课
题2.5 探究电子束在电场中的运动编号7
班
级 姓名 编写杨龙军、杜文强审核关成伟
学
习
目
标知识与技能
1、 知道电子束会在加速电场中加速；2、 知道电子束会在偏转电极中发生偏移；3、 知道电子束在示波管中的运动规律。
过程与方法
1、 由实验观察带电油滴在匀强电场中的偏移，培养学生的观察实验的能力和探究能力。2、 在研究电子束在示波管中的运动规律的过程中，培养学生的分析论证能力和逻辑推理能力。
情感态度与价值观
经历从事实到理论、用理论解释事实的认识过程，让学生体会认识客观世界的基本方法及物理知识的应用价值。
学
习
重
点带电粒子在电场中的加速和偏转规律
学
习
难
点带电粒子在电场中的偏转问题及应用。
学
法
指
导理论分析、精讲精练、合作探究。
学 习 过 程
自
主学点一：示波管的工作原理 带电粒子的加速
1、示波器是一种可以显示电信号随时间变化情况的仪器，其核心
部件是示波管，主要由________、偏转电极和荧光屏三部分组成．
2、电子在电场中加速：电子枪阴阳两极间形成了方向由________
指向________的电场，脱离阴极的电子在电场力作用下加速，电场
学
习
力对电子做正功，电子的动能________．
3、电子在匀强电场中偏转：加速后电子垂直进入水平平行金属板
间的匀强电场，电子只受电场力作用，电子在平行于极板方向上做
运动，在垂直极板方向上做 运动，则电子的运动类
似于________．偏转电压越大，电子飞出电场时的偏转角度就越
________．
4、电子飞出平行金属板后做________运动．
主题1：电子在电子枪中的加速
情景：如图所示，平行金属板之间的电压为U，两板间的距
离为d，电场强度为E.在紧靠负极板的位置有一个质量为m、带电
荷量q的电子(重力不计)，让电子由静止开始运动，到达正极板时
的速度为v0.
问题：请用两种方法推导速度表达式v0.＝.
合
作
探
究
主题2：带电粒子在电场中的偏转
情景一：速度为零的带电粒子经过加速电压为U1的电场加速，
探免电子耒在 示败管中的运动
Li匸示波管的原理图
Y Y
韧理 示波器
加速电压
— x偏转电压
一、带电粒子在电场中的加速
a =— m 只适存
2qU
YYl 2qU
m
\
初速度不 F _ qE _qU m
md
A d B
r
、为曇卿J
一、带电粒子在电场中的加速
2、动能定理：W = Lmv2-Q 2
、
也适用于非
、匀强电场 ,\qU ^-mv2
2
v = 2qU
m 丿
初速度不
为垂呢? J A
初速度不为零时，qU
2 2 uhp
二、带电粒子在电场中的偏转
二、带电粒子在电场中的偏转
垂直E的方向：做匀速直线运动
Z
r = ------
平行E的方向：
加速度：一空么=仝攵 m m md qUl
m^od 类平抛运动 垂直E方向:
合速度：/v02+vy2 V
速度偏向角tan 3 =— q5
带电粒子在偏转场中运动规律小结:
⑵运动时间：吒
(3)离开电场时偏转量：y= qUL2
2mdv^
(4)偏转角: tan 0= vy qUL
VQ mdvQ (1)加速度：a E=qU
n md
三.加遠和偏转一体
_ +_
tan^
= qUL
mdvl LIT
2dU
qUf L2 _ Url}
2md Vg 4dU
类平抛运动中，逆着出射方向看，
粒子好像从初速度所在直线沿直线中点射出O
, ,I 八 qUfL LUf
y =（匕）诚皿而厂莎
qUl2
Imv^d
ta宀型
mvd
tan <9 qUl 试证明：带电粒子垂直进入偏转电场，离开电场时
就好象是从初速度所在直线的中点沿直銭离开电
mv^d
五、示波管的原理
咆子怆
n
TJ
转电眼 I
——O O
-+
待显示的 "使电子沿坊 丿 一
亮斑 使电子沿X
擂竈压L方向偏移 产生高速飞
行的世钵｝
Y Y
韧理 示波器
加速电压
— x偏转电压
高二物理
导学案
练习案
制作日期：
姓名：______
2.5《探究电子束在示波管中的运动》导学案
一、学习目标：
1、理解带电粒子在电场中的运动规律，并能分析解决加速和偏转方向的问题；
2、知道示波管的构造和基本原理，了解加速和偏转在实际中的应用。
知识准备
带电粒子
1、基本粒子：如 、 、 、 等除有说明或有明确的暗示外，一般不考虑 （但并不忽略质量）
2、带电粒子：如带电的 、 、 、 等，除有说明或有明确的暗示外，一般都不能忽略 __________
[探究]：电子束在示波管中的运动规律
1.示波管由___________________ ___________________________ _____________________组成
2通过观察你认为电子在在示波管中的运动可以分为几个阶段？
例题、示波管是示波器的核心部件，它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，如图所示。如果在荧光屏上P点出现亮斑，那么示波管中的( )
A．极板X应带正电 B．极板X′应带正电
C．极板Y应带正电 D．极板Y′应带正电
新课探究
探究1、带电粒子在电场中的加速
1、如图所示，在真空中有一对平行金属板，两板间加以电压U。两板间有一带正电荷q的带电粒子。它在电场力的作用下，由静止开始从正极板向负极板运动.
(不考虑粒子的重力,请用两种方法求解）
①粒子将如何运动？
②它从另一板o孔处穿出时的速度vo多大？
③讨论有几种求vo的方法。比较优缺点？
④如两极板间不是匀强电场该用何种方法求解？为什么？
变式训练
1、如图所示P和Q为两平行金属板，板间电压为U，在P板附近有一电子由静止开始向Q板运动，关于电子到达Q板时的速率，下列说法正确的是：（ ）
宜川中学高2016届物理选修3-1学案（10） 第3周 第2课时 ------普通班
2.5探究电子束在示波管中的运动(三)
编写人： 温东鹏 审核人： 审批人：
班 组 姓 名： 评 价：
学习目标：掌握带电粒子在电场中偏转的两个重要推论
学习重点：对两个推论会应用
学习难点：对两个推论要做到熟练推导、灵活运用
学法指导：偏转指的是带电粒子以初速度0v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090的电场力作用下而做匀变速曲线运动。
整体感知★问题导引
要求：在知识回顾的前提下，通过阅读课本第11页和练习册页学点1、2，认真独立完成以下问题。
1、示波管的工作原理。
（1）电子在示波管中运动的三个阶段
A、电子在电子抢中的加速运动；
B、电子在偏转电极后的匀加速曲线运动（类平抛运动）
C、电子离开偏转电极后的匀速直线运动
（2）电子到达荧光屏上时的偏移量的表达式（结合下面进行推导：已知加速电场电压U1，偏转电场电压U2）
图1—8—3
思维碰撞★规律总结
2、要求：认真研读课本11-12页文字，先独立完成，然后小组讨论形成统一结论，进行展示。
带电粒子的质量为m、带电荷量为q，从加速电场射出后以速度0v垂直于电场线射入匀强电场θ 宜川中学高2016届物理必修二学案（10） 山高不厌攀，水深不厌潜，学精不厌苦：追求!
U2，（设平行板板长为l，间距为d，极板右侧到光屏的水平距离为L，加速电场的电压为U1，偏转电场的电压为U2），则粒子飞出电场时，偏转角为 ；粒子从偏转电场射出时其偏移量为y ；做粒子的速度方向的反向延长线，设交于O点，O点与电场边缘的距离为x，则x 。
