人教版高中物理必修第三册第10章第5节带电粒子在电场中的运动课件（87页PPT）+练习含答案（教师用）

(课件网) 第十章　静电场中的能量 第5节　带电粒子在电场中的运动 核心素养 学习重点 物理观念 会分析带电粒子在电场中的加速问题。 围绕不同核心概念分析带电粒子的加速与偏转问题。 科学思维 能够从牛顿运动定律和功能关系两个角度分析物体的直线运动。 科学探究 通过解决带电粒子在电场中加速的问题，加深对牛顿运动定律和功能关系两个角度分析物体运动的认识。 科学态度 与责任 体会静电场知识对科学技术的影响。 探究点1　 带电粒子在电场中的加速 ●新知导学 探究：(1)研究电子、质子、α粒子在电场中的运动时，重力能否忽略不计？ (2)带电粒子在匀强电场或非匀强电场中加速，计算末速度，分别应用什么规律研究？ ?[提示] [提示] (1)电子、质子、α粒子在电场中所受静电力远大于重力，故重力可忽略不计。 (2)分析带电粒子在匀强电场中的加速运动，可以用牛顿运动定律结合运动学公式列式求解，也可以用动能定理列式求解。分析带电粒子在非匀强电场中的加速运动，可以用动能定理或功能关系求解。 ●基础梳理 带电粒子在电场中加速的两种分析思路 1．利用牛顿第二定律结合_____公式，适用于_____电场且问题中涉及运动时间等描述运动过程的物理量时适合该思路。 2．利用静电力做功结合_____，当问题只涉及_____、速率等动能定理公式中的物理量或_____电场情景时适合该思路。 匀变速直线运动 匀强 动能定理 位移 非匀强 [判断正误] (1)带电粒子(不计重力)在电场中由静止释放时，一定做匀加速直线运动。(　　) (2)对带电粒子在电场中的运动，从受力的角度来看，遵循牛顿运动定律；从做功的角度来看，遵循能量守恒定律。(　　) (3)动能定理既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。(　　) 答案：(1)×　(2)√　(3)√ ●重难解读 一、带电粒子的重力是否可忽略的条件 重力场中的有质量的物体都要受到重力的作用，只是带电粒子受到的重力远小于静电力，通常可以忽略重力的影响。 1.对于质量很小的带电粒子，如电子、质子、α粒子、离子等，虽然它们也受到重力的作用，但重力远小于电场力，可以忽略不计。对于带电粒子，若无说明或暗示，一般不计重力； 2．带电颗粒：如尘埃、液滴、油滴、小球等，若无说明或暗示，一般要考虑重力； 3．平衡问题一般要考虑重力； 4．即使题目中给出了带电粒子的质量，也不一定需要求出重力；不管是物体还是粒子，在一定条件下都可看成质点；只要是实物粒子，都有质量，不能忽略。 二、求带电粒子的速度的两种方法 1．从动力学角度出发，用牛顿第二定律和运动学知识求解(适用于匀强电场)。 2．从功能关系角度出发，用动能定理求解(可以是匀强电场，也可以是非匀强电场)。 类型　带电粒子在电场中的加速 典题1：(多选)如图所示的直线加速器由沿轴线分布的金属圆筒(又称漂移管)A、B、C、D、E组成，相邻金属圆筒分别接在电源的两端。质子以初速度v0从O点沿轴线进入加速器，质子在金属圆筒内做匀速直线运动且时间均为T，在金属圆筒之间的狭缝被电场加速，加速时电压U大小相同。质子电荷量为e，质量为m，不计质子经过狭缝的时间，则(　　) A．MN所接电源的极性应周期性变化 B．金属圆筒的长度应与质子进入圆筒时的速度成正比 ?[思维点拨] [思维点拨] 金属圆筒之间电势差相等不一定是匀强电场，质子通过圆筒的速度越来越大，时间相等，筒就越来越长，求出入筒前质子的速度，就能求出筒的长度。 答案：AB ?[规律方法] [规律方法]带电粒子在电场中的直线运动 (1)带电粒子的分类及受力特点 ①电子、质子、α粒子、离子等粒子，一般都不考虑重力，但不能忽略质量。 ②质量较大的微粒，如带电小球、带电油滴、带电颗 ... ...