10.5.1 带电粒子在电场中的运动—加速—人教版（2019）高中物理必修第三册教案

课 时 教 案 第 10 单元 第 8 案 总第 13 案 课题： §10. 5.1 带电粒子在电场中的运动—加速 【教学目标与核心素养】 1．知道各种基本粒子的符号、质量、电荷等 2．会分析带电粒子的加速、减速问题 3．通过带电粒子运动的分析，培养学生的推理能力及热爱科学的精神 【教学重点】 1．带电粒子在电场中的加速、减速问题 2． 【教学难点】 1．带电粒子在交变电场中的运动分析 【教学过程】 复习引入： 1．牛顿第二定律： 2． 动能定理： 带电粒子的重力是否考虑问题： ⑴质子（ H）、电子（ e）、α粒子（ He）、氕（ H）、氘（ H）、氚（ H）等，一般不计重力。 ⑵带电微粒、带电油滴、带电小球一般情况下要考虑重力，特殊说明或暗示的除外。 说明：基本粒子不计重力，但不是不计质量。 一、新课教学 1.带电粒子在电场中的平衡问题 思考：带电粒子在电场中处于静止状态，该粒子带正电还是负电? 若带电粒子有初速度，且在电场中所受合力为零，粒子怎样运动？ 2.带电粒子在电场中的加速 ⑴真空中的平行金属板两板间的电势差为U，一质量为m、电荷量为q的正带电粒子（重力不计），在静电力的作用下由静止开始从A板向B板运动，求粒子到达另一极板B的速度大小。 思考：若板间距离减小（增大），粒子到达离一极板的速度如何变化？ 思考：如果板间电压不变，电场是非匀强电场，粒子到达另一极板的速度是多少？ 例1．原来都静止的质子（氢原子核 H）和α粒子（氦原子核 He），经过同一电场加速后，它们的速度大小之比为（ D ） A.1∶1 B.1∶2 C.1∶4 D. ∶1 2．如图所示，M、N是置于真空中的两块平行金属板，一重力可忽略的带电粒子以速度v由M板的小孔P进入两板间的匀强电场，当M、N间的电压为U时，粒子刚好能到达N板。如果要使粒子能够到达M、N两板间的中点处后又由原路返回，则下述方法中可行的是:（ B ） A.使粒子的初速减为v/2　　　 B.使M、N两板间的电压变为2U C.使M、N两板间的电压变为4U D.使粒子的初速度和M、N两极间的电压均增为原来的2倍 结论： ⑴适用于匀强、非匀强电场 ⑵带电粒子到达另一极板时增加的动能，由两板间的电压和电量决定，与板间的距离无关 例.如图所示,水平放置的A、B两平行金属板相距h，上板A带正电，现有质量为m、带电量为+q的小球在B板下方距离为H处，以初速度v0竖直向上从B板小孔进入板间电场，欲使小球刚好打到A板，⑴求A、B间电势差U ⑵.若该粒子初速度不为零，沿电场线方向射入电场，带电粒子将做什么运动？ 若电荷所带的电量为q，初速度为v0，电势差为U，求出电荷到达另一极板的速度大小。 若打入负电荷，粒子做什么运动？（运动形式预测） 小结： 作业： $$