10.5 带电粒子在电场中的运动 课件 -2025-2026学年高二上学期物理人教版必修第三册

该高中物理课件聚焦“带电粒子在电场中的运动”，涵盖加速（力与能量观点）、偏转（类平抛分析）及应用。通过“温故知新”回顾牛顿定律、动能定理等旧知，结合“探究1”问题链，搭建新旧知识桥梁，引导学生逐步深入。 其亮点在于以科学思维为核心，通过力与能量双视角分析加速，类平抛模型建构偏转问题，体现模型建构与科学推理。结合示波管、医用XCT机实例，融入科学探究与技术应用，小结梳理公式与方法，助力学生深化物理观念，教师可提升教学效率。

第十章 电场中的能量 第五节 带电粒子在电场中的运动 高中物理 必修3 27 五月 2026 五月 26 2026年5月 力、能量的观点 分析带电粒子在电场中加速 类平抛分析 研究带电粒子在匀强电场中的偏转 综合分析 带电粒子在电场中的运动 学习目标 引入新课 新课探究 课时练习 课时小结 2026年5月 温故知新： 牛顿第二定律： ； 动能定理： ； 平抛运动： ； 电场力做功的计算式： ； 匀变速曲线运动，竖直自由落体运动、水平匀速直线运动 学习目标 引入新课 新课探究 课时练习 课时小结 2026年5月 基本粒子： 如： 电子，质子，α粒子，正、负离子等， 由于重力远小于电场力，因此一般不考虑重力； 带电微粒： 如： 带电小球、液滴、尘埃等， 除有说明外重力不可忽略，一般都考虑重力； 学习目标 引入新课 新课探究 课时练习 课时小结 2026年5月 第五节 带电粒子在电场中的运动 一、带电粒子在电场中的运动 引入新课 新课探究 课时练习 课时小结 学习目标 2026年5月 探究1：带电粒子在电场中的加速和偏转现象； 1、科研、生产怎样获 得高速带电粒子？ 2、怎样控制带电粒 子的运动方向？ 3、带电粒子在电场中 加速、偏转的应用； 引入新课 新课探究 课时练习 课时小结 学习目标 2026年5月 1、带电粒子在电场中的加速 例1：如图所示，示波管电子枪被灯丝加热的炽热的金属罩可以发射电子。电子在金属罩和带孔金属板间真空中加速后，从金属板的小孔射出。加速电压为U、板间距离为d。求，电子射出小孔时的速度（电子电量为e、脱离金属丝时速度为零）。 解法1（力的观点分析）： E v0=0 - 加速电压U + U、d F v 引入新课 新课探究 课时练习 课时小结 学习目标 2026年5月 1、带电粒子在电场中的加速 例1：如图所示，示波管电子枪被灯丝加热的炽热的金属罩可以发射电子。电子在金属罩和带孔金属板间真空中加速后，从金属板的小孔射出。加速电压为U、板间距离为d。求，电子射出小孔时的速度（电子电量为e、脱离金属丝时速度为零）。 解法2（能量观点分析）： v0=0 - 加速电压U + U、d v 引入新课 新课探究 课时练习 课时小结 学习目标 2026年5月 直线加速器： 由多个横截面积相同的金属 圆筒依次排列，其中心轴线 在同一直线上，圆筒的长度 依照一定的规律依次增加； 序号为奇数、偶数的圆筒分 别连接交变电源的两个电极。交变电源两极间电势差的变化规律如图所示； 在t=0时，奇数圆筒相对偶数圆筒的电势差为正值，此时一电子位于跟序号为0的圆筒相连的金属圆板中央； o u -u t U T 2T 3T • • • 引入新课 新课探究 课时练习 课时小结 学习目标 2026年5月 例2：已知加速器电子的质量为m、电荷量为e、电压绝对值为u，周期为T； 若在t=0时 ，奇数圆筒相对偶数圆筒的电势差为正值，此时一电子位于跟序号为0的偶数圆筒相连的金属圆板中央，则： 1、电子每加速一次动能增加 ； 加速n次后电子的末速度 ； 2、（选作）电子通过圆筒间隙的时间可以忽略不计，则 金属圆筒的长度和它的序号之间有什么定量关系 ； 第n个金属圆筒的长度应该是 ； 引入新课 新课探究 课时练习 课时小结 学习目标 2026年5月 2、带电粒子在电场中的偏转 例3：两平行金属板，两板间电压为U、间距为d、长为L，质量 为m、电量为+q的粒子，从两板中间位置以速度v0平行两板飞入。求： 1、粒子穿过电场时间t？ 2、粒子飞离电场时竖直位移y？ 3、粒子飞离电场时速度偏转角α？ 解： B ------- +++++++ A U、d L )α Vx Vy V )β S 板边沿离开过L中点 V0 引入新课 新课探究 课时练习 课时小结 学习目标 2026年5月 11 第五节 带电粒子在电场中的运动 二、带电粒子在电场中的运动应用 引入新课 新课探究 课时练习 课时小结 学习目标 2026年5月 探究2：带电粒子在电场中的加速、偏转应用 例4：如图所示，电子由静止开始经加速电场加速后，沿平行于板面的方向射入偏转电场，并从另一侧射出。已知电子质量为m，电荷量为e，加速电场电压为U0。偏转电场可看作匀强电场，极板间电压为U，极板长度为L，板间距为d； 求：经U0加速后速度v0；偏转距离△y；偏转角θ； 解： 引入新课 新课探究 课时练习 课时小结 学习目标 2026年5月 13 示波管结构、原理： 引入新课 新课探究 课时练习 课时小结 学习目标 2026年5月 14 第五节 带电粒子在电场中的运动 三、课时练习 引入新课 新课探究 课时练习 课时小结 学习目标 2026年5月 练1：如图所示，从炽热的金属丝飞出的电子（速度可视为零），经加速电场加速后从两极板中间垂直射入偏转电场。电子的重力不计。在满足电子能射出偏转电场的条件下，下述四种情况中，一定能使电子的偏转角变大的是（ ） A、仅将偏转电场极性对调 B、仅增大偏转电极间的距离 C、仅增大偏转电极间的电压 D、仅减小偏转电极间的电压 C 引入新课 新课探究 课时练习 课时小结 学习目标 2026年5月 16 练2：(多选) 图甲是医用XCT机剖面图，图乙是产生X射线部分。M、N之间有加速电场，虚线框内为匀强偏转电场S，方向竖直。电子从静止开始沿实线方向前进，出电场时速度水平向下偏转30°，打到水平圆形靶台上的中心点P。已知MN两端电压U0，偏转电场宽度L0，高度足够长，MN中电子束距离靶台高度为H。不计重力、空气阻力、电子间的相互作用。则（ ） BCD 引入新课 新课探究 课时练习 课时小结 学习目标 2026年5月 17 练3：(多选) 图甲是医用XCT机剖面图，图乙是产生X射线部分。M、N之间有加速电场，虚线框内为匀强偏转电场S，方向竖直。电子从静止开始沿实线方向前进，出电场时速度水平向下偏转30°，打到水平圆形靶台上的中心点P。已知MN两端电压U0，偏转电场宽度L0，高度足够长，MN中电子束距离靶台高度为H。不计重力、空气阻力、电子间的相互作用。则（ ） 解： - F E BCD 引入新课 新课探究 课时练习 课时小结 学习目标 2026年5月 18 练4：(多选) 图甲是医用XCT机剖面图，图乙是产生X射线部分。M、N之间有加速电场，虚线框内为匀强偏转电场S，方向竖直。电子从静止开始沿实线方向前进，出电场时速度水平向下偏转30°，打到水平圆形靶台上的中心点P。已知MN两端电压U0，偏转电场宽度L0，高度足够长，MN中电子束距离靶台高度为H。不计重力、空气阻力、电子间的相互作用。则（ ） 解： ）θ BCD 引入新课 新课探究 课时练习 课时小结 学习目标 2026年5月 19 练4：(多选) 图甲是医用XCT机剖面图，图乙是产生X射线部分。M、N之间有加速电场，虚线框内为匀强偏转电场S，方向竖直。电子从静止开始沿实线方向前进，出电场时速度水平向下偏转30°，打到水平圆形靶台上的中心点P。已知MN两端电压U0，偏转电场宽度L0，高度足够长，MN中电子束距离靶台高度为H。不计重力、空气阻力、电子间的相互作用。则（ ） 解： ）30° BCD 引入新课 新课探究 课时练习 课时小结 学习目标 2026年5月 20 练4：(多选) 图甲是医用XCT机剖面图，图乙是产生X射线部分。M、N之间有加速电场，虚线框内为匀强偏转电场S，方向竖直。电子从静止开始沿实线方向前进，出电场时速度水平向下偏转30°，打到水平圆形靶台上的中心点P。已知MN两端电压U0，偏转电场宽度L0，高度足够长，MN中电子束距离靶台高度为H。不计重力、空气阻力、电子间的相互作用。则（ ） 解： ）30° L/2 X BCD 引入新课 新课探究 课时练习 课时小结 学习目标 2026年5月 21 两类带电粒子： 基本粒子：质子，α粒子，正负离子等，一般不考虑重力； 带电微粒：带电小球、液滴、尘埃等，一般考虑重力。 带电粒子在电场中的加速、偏转： 示波管原理： 引入新课 新课探究 课时练习 课时小结 学习目标 2026年5月 X负极板 X正极板 荧光屏 y x y x 荧光屏 y负极板 y正极板 X负极板 X正极板 荧光屏 y x X正极板 X负极板 F A B C D E t1 t2 A• B• C• D• E• F• t1• t2• t0• 0 t Ux X y F A B C D E t1 t2 0 t Uy A• B• •C •D •E F• t1• • t2 t0• X y 0 t T 2T Ux 0 t T 2T Uy 0 t T Ux 0 t T Uy A• B• C• •D •E •F t1• t2• t0• X y 0 t T 2T Ux 0 t T 2T Uy 示波器波形显示（扫描）原理： X偏： Y偏： X、Y 同时： 知识拓展 2026年5月 知识拓展 2026年5月 结束页 B1 2026年5月 $