1.9.1 带电粒子在电场中的运动 课件 -2025-2026学年高二上学期物理教科版必修第三册

该高中物理课件聚焦“带电粒子在电场中的运动”核心内容，以电场力与能的性质为知识回顾起点，通过区分基本粒子与带电颗粒的重力处理、对比动力学+运动学及动能定理两种解题思路，逐步构建从理论到偏转（平抛运动分解）、加速问题，再到阴极射线管、示波管应用的学习支架，衔接紧密。 其亮点在于融合物理观念（运动与相互作用、能量转化）与科学思维（模型建构、科学推理），如将偏转运动抽象为平抛模型推导规律，结合喷墨打印机、2015天津卷等例题强化应用，“两个有用结论”助力规律总结。学生可深化概念理解与解题能力，教师借助结构化内容与实例资源，提升教学针对性与效率。

等势面 电场的两大性质： 电场 电场线 知识回顾 力的性质 能的性质 电场线与等势面垂直 电场线由高电势指向低电势 电场线越密的地方，等差等势面也越密 场强越大 W = F．x．cosθ 第一章 静电场 1.9 带电粒子在电场中的运动 1．带电粒子在电场中运动时重力的处理 基本粒子 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) 带电颗粒 如液滴、油滴、尘埃、小球等，除有说明或有明确的暗示以外，一般都不能忽略重力 思路1 用牛顿第二定律求出加速度，结合运动学公式确定带电粒子的运动情况。此方法只适用于匀强电场 思路2 动能定理（功能关系）。此方法既适用于匀强电场，也适用于非匀强电场 2．解决问题的两种思路 一、电场对带电粒子的加速问题 方法1：从动力学和运动学角度分析 U + - M， q d 方法2：从做功和能量的角度分析 U + - M， q d 带电粒子在匀强电场中的偏转 条件：以速度v0垂直于电场方向飞入匀强电场，仅受电场力。 特点：加速度恒定且与初速度方向垂直 运动性质：匀变速曲线运动。 处理方法：运动的合成与分解。 平抛运动 二、带电粒子在电场中的偏转 如何分解？ v0方向：匀速直线运动 a方向：匀加速直线运动 二、带电粒子在电场中的偏转 运动规律 (1)沿初速度方向，做匀速直线运动，运动时间 ②不能飞出电容器： ①能飞出电容器： (2)沿电场方向，做匀加速直线运动 ①加速度： ②离开电场时的偏移量： ③离开电场时的偏转角： 阴极射线管的结构示意图 加速 偏转 匀速飞出 设阴极与阳极间的电压为U1，电荷的电荷量为q，质量为m，偏转电极间的电压为U2，电极间的距离为d，极板长度为l，极板右端到荧光屏的距离为L。 （1）电荷加速后的速度v0 ； （2）粒子飞出偏转电极的偏移距离y和偏转角度φ的正切值； （3）粒子打在荧光屏上的侧向位移Y。 l v φ y L Y 11 两个有用的结论 (1)粒子飞出偏转电场时“速度的反向延长线，通过垂直电场方向的位移的中点” (2)不同带电粒子从同一电场加速再进入同一偏转电场，所有粒子飞出的偏移量y和偏转角φ都相同，从同一点射出，荧光屏上只有一个亮斑 v 带电室 信号输入 墨盒 纸 例1．喷墨打印机的简化模型如图所示，重力可忽略的墨汁微滴，经带电室带负电后，以速度v垂直匀强电场飞入极板间，最终打在纸上，则微滴在极板间电场中（ ） A.向负极板偏转 B.电势能逐渐增大 C.运动轨迹是抛物线 D.运动轨迹与带电量无关 √ C 13 例2．（2015天津卷）如图所示，氕核、氘核、氚核三种粒子从同一位置无初速地飘入电场线水平向右的加速电场E1，之后进入电场线竖直向下的匀强电场E2发生偏转，最后打在屏上。整个装置处于真空中，不计粒子重力及其相互作用，那么( ) A.偏转电场对三种粒子做功一样多 B.三种粒子打到屏上时的速度一样大 C.三种粒子运动到屏上所用时间相同 D.三种粒子一定打到屏上的同一位置 √ √ AD 14 例3．如图所示，边长为L的正方形区域abcd内存在着匀强电场。电量为q、动能为Ek的带正电的粒子从a点沿ab方向进入电场，不计重力。 （1）若粒子从c点离开电场，求电场强度的大小和粒子离开电场时的动能； （2）若粒子从cd边离开电场时动能为Ek' ，则电场强度为多大？ a b c d E 三、示波管原理 1．示波器的作用：显示电信号随时间变化的情况 2．示波管的结构：由电子枪、偏转电极和荧光屏组成 3．示波管的原理 产生高速飞行的电子束 待显示的信号电压 锯齿形 扫描电压 使电子沿y方向偏移 使电子沿 x方向偏移 例4．图(a)为示波管的原理图。如果在电极YY′之间所加的电压按图(b)所示的规律变化，在电极XX′之间所加的电压按图(c)所示的规律变化，则在荧光屏上会看到的图形是选项中的(　　) √ √ 作业： 1、完成：教材P28发展空间 活页第5节课时2(P17～P18) 2、预习：第6节课时1电容器电容( P31～P34) 在满足粒子能射出平行板区的条件下，如何使粒子的偏角φ变大？ 带电粒子能从A、B板间飞出应该满足的条件？ 若仅增大U2，带电粒子打在荧光屏的范围？ 带电粒子打在荧光屏的的动能是多大？ 若仅增大U1，带电粒子打在荧光屏的动能是否一定增加？ l v φ y L Y $