10.5.1带电粒子在电场中的运动 导学案-2025-2026学年高二上学期物理人教版必修第三册

该高中物理导学案围绕“带电粒子在电场中的运动”展开，通过知识链接区分带电基本粒子与微粒是否考虑重力，结合力与运动、功和能的观念搭建学习支架，引导学生从两个角度研究加速问题及多级加速器原理。 资料亮点在于以物理观念为核心，通过合作探究中匀强电场、点电荷电场及偏转电场的例题设计，培养学生模型建构与科学推理的科学思维，随堂检测针对性强，助力学生深化对电场中粒子运动规律的理解与应用。

10.5.1带电粒子在电场中的运动 【教学目标】 1. 会运用力与运动、功能关系两个角度研究带电粒子在电场中的加速问题，并能进行简单的应用； 2. 通过分析，理解多级加速器的工作原理。 【知识链接】 电场中的带电粒子一般可分为两类： 1、带电的基本粒子：如电子，质子，α粒子，正负离子等。这些粒子所受重力和电场力相比小得多，一般都不考虑重力。（但并不能忽略质量） 2、带电微粒：如带电小球、液滴、尘埃等。除有说明或暗示外，一般都考虑重力。 【基础感知】 研究运动的基本思想 1、运动和力的观念 （1）研究对象的初速度v和加速度a （2）决定物体做什么运动的条件 例如：匀变速运动→加速度恒定 直（曲）线运动→v与a的方向关系 加（减）速运动→v与a的夹角关系 2、功和能的观念 【合作探究一】 1、 带电粒子在电场中的加速 例题1：如上图所示，真空中平行金属板A、B之间的距离为d，有一个质量为m电荷量为q的正粒子位于A板旁，给两金属板加直流电压U，把两板间的电场看做匀强电场。求：该粒子从A板由静止开始运动到达B板时的速度VB。 例题2：如图所示，有一个带正电的点电荷形成的电场。一个电荷量为q质量为m的带正电粒子沿电场线方向向右进入该电场，该粒子先后通过A、B两点，且通过A点时的速度为VA。已知A、B两点的电势分别为φA和φB，求：粒子通过B点的速度VB有多大。 例题3： 有一个带电粒子以水平方向的初速度进入一个竖直方向的匀强电场区域，在离开电场区域时与刚进入时相比较，这个粒子有哪些变化呢？ 【合作探究二】 例题4：如图所示，电子由静止开始经加速电场后以速度V0沿平行于板面方向射入竖直方向的偏转电场，AB两板间的电场看做匀强电场。已知极板间的电压U为200V，极板的长度l为6.0cm，两板相距d为2cm，v0为3.0×107m/s。求电子离开偏转电场时沿垂直板面方向的偏移距离Δy、偏转角度θ以及加速电场电压U0。 方法归纳 随堂检测 1、下列粒子由静止经加速电压为U的电场加速后，哪种粒子动能最大（ ） A、质子 B、电子 C、氟核 D、氦核 2、下列粒子由静止经加速电压为U的电场加速后，哪种粒子速度最大（ ） A、质子 B、电子 C、氟核 D、氢核 3、如图所示，M、N是在真空中竖直放置的两块平行金属板，质量为m、电量为+q的带电粒子，以极小的初速度由小孔进入电场，当M、N间电压为U时，粒子到达N板的速度为v，如果要使这个带电粒子到达N板的速度为2v，则下述方法能满足要求的是（ ） A、和电源连接，使M、N间距离变为原来的4倍 B、和电源连接，使M、N间距离变为原来的2倍 C、断开电源，使M、N间距离变为原来的4倍 D、断开电源，使M、N间距离变为原来的2倍 小结 ( 1 ) 学科网（北京）股份有限公司 $