同的质量B都具有相同的电荷量C具有相同的荷质比D都是同一元素的同位素偏转位移、偏转角度相同轨迹相同C课堂小结自我检测区学案7 匀强电场中电势差与电场强度的关系 示波管原理学习目标知识储备学习探究典例精析自我检测4(对示波管原理的认识)如图是示波管的原理图它由电子枪、偏转电极(XX和YY)、荧光屏组成，管内抽成真空给电子枪通电后，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(1)带电粒子在_区域是加速的，在_区域是偏转的(2)若UYY0，UXX0，则粒子向_板偏移，若UYY0，UXX0，则粒子向_板偏移带负电，向正极偏YX课堂小结课堂要点小结学案7 匀强电场中电势差与电场强度的关系 示波管原理学习目标知识储备学习探究典例精析自我检测课堂小结学习目标定位学案7 匀强电场中电势差与电场强度的关系 示波管原理再见