人教版 (2019)必修第三冊(cè)第十章靜電場(chǎng)中的能量5 帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)優(yōu)質(zhì)課課件ppt-課件下載-教習(xí)網(wǎng)

若金屬平行板水平放置，電子將在豎直方向發(fā)生偏轉(zhuǎn)。
若金屬平行板豎直放置，電子將在水平方向發(fā)生偏轉(zhuǎn)。
偏轉(zhuǎn)電極的不同放置方式
是一種用來(lái)觀察電信號(hào)隨時(shí)間變化的電子儀器。
由電子槍、偏轉(zhuǎn)電極和熒光屏組成，管內(nèi)抽成真空。
2.它的核心部件是示波管：
利用了帶電粒子在電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)的規(guī)律，靈敏、直觀地顯示出電信號(hào)隨時(shí)間變化的圖線。
電子使熒光物質(zhì)受激而發(fā)光
如果在偏轉(zhuǎn)電極XX’之間和偏轉(zhuǎn)電極YY’之間都沒(méi)有加電壓電子束從電子槍射出后做什么運(yùn)動(dòng)？打在熒光屏上什么位置？
電子做勻速直線運(yùn)動(dòng)。打在熒光屏的正中央
2、如果在電極XX’之間不加電壓，而在YY’之間加不變電壓，使Y的電勢(shì)比Y’高(Y正Y’負(fù))，電子將打在熒光屏的什么位置？
3、如果在電極 YY’之間不加電壓，但在XX’之間加不變電壓，使X的電勢(shì)比X’高(X正X’負(fù)) ，電子將打在熒光屏的什么位置？
4、如果在電極XX’之間加不變電壓，使X的電勢(shì)比X ’高(X正X’負(fù))，而在YY’之間加不變電壓，使Y的電勢(shì)比Y’高(Y正Y’負(fù))，電子將打在熒光屏的什么位置？
5、如果在電極XX’之間不加電壓，但在YY’之間加如圖所示的交變電壓，在熒光屏上會(huì)看到什么圖形？
Yˊ 隨信號(hào)電壓同步變化，電壓變化快，亮斑移動(dòng)很快，由于視覺(jué)暫留和熒光物質(zhì)的殊光特性，亮斑的移動(dòng)看起來(lái)就成了一條與Y軸重合的豎直亮線。
6、如果在YY’之間加如圖所示的交變電壓，同時(shí)在XX’之間加不變電壓，使X的電勢(shì)比X ’高(X正X’負(fù)) ，在熒光屏上會(huì)看到什么圖形？
看到一條平行于Y軸的亮線
7、如果在YY’之間加如圖所示的交變電壓，同時(shí)在XX’之間加不變電壓，使X ’的電勢(shì)比X 高(X ’正X負(fù)) ，在熒光屏上會(huì)看到什么圖形？
8、如果在YY'之間不加電壓,而在XX’之間加按圖所示的規(guī)律隨時(shí)間變化的電壓（鋸齒形），在熒光屏?xí)吹绞裁磮D形？
由于視覺(jué)暫留和熒光物質(zhì)的殊光特性，形成穩(wěn)定且水平的亮線
怎樣在熒光屏上顯示信號(hào)電壓的正弦波形？
9、如果在 YYˊ 之間加如圖所示的交變電壓，同時(shí)在 XXˊ 之間加鋸齒形掃描電壓，在熒光屏上會(huì)看到什么圖形？
如果信號(hào)電壓是周期性的，并且掃描電壓與信號(hào)電壓的周期相同，就可以在熒光屏上得到待測(cè)信號(hào)在一個(gè)周期內(nèi)隨時(shí)間變化的穩(wěn)定圖象。
如圖所示的示波管，如果在YY’之間加如圖所示的交變電壓，同時(shí)在XX’之間加如圖所示的鋸齒形電壓，使X的電勢(shì)比X’高，在熒光屏上會(huì)看到什么圖形？
你知道老式的電視機(jī)熒光屏后面藏的是什么嗎？
電子槍發(fā)射出的電子打在熒光屏上，使屏幕發(fā)光。要想使整個(gè)屏幕發(fā)光，電子應(yīng)做何種運(yùn)動(dòng)？根據(jù)力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，想一想偏轉(zhuǎn)電壓應(yīng)符合什么條件？
『判一判』(1)電子、質(zhì)子、α粒子等帶電粒子在電場(chǎng)中受到的靜電力一般遠(yuǎn)大于重力，因而通常情況下，重力可以忽略不計(jì)。 (　　)(2)帶電粒子(不計(jì)重力)在電場(chǎng)中由靜止釋放時(shí)，一定做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。(　　)(3)對(duì)帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，從受力的角度來(lái)看，遵循牛頓運(yùn)動(dòng)定律；從做功的角度來(lái)看，遵循能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律。 (　　)(4)對(duì)于帶電粒子(不計(jì)重力)在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)可分解為沿初速度方向的勻速直線和沿電場(chǎng)線方向的自由落體運(yùn)動(dòng)。 (　　)(5)示波管偏轉(zhuǎn)電極不加電壓時(shí)，從電子槍射出的電子將沿直線運(yùn)動(dòng)，射到熒光屏中心點(diǎn)形成一個(gè)亮斑。 (　　)
密立根實(shí)驗(yàn)——電子電荷量的測(cè)定
密立根并沒(méi)有直接測(cè)量電子的電荷量，而是測(cè)定很小的帶電油滴所帶的電荷量。一個(gè)帶電的油滴在勻強(qiáng)電場(chǎng)中所受的靜電力是一定的。如圖1.9-8，設(shè)法使油滴帶負(fù)電，它所受靜電力的方向向上。如果油滴剛好懸浮在空中，那么它受到的靜電力的大小正好與油滴所受的重力相等，由此可以測(cè)定油滴所帶的電荷量。
在19世紀(jì)末發(fā)現(xiàn)電子以后，美國(guó)物理學(xué)家密立根多年間進(jìn)行了多次實(shí)驗(yàn)，比較準(zhǔn)確地測(cè)定了電子的電荷量。
現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)測(cè)出的電子電荷量是e=1.60217733×10-19C
當(dāng)電刷E與幾萬(wàn)伏的直流高壓電源的正極接通時(shí)，E與大地之間就有幾萬(wàn)伏的電勢(shì)差。由于尖端放電，正電荷被噴射到傳送帶上，并被傳送帶帶著向上運(yùn)動(dòng)。當(dāng)正電荷到達(dá)電刷F附近時(shí)，F(xiàn)上被感應(yīng)出異號(hào)電荷。由于尖端放電，F(xiàn)上的負(fù)電荷與傳送帶上的正電荷中和，從而使傳送帶失去電荷，而F上剩下了正電荷。由于導(dǎo)體帶電電荷只能存在于外表面，所以F上的正電荷立即傳到金屬殼的外表面。這樣，由于傳送帶的運(yùn)送，正電荷不斷從直流電源傳到球殼的外表面，從而在金屬殼與大地之間形成高電壓。
圖1.9-9是起電機(jī)部分的示意圖。金屬球殼固定在絕緣支柱頂端，絕緣材料制成的傳送帶套在兩個(gè)轉(zhuǎn)輪上，由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)。E和F是兩排金屬針(稱做電刷)。
帶電粒子在交變電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)
在兩個(gè)相互平行的金屬板間加交變電壓時(shí)，在兩板間便可獲得交變電場(chǎng)。此類電場(chǎng)從空間看是勻強(qiáng)電場(chǎng)，即同一時(shí)刻，電場(chǎng)中各個(gè)位置處電場(chǎng)強(qiáng)度的大小、方向都相同；從時(shí)間上看是變化的，即電場(chǎng)強(qiáng)度的大小、方向都可隨時(shí)間變化。
研究帶電粒子在這種交變電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，關(guān)鍵是根據(jù)電場(chǎng)變化的特點(diǎn)，正確地判斷粒子的運(yùn)動(dòng)情況。
當(dāng)帶電粒子通過(guò)電場(chǎng)的時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于電場(chǎng)變化的周期時(shí)，可認(rèn)為電場(chǎng)強(qiáng)度的大小、方向都不變。
例. 有一個(gè)電子原來(lái)靜止于平行板電容器的中間，設(shè)兩板的距離足夠大，今在t=0開(kāi)始在兩板間加一個(gè)交變電壓，使得該電子在開(kāi)始一段時(shí)間內(nèi)的運(yùn)動(dòng)的v—t圖線如圖甲所示，則該交變電壓可能是圖乙中的哪些？
2.如圖所示，A、B兩導(dǎo)體板平行放置，在t＝0時(shí)將電子從A板附近由靜止釋放(電子的重力忽略不計(jì)).分別在A、B兩板間加四種電壓，它們的UAB－t圖線如下列四圖所示. 能使電子到達(dá)B板的是( 　　)
【例題】如圖所示，在P板附近有一電子由靜止開(kāi)始向Q板運(yùn)動(dòng)，則關(guān)于電子在兩板間的運(yùn)動(dòng)情況，下列敘述正確的是：( )
A.兩板間距越大，加速的時(shí)間越長(zhǎng)B.兩板間距離越小，加速度就越大，則電子到達(dá)Q板時(shí)的速度就越大C.電子到達(dá)Q板時(shí)的速度與板間距離無(wú)關(guān)，僅與加速電壓有關(guān)D.電子的加速度和末速度都與板間距離無(wú)關(guān)
【例題】如圖所示,水平放置的A、B兩平行金屬板相距為d,現(xiàn)有質(zhì)量為m,電量為-q的小球,從距A板高h(yuǎn)處自由下落,通過(guò)小孔C進(jìn)入電場(chǎng),但沒(méi)能到達(dá)B板,求AB間電勢(shì)差的最小值.
解：對(duì)全過(guò)程應(yīng)用動(dòng)能定理，得 mg(h+d)-qUmin=0 解得：Umin=
【例題】如圖所示，A、B為平行金屬板，兩板相距d，分別與電源兩極相連，兩板的中央各有一個(gè)小孔M、N。今有一帶電質(zhì)點(diǎn)，自A板上方相距為d的P點(diǎn)由靜止自由下落（P、M、N在同一豎直線上），空氣阻力不計(jì)，到達(dá)N孔時(shí)速度恰好為零，然后沿原路返回，若保持兩板板間的電壓不變，則
A、把A板向上平移一小段距離，質(zhì)點(diǎn)自P點(diǎn)自由下落仍能返回B、把A板向下平移一小段距離，質(zhì)點(diǎn)自P點(diǎn)自由下落后將穿過(guò)N孔繼續(xù)下落C、把B板向上平移一小段距離，質(zhì)點(diǎn)自P點(diǎn)自由下落仍能返回D、把B板向下平移一小段距離，質(zhì)點(diǎn)自P點(diǎn)自由下落后將穿過(guò)N孔繼續(xù)下落
從P到N的過(guò)程中由動(dòng)能定理得：
當(dāng)A板下移，從P到N的過(guò)程中，同理
質(zhì)點(diǎn)到N點(diǎn)時(shí)，速度剛好為零。
B、把A板向下平移一小段距離，質(zhì)點(diǎn)自P點(diǎn)自由下落后將穿過(guò)N孔繼續(xù)下落

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