高中物理 第10章 静电场中的能量 第5节 带电粒子在电场中的运动教案 新人教版必修第三册-新人教版高二第三册物理教案

第 5 节 带电粒子在电场中的运动核心素养物理观念科学思维1.会从力和能量角度分析计算带电粒子在电场中的加速问题。2.能够用类平抛运动分析方法研究带电粒子在电场中的偏转问题。3.了解示波管的基本原理。能综合运用力学和电学的知识分析、解决带电粒子在电场中的两种典型运动模型。知识点一 带电粒子的加速[观图助学](1)一个质量为 m、带正电荷 q 的粒子(如图甲所示)，在静电力的作用下由静止开始从正极板向负极板运动。试分析带电粒子在电场中的运动性质？(2)为模拟空气净化过程，有人设计了如图乙所示的含灰尘空气的密闭玻璃圆桶，在圆桶顶面和底面间加上电压 U，沿圆桶的轴线方向形成一个匀强电场，灰尘的运动方向如图所示，已知空气阻力与灰尘运动的速度大小成正比，即 Ff＝kv(k 为一定值)，试分析灰尘的运动情况和空气净化过程的原理。 甲 乙1.基本粒子的受力特点对于质量很小的基本粒子，如电子、质子等，虽然它们也会受到万有引力(重力)的作用，但万有引力(重力)一般远远小于静电力，可以忽略不计。2.带电粒子加速问题的处理方法(1)利用动能定理分析初速度为零的带电粒子，经过电势差为 U 的电场加速后，qU＝mv2，则 v＝。(2)在匀强电场中也可利用牛顿定律结合运动学公式分析。[思考判断](1)质量很小的粒子不受重力的作用。(×)(2)带电粒子在电场中只受静电力作用时，静电力一定做正功。(×)(3)动能定理能分析匀强电场中的直线运动问题，也能分析非匀强电场中的直线运动问题。(√)知识点二 带电粒子在电场中的偏转[观图助学]图甲是物体从水平匀速飞行的飞机上投下，不计空气阻力时的运动轨迹；图乙是带电粒子垂直进入匀强电场中只在静电力作用下运动的轨迹图，结合图片分析它们的受力和运动的共同特性。1.受力特点带电粒子进入电场后，忽略重力，粒子只受电场力，方向平行电场方向向下。运动情况类似于平抛运动。2.运动性质(1)沿初速度方向：速度为 v0 的匀速直线运动， 穿越两极板的时间 t＝。(2)垂直 v0的方向：初速度为零的匀加速直线运动，加速度 a＝。3.运动规律(1)偏移距离：因为 t＝，a＝，所以偏移距离 y＝at2＝。(2)偏转角度：因为 vy＝at＝，所以 tan θ＝＝。[思考判断](1)带电粒子在匀强电场中偏转时，加速度不变，粒子的运动是匀变速曲线运动。(√)(2)带电粒子在匀强电场中偏转时，可用平抛运动的知识分析。(√)(3)带电粒子在匀强电场中偏转时，若已知进入电场和离开电场两点间的电势差以及带电粒...