全程设计 5带电粒子在电场中的运动
5 带电粒子在电场中的运动
素养·目标定位 课前·基础认知 课堂·重难突破 随堂训练
素养•目标定位 课前·基础认知 课堂·重难突破 随堂训练
导期 素养。目标定位 目标素养 1.能够从运动和力、功和能的角度分析带电粒子在电场中 的直线运动问题,通过综合应用牛顿第二定律、动能定理解 题的过程,提高科学推理能力。 2.建立带电粒子在交变电场中直线运动的思维模型。 3.理解并掌握带电粒子在匀强电场中偏转运动的规律。 4简单了解示波管的原理
导航 目 标 素 养 1.能够从运动和力、功和能的角度分析带电粒子在电场中 的直线运动问题,通过综合应用牛顿第二定律、动能定理解 题的过程,提高科学推理能力。 2.建立带电粒子在交变电场中直线运动的思维模型。 3.理解并掌握带电粒子在匀强电场中偏转运动的规律。 4.简单了解示波管的原理。 素养•目标定位
导航 知识概览 条件 v与F同向 加速 牛顿第二定律 方法 带电粒子在电 功能关系 场中的运动 规律 类平抛运动 偏转 条件 o与电场方向垂直
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导 课前·基础认知 带电粒子在电场中的加速 1.带电粒子在电场中加速(直线运动)的条件:只受 作用时,带电粒子的速度方向与电场强度的方向相同或相 反。 2.分析带电粒子加速问题的两种思路。 1)利用 结合匀变速直线运动公式来分析 (2)利用静电力做功结合 来分析
导航 一、带电粒子在电场中的加速 1.带电粒子在电场中加速(直线运动)的条件:只受 静电力 作用时,带电粒子的速度方向与电场强度的方向相同或相 反。 2.分析带电粒子加速问题的两种思路。 (1)利用 牛顿第二定律 结合匀变速直线运动公式来分析。 (2)利用静电力做功结合 动能定理 来分析。 课前·基础认知
导航 二、带电粒子的偏转 1条件:带电粒子的初速度方向跟静电力的方向 2.运动性质:带电粒子在匀强电场中做类平抛运动,运动轨迹 是一条 3.分析思路:同分析平抛运动的思路相同,利用运动的 思想解决相关问题
导航 二、带电粒子的偏转 1.条件:带电粒子的初速度方向跟静电力的方向 垂直 。 2.运动性质:带电粒子在匀强电场中做类平抛运动,运动轨迹 是一条 抛物线 。 3.分析思路:同分析平抛运动的思路相同,利用运动的 合成 与分解 思想解决相关问题
微判断 )所有带电粒子在电场中都不受重力。(×) (2)带电粒子在匀强电场中偏转时,其加速度和速度均不变。 X (3)带电粒子仅在静电力作用下运动时,动能一定增加。 (× (4)带电粒子在匀强电场中只受静电力作用时,一定做匀变 速运动。(√) (⑤)示波管偏转电极不加电压时,从电子枪射出的电子将沿 直线运动,射到荧光屏的中心,形成一个亮点。(√)
导航 微判断 (1)所有带电粒子在电场中都不受重力。( ) (2)带电粒子在匀强电场中偏转时,其加速度和速度均不变。 ( ) (3)带电粒子仅在静电力作用下运动时,动能一定增加。 ( ) (4)带电粒子在匀强电场中只受静电力作用时,一定做匀变 速运动。( ) (5)示波管偏转电极不加电压时,从电子枪射出的电子将沿 直线运动,射到荧光屏的中心,形成一个亮点。( ) × × × √ √
导航 课堂·重难突破 重难归纳 带电粒子在电场中的直线运动 1.两种分析。 ()受力分析。仍按力学中受力分析的方法分析,如果带电 粒子在匀强电场中,则静电力为恒力F=E;如果在非匀强电场 中,则静电力为变力。 (2)运动过程分析。带电粒子沿与电场线平行的方向进入匀 强电场,受到的静电力与运动方向在同一条直线上,做匀加(减) 速直线运动
导航 重难归纳 一 带电粒子在电场中的直线运动 1.两种分析。 (1)受力分析。仍按力学中受力分析的方法分析,如果带电 粒子在匀强电场中,则静电力为恒力F=qE;如果在非匀强电场 中,则静电力为变力。 (2)运动过程分析。带电粒子沿与电场线平行的方向进入匀 强电场,受到的静电力与运动方向在同一条直线上,做匀加(减) 速直线运动。 课堂·重难突破
导航 2.两种处理方法。 ()力和运动关系法一牛顿第二定律。 根据带电粒子受到静电力,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速度、时间和位移等。这种方 法通常适用于受恒力作用下做匀变速运动的情况。 即由F=qE=和E-日,得a=品,然后再根据问题要求,选用 匀变速运动公式求解
导航 2.两种处理方法。 (1)力和运动关系法——牛顿第二定律。 根据带电粒子受到静电力,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速度、时间和位移等。这种方 法通常适用于受恒力作用下做匀变速运动的情况。 即由F=qE=ma和E= ,得a= ,然后再根据问题要求,选用 匀变速运动公式求解。 𝑼 𝒅 𝒒𝑼 𝒎𝒅
导航 (2)功能关系法一动能定理。 由粒子动能的变化量等于电场力做的功知: ①若粒子的初速度为零,则2m2-q,月 ②若粒子的初速度不为零, 则吃mw2号m2-qU=o2+2a m 这种方法既适用于匀强电场,也适用于非匀强电场,因为公 式W=gU适用于任何电场
导航 (2)功能关系法——动能定理。 由粒子动能的变化量等于电场力做的功知: ①若粒子的初速度为零,则 𝟏 𝟐 mv2 =qU,v= 𝟐𝒒𝑼 𝒎 ; ②若粒子的初速度不为零, 则 𝟏 𝟐 mv2 - 𝟏 𝟐 𝒎𝒗𝟎 𝟐 =qU,v= 𝒗𝟎 𝟐 + 𝟐𝒒𝑼 𝒎 。 这种方法既适用于匀强电场,也适用于非匀强电场,因为公 式 W=qU 适用于任何电场