高考物理第一輪復(fù)習(xí) 帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)課件2 新人教版.ppt

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高三物理一輪復(fù)習(xí)課 帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) 醫(yī)用直線加速器 噴墨打印機(jī) 示波器 靜電吸塵器 考試說明內(nèi)容要求帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) 說明 帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的計(jì)算 只限于帶電粒子進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)速度平行或垂直于場(chǎng)強(qiáng)的情況 帶電粒子在電場(chǎng)中的加 減速 帶電粒子在電場(chǎng)中的平衡問題 帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) 知識(shí)結(jié)構(gòu) 帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn) 帶電粒子的圓周運(yùn)動(dòng) 帶電粒子不規(guī)則復(fù)雜運(yùn)動(dòng) 解決帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的基本思路 1 明確研究對(duì)象 受力分析 研究對(duì)象有兩種 1 帶電的基本粒子 如電子 質(zhì)子 粒子 正負(fù)離子等 一般都不考慮重力 但并不能忽略質(zhì)量 2 帶電微粒 如帶電小球 液滴 塵埃等 一般都考慮重力2 運(yùn)動(dòng)軌跡和過程分析 帶電粒子運(yùn)動(dòng)形式?jīng)Q定于 粒子的受力情況和初速度情況 3 解題的依據(jù) 1 力的觀點(diǎn) 牛頓運(yùn)動(dòng)定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式 勻強(qiáng)電場(chǎng) 2 功能的觀點(diǎn) 動(dòng)能定理 能量守恒定律 任何電場(chǎng) 探究一 帶電粒子在電場(chǎng)中的直線運(yùn)動(dòng) 加 減速 探究一 帶電粒子在電場(chǎng)中的直線運(yùn)動(dòng) 加 減速 有兩種分析方法 若初速度為0 則 解得 V 1 受力情況 2 運(yùn)動(dòng)形式 3 能量轉(zhuǎn)化 思考 粒子離開電場(chǎng)時(shí)的速度 如圖 不計(jì)重力的帶正電粒子以初速度v0沿與電場(chǎng)線平行的方向進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng) 1 用動(dòng)力學(xué)觀點(diǎn)分析 2 用功能觀點(diǎn)分析 粒子只受電場(chǎng)力作用 電場(chǎng)力做的功等于物體動(dòng)能的變化 只受恒定電場(chǎng)力 且電場(chǎng)力方向與初速度方向相同 勻加速直線運(yùn)動(dòng) 電場(chǎng)力做功將電勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能 此方法只適用于勻強(qiáng)電場(chǎng) 此方法適用于任何電場(chǎng) 思考與討論 如圖 在左極板附近分別由靜止釋放質(zhì)子和 粒子 問這兩種粒子運(yùn)動(dòng)到右極板的速度和時(shí)間相同嗎 由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式 解得 由動(dòng)能定理解得 m 探究二 帶電粒子在電場(chǎng)中的類平拋運(yùn)動(dòng) 探究二 帶電粒子在電場(chǎng)中的類平拋運(yùn)動(dòng) 不計(jì)重力 1 受力情況 2 運(yùn)動(dòng)形式 3 能量轉(zhuǎn)化 只受恒定的電場(chǎng)力 且電場(chǎng)力方向與初速度方向垂直 勻加速曲線運(yùn)動(dòng) 類平拋運(yùn)動(dòng) 電場(chǎng)力做功將電勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能 如圖 不計(jì)重力的帶電粒子以初速度v0垂直于電場(chǎng)線方向進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)中 L Y d Y v0 q v0 v vy S 探究二 帶電粒子在電場(chǎng)中的類平拋運(yùn)動(dòng) 1 垂直電場(chǎng)方向 2 沿電場(chǎng)線方向 偏移量y 加速度 沿電場(chǎng)方向速度vy 速度偏向角 初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng) 勻速直線運(yùn)動(dòng) 不計(jì)粒子的重力 垂直進(jìn)入電場(chǎng) 并能從極板間射出 位移偏向角 tan y x 4 運(yùn)動(dòng)規(guī)律回顧 運(yùn)動(dòng)的合成與分解 X y 求帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間 1 如圖所示 質(zhì)量為m電量為q的帶電粒子以初速度V0垂直電場(chǎng)貼著上極板邊緣進(jìn)入長(zhǎng)為L(zhǎng)間距為d的平行板中 若不計(jì)重力 則兩板間所加的電壓必須滿足什么條件時(shí) 粒子才能從平行板中打出 思考與討論 注意從極板間射入和射出的位置 d 能從平行板中射出 x Ly d 結(jié)論 不同的帶電粒子從靜止經(jīng)過同一電場(chǎng)加速后進(jìn)入同一偏轉(zhuǎn)電場(chǎng) 它們?cè)陔妶?chǎng)中的偏轉(zhuǎn)角度和偏轉(zhuǎn)距離總是相同的 即它們的運(yùn)動(dòng)軌跡是重合的 2 若不同的帶電粒子從靜止經(jīng)過同一加速電壓U1加速后進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)U2中 求偏轉(zhuǎn)距離和偏轉(zhuǎn)角 由此得 由動(dòng)能定理有 3 若平行板電容器如圖水平放置 帶正電粒子以水平的初速度進(jìn)入電場(chǎng) 但粒子的重力不能忽略不計(jì) 則粒子的運(yùn)動(dòng)又如何 F Eq mg ay Eq mg m 思考與討論 若粒子帶負(fù)電呢 1 二價(jià)氧離子與一價(jià)碳離子從水平放置的平行金屬板的中央沿垂直于電場(chǎng)方向發(fā)射 在下列各種情況下 求它們飛出電場(chǎng)時(shí) 在豎直方向上偏移的位移大小之比 射入時(shí)速度相同 射入時(shí)動(dòng)能相同 經(jīng)相同電壓加速后射入 1 1 2 3 2 2 1 與q和m無關(guān) 首先作好鋪墊 求解物理量之比的程序設(shè)計(jì)1 找出所求量的表達(dá)式 2 先確定常量 3 再確定所求量 因變量 與表達(dá)式中自變量的比例式4 代入數(shù)值求解 鞏固應(yīng)用 及時(shí)突破小試牛刀 2 分別將帶正電 負(fù)電和不帶電的三個(gè)等質(zhì)量小球 分別以相同的水平速度由P點(diǎn)射入水平放置的平行金屬板間 已知上板帶負(fù)電 下板接地 三小球分別落在圖中A B C三點(diǎn) 則正確的是 A A帶正電 B不帶電 C帶負(fù)電B 三小球在電場(chǎng)中加速度大小關(guān)系是 aA aB aCC 三小球在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等D 三小球到達(dá)下板時(shí)的動(dòng)能關(guān)系是EkC EkB EkA 解析 水平方向位移有 x v0t又xA xB xC所以tA tB tC 故C錯(cuò)誤在豎直方向位移有 又yA yB yc所以aA aB aC 故B A正確電場(chǎng)力對(duì)A做負(fù)功 對(duì)B不做功 對(duì)C做正功 故D正確 鞏固應(yīng)用 及時(shí)突破小試牛刀 ABD 曲線運(yùn)動(dòng)的基本解法就是運(yùn)動(dòng)的合成和分解 學(xué)會(huì)用能量的觀點(diǎn)處理帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問題 你本節(jié)課的收獲 是什么 小結(jié) 帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) 加速 偏轉(zhuǎn) 解題方法 牛頓運(yùn)動(dòng)定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式 勻強(qiáng)電場(chǎng) 動(dòng)能定理 能量守恒定律 任何電場(chǎng) 運(yùn)動(dòng)的合成與分解 解題方法 動(dòng)能定理 能量守恒定律 2 a b c三個(gè) 粒子同時(shí)由同一點(diǎn)垂直進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng) 其軌跡如圖所示 其中b恰好飛出電場(chǎng) 由此可以肯定 A 在b飛離電場(chǎng)的同時(shí) a剛好打在負(fù)極板上B b和c同時(shí)飛離電場(chǎng)C 進(jìn)入電場(chǎng)時(shí) c的速度最大 a的速度最小D 動(dòng)能的增量相比 c的最小 a和b一樣大 ACD 解 粒子做類平拋運(yùn)動(dòng) 由圖看出 由 式可知 由 式可知 根據(jù)動(dòng)能定理得 鞏固應(yīng)用 及時(shí)突破小試牛刀