第二章 静电场的应用 专题三-2022-2023学年新教材高中物理必修第三册【金版教程】创新导学案课件PPT（粤教版）

专题三　带电粒子在电场 中的运动 1 课堂探究评价 2 1．带电粒子在电场中做直线运动的情形及其求解思路 (1)匀速直线运动：此时带电粒子受到的合力一定等于零，即所受到的静电力与其他力平衡． (2)匀加速直线运动：带电粒子受到的合力与其初速度方向同向． (3)匀减速直线运动：带电粒子受到的合力与其初速度方向反向． (4)分析带电粒子在电场中做直线运动的方法 ①动力学方法——牛顿运动定律、运动学公式． ②能量方法——动能定理、能量守恒定律． 课堂探究评价 课后课时作业 3 2．带电粒子在电场中偏转问题(一般为类平抛运动)的两种求解思路 (1)动力学观点 利用运动的合成与分解把曲线运动转换成直线运动，然后利用牛顿运动定律结合运动学公式求解． (2)功能观点 ①若选用动能定理，则要分清有多少个力做功，是恒力做功还是变力做功，同时要明确初、末状态及运动过程中的动能的增量． ②若选用能量守恒定律，则要分清带电体在运动中共有多少种能量参与转化，哪些能量是增加的，哪些能量是减少的． 课堂探究评价 课后课时作业 4 课堂探究评价 课后课时作业 5 课堂探究评价 课后课时作业 课堂探究评价 课后课时作业 模型点拨　带电体在电场中的运动问题的基本分析方法 课堂探究评价 课后课时作业 8 [变式训练1]　水平面上有一个竖直放置的部分圆弧轨道，O为圆心，A为轨道的最低点，半径OA竖直，圆心角∠AOB为60°，半径R＝0.8 m，空间有竖直向下的匀强电场，场强E＝1×104 N/C.一个质量为m＝2 kg、电荷量为q＝－1×10－3 C的带电小球，从轨道左侧与圆心O同一高度的C点水平抛出，恰好从B点沿切线进入圆弧轨道，到达最低点A时对轨道的压力FN＝32.5 N．求： (1)小球抛出时的初速度v0的大小； (2)小球从B到A的过程中克服摩擦所做的功Wf. 课堂探究评价 课后课时作业 9 课堂探究评价 课后课时作业 10 课堂探究评价 课后课时作业 11  1．此类题型一般有三种情况 (1)粒子做单向直线运动(一般用牛顿运动定律求解)． (2)粒子做往返运动(一般分段研究)． (3)粒子做偏转运动(一般根据交变电场特点分段研究)． 2．分析时从两条思路出发 (1)力和运动的关系．根据牛顿第二定律及运动学规律分析． (2)功能关系． 课堂探究评价 课后课时作业 12 3．突破策略：抓住周期性和空间上的对称性 注重全面分析(分析受力特点和运动规律)，抓住粒子的运动具有周期性和在空间上具有对称性的特征，求解粒子运动过程中的速度、位移、做功或确定与物理过程相关的边界条件． 课堂探究评价 课后课时作业 13 例2　一电荷量为q(q>0)、质量为m的带电粒子在匀强电场的作用下，在t＝0时由静止开始运动，场强随时间变化的规律如图所示，不计重力，求在t＝0到t＝T的时间间隔内， (1)粒子位移的大小和方向； (2)粒子沿初始电场反方向运动的时间． 课堂探究评价 课后课时作业 14 课堂探究评价 课后课时作业 课堂探究评价 课后课时作业 课堂探究评价 课后课时作业 模型点拨　在交变电场作用下粒子所受的静电力发生改变，从而影响粒子的运动性质；由于静电力周期性变化，粒子的运动性质也具有周期性；研究带电粒子在交变电场中的运动需要分段研究，特别注意带电粒子进入交变电场的时间及交变电场的周期． 课堂探究评价 课后课时作业 18 课堂探究评价 课后课时作业 19 解析 电子进入电场后做类平抛运动，不同时刻进入电场的电子竖直方向分速度图像如图所示，根据图像与t轴围成图形的“面积”大小等于位移可知，各个电子在竖直方向的位移不全相同，故所有电子从右侧离开电场的位置不全相同，故A错误．由图看出，所有电子离开电场时竖直方向分速度vy＝0，速度都等于v0，故B正确．由上述分析可知，电子离开电场时的速度都相同，动能都相同，故C错误． 答案 BD 课堂探究评价 课后课时作业 课堂探究评价 课后课时作业 21 课堂探究评价 课后课时作业 22 课堂探究评价 课后课时作业 23 课堂探究评价 课后课时作业 课堂探究评价 课后课时作业 模型点拨　用“等效法”解此类题的关键在于正确得出等效重力场，然后再对比正常重力场下小球做圆周运动的规律，找出等效“最高点”和“最低点”． 课堂探究评价 课后课时作业 26 课堂探究评价 课后课时作业 27 课堂探究评价 课后课时作业 28 课堂探究评价 课后课时作业 29 课堂探究评价 课后课时作业 30 课后课时作业 31 1．(多选)如图所示，平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度，两极板与一直流电源相连．若一带电小球恰能沿图中所示水平直线通过电容器，则在此过程中，该小球(　　) A．所受重力与静电力平衡 B．电势能逐渐增加 C．动能逐渐增加 D．做匀