1.9 带电粒子在电场中的运动.docx
§1.9带电粒子在电场中的运动师:上课,同学们好,请坐。前面我们学习了静电场的性质、并且还知道带电粒子在静电场中会受到力的作用。大家还记得是什么力 吗?谀,是静电力。F二Eq。(副板书:F=Eq)那通过牛顿第二定律, 物体在力的作用下会产生,对,加速度。因此,电场中的粒子是不是 可以在电场中开始运动啊。那例子运动时,它的速度大小和方向是怎样改变的呢?带着这个问题,我们来进行今天的学习。带电粒子在电场中的运动。(板书:§1.9带电粒子在电场中的运动)要想知道粒子的运动情况,首先我们要分析它的一一谀,受力。粒子在电场中运动,一定会受到一一嗯,电场力。那还受到其他的力 吗?谀,每一个物体都会受到万有引力的作用,那我们要不要考虑万 有引力对粒子运动的影响呢?这里啊,像质子、电子等这些质量很小 的粒子,我们就不考虑万有引力了。因为他们所受的万有引力要远远 小于静电力,我们就将它忽略不计。那我们是怎样来改变带电粒子的运动情况的呢?嗯,在现代科学 实验和技术设备中,我们通常利用电场使带电粒子加速和使带电粒子 偏转。下面,我们先来看电场是怎样使带电粒子加速的。(板书:一、带电粒子的加速)(画图)假设真空中有一对平行金属板,我们将它与电源两端相 连,使左边极板带正电,右边极板带负电。通过前面对电容的学习我 们知道,左右极板分别带正电和负电,上面会产生相应地电荷,而电 荷的累计会造成它们之间存在电势差。现在,我们让一个质量为m,带正电荷q的粒子在静电力的作用下由静止开始从正极板向负极板运动,大家思考并讨论一下,当粒子运动到负极板上的时候,它的速 度是多少呢?嗯,二组同学十分积极,请二组派代表来说一下你们的 讨论结果吧。哦,二组代表说,(副板书)我们建立力和运动之间的 关系,要用到牛顿第二定律F二ma (板书:F=ma) , F二Eq (板书:F=Eq),E=U/d(板书:E=U/d ),再利用Vq =2ad(板书:v2 Vq =2ad),因为粒子由静止开始运动,因此为 = 0,整理得Uq = ?u2(板书:Uq = |v2),因此丫 =个(板书:V =吗。非常好, m请坐。大家看,我们通过这一系列的公式最后得出V的大小,是不是 非常繁琐啊。那其他组同学有没有其他的想法呢?嗯。三组同学。三组代表说,我们可以从能量的角度来看,(板书:标注:法一X法二)静电力对粒子做功,使粒子具有动能,因此可以根据动能定理W =(板书:W求v的大小。因为粒子由静止运动,因此卬=0,静电力做功W = qU(板书:W = qU),所以工租户-q(j (板书:mv2=qU),由此 22可以求出丫=陋 x mO非常好,请坐。在刚才的问题中,两块金属板是平行的,他们之间的电场是匀强电场。但如果两个极板是其他形状,中间的电场不再均匀,刚才我们 所得到的结论是否仍然成立呢?大家思考一下,一会我们请同学来说 一下自己的想法。我的讲课部分到此结束,希望各位老师批评指正,谢谢大家。