带电粒子在电场中的直线运动ppt课件.ppt

带电粒子在电场中的直线运动,执教者：刘 清 江阴市山观高级中学,带电粒子在电场中直线加速模拟,P,Q,如图所示：在一对带电平行金属板所形成的匀强电场中，两板间距为d，两板间的电势差为U，带电量为+q，质量为m的粒子由P板静止释放。忽略带电粒子所受重力的影响。试分析带电粒子运动情况，并计算粒子到Q板时的速度及带电粒子在电场中运动的时间。,【探究展示】,如果把Q板换成一块弯曲的极板，求带电粒子运动到Q 极板时的速度。,粒子在匀强电场中加速,从动力学观点,粒子的加速度,U、d,l,运动学公式：,由可得相关量！,能量观点：,粒子运动过程中由动能定理有：,由可得相关量！,粒子在非匀强电场中加速,适合从能量观点解决问题,如果把PQ之间距离增大到原来的2倍，则带电粒子到Q板 的速度和在电场中的运动时间又分别是多少？ 试画出粒子运动的v-t、 a-t图像感受上述结果。,应用拓展1： 在上述装置中加上如图所示的电压，其U-t图象如图（设P、Q板的距离足够的大）。试在下列各情景中分析该粒子的运动情况。试画出粒子运动的a-t、 v-t图像感受上述结果。,问题1、若电荷是在t=0时刻进入的，它将怎样运动，能否达到Q板？,周期性,T,t / s,U/ v,0,U0,-U0,T/2,2T,3T/2,T,t / s,0,T/2,2T,3T/2,a/ m/s2,a0,-a0,T,0,T/2,2T,3T/2,t / s,v0,-v0,若电子是在t T/4时刻进入的,v / m/s,周期性,T,t / s,U/ v,0,U0,-U0,T/2,2T,3T/2,T,t / s,0,T/2,2T,3T/2,a/ m/s2,a0,-a0,T,0,T/2,2T,3T/2,t / s,v0,-v0,若电子是在t T/8时刻进入的,v / m/s,周期性,带电粒子在电场中的直线运动,分析方法： 图解法（周期性变化的电场） 确定研究对象，受力分析，状态分析 画出 a-t、v-t图,【提炼总结】,课堂小结：,1、研究带电粒子在电场中运动的方法（1）力和运动的关系 （2）功和能的关系 （3）图解法 2、研究带电粒子在电场中运动的两类重要的思维技巧（1）类比与等效 电场力和重力都是恒力，在电场力作用下的运动可与重力作用下的运动类比 （2）全过程法 电场力的功与重力的功一样，都只与始末位置有关，与路径无关它们分别引起电荷电势能的变化和重力势能的变化，从电荷运动的全过程中功能关系出发(尤其从静止出发末速度为零的问题)往往能迅速找到解题入口或简化计算,如图所示把两金属板水平放置,两板的中央各有一小孔M和N.今有一带电质点,自A板上方相距为d的P点由静止自由下落(P、M、N在同一竖直线上),空气阻力忽略不计,到达N孔时速度恰好为零，然后沿原路返回若保持两极板间的电压不变,则下列说法中错误的是( )A.把A板向上平移一小段距离，质点自P点自由下落后仍能返回B.把A板向下平移一小段距离，质点自P点自由下落后将穿过N孔继续下落C.把B板向上平移一小段距离，质点自P点自由下落后仍能返回D.把B板向下平移一小段距离，质点自P点自由下落后将穿过N孔继续下落,【应用拓展2】,谢谢大家！,