第二章 静电场的应用 第2节 带电粒子在电场中的应用-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）

第二节　带电粒子在电场 中的运动 1 1．能用两种思路分析带电粒子在电场中的加速运动问题． 2．能用类平抛运动的分析方法研究带电粒子在匀强电场中的偏转问题． 3．能综合分析带电粒子在电场中的运动． 课前自主学习 课堂探究评价 课后课时作业 课前自主学习 3 牛顿运动 匀强 课前自主学习 课堂探究评价 课后课时作业 电场力 高电压 直线加速器 工农业 医疗 科研 课前自主学习 课堂探究评价 课后课时作业 v0 匀速直线 0 课前自主学习 课堂探究评价 课后课时作业 课前自主学习 课堂探究评价 课后课时作业 加速 偏转 电子束 电子枪 偏转系统 荧光屏 正弦规律 课前自主学习 课堂探究评价 课后课时作业 判一判 (1)带电粒子在电场中不受重力．(　　) (2)带电粒子仅在静电力作用下运动时，动能一定增加．(　　) (3)带电粒子在匀强电场中偏转时，其速度和加速度均不变．(　　) (4)带电粒子在匀强电场中无论是直线加速还是偏转，均做匀变速运动．(　　) √ × × × 课前自主学习 课堂探究评价 课后课时作业 课堂探究评价 10 仔细观察下列图片，认真参与“师生互动”． 课前自主学习 课堂探究评价 课后课时作业 11 活动1：图甲中粒子的受力情况如何？ 活动2：图甲、乙中两极板间电场有什么区别？ 提示　受到向右的电场力和向下的重力，而重力远小于电场力，故重力可以忽略，这里认为粒子只受电场力． 提示　图甲中两极板间的电场是匀强电场，图乙中两极板间的电场是非匀强电场． 课前自主学习 课堂探究评价 课后课时作业 活动3：图甲中若粒子无初速度释放，如何求粒子的末速度？ 课前自主学习 课堂探究评价 课后课时作业 活动4：图乙中若电子无初速度释放，如何求电子的末速度？ 课前自主学习 课堂探究评价 课后课时作业 课前自主学习 课堂探究评价 课后课时作业 15 2．带电粒子在电场中运动时重力的处理 (1)微观粒子：如电子、质子、α粒子、离子等，除有说明或明确的暗示以外，一般都不考虑重力(但并不忽略质量)． (2)带电颗粒：如液滴、油滴、尘埃、小球等，除有说明或明确的暗示以外，一般都不能忽略重力． 课前自主学习 课堂探究评价 课后课时作业 16 课前自主学习 课堂探究评价 课后课时作业 17 提示　用功能观点分析． 课前自主学习 课堂探究评价 课后课时作业 18 课前自主学习 课堂探究评价 课后课时作业 规律点拨　由于电场力做功与场强是否均匀无关，与运动路径也无关，所以在处理带电粒子在电场中的加速问题时，一般都是用电场力做功结合动能定理分析． [答案] AD 课前自主学习 课堂探究评价 课后课时作业 [变式训练1]　 医学上对某些癌症可采用质子疗法治疗，该疗法(设备如图)用一定能量的质子束照射肿瘤以杀死癌细胞．现用一直线加速器来加速质子，使其在加速电场(可视为匀强电场)中从静止开始被加速到1.0×107 m/s.已知质子的质量为1.67×10－27 kg、电荷量为1.6×10－19 C，加速器加速的直线长度为4 m．下列说法正确的是(　　) A．加速过程中质子的电势能增加 B．加速过程中质子的加速度约为2.5×1013 m/s2 C．质子加速所需的时间约为8×10－6 s D．加速电场的电场强度约为1.3×105 N/C 课前自主学习 课堂探究评价 课后课时作业 21 答案 D 课前自主学习 课堂探究评价 课后课时作业 22 仔细观察下列图片，认真参与“师生互动”． 课前自主学习 课堂探究评价 课后课时作业 23 活动1：分析粒子的受力，有什么特点？粒子做直线运动还是做曲线运动？ 活动2：粒子的运动与我们学过的什么运动类似？如何求解粒子的运动？ 提示　粒子受向上的电场力，受力方向与初速度方向垂直．受力方向与速度方向不共线，粒子做曲线运动． 提示 平抛运动．用分解法来求解粒子的运动．水平方向粒子不受力，做匀速直线运动；竖直方向粒子受恒定的电场力，做初速度为零的匀加速直线运动． 课前自主学习 课堂探究评价 课后课时作业 活动3：如何求粒子末速度方向与初速度方向夹角的正切值？ 活动4：如何求粒子沿电场方向的偏移量？ 课前自主学习 课堂探究评价 课后课时作业 带电粒子在匀强电场中偏转时，受恒力作用，做类平抛运动． 平抛运动的分析方法、规律、推论，均适用于带电粒子的偏转运动． 1．基本规律 带电粒子在电场中的偏转，轨迹如图所示． 课前自主学习 课堂探究评价 课后课时作业 26 课前自主学习 课堂探究评价 课后课时作业 27 课前自主学习 课堂探究评价 课后课时作业 28 3．带电粒子在示波管中的运动分析 (1)运动规律 如图1所示，带电粒子在示波管中先做加速运动，然后做偏转运动，且在X方向和Y方向均发生偏转(其中Y方向加信号电压，X方向加周