2025年人教版高中物理必修第三册第十章静电场中的能量第5节带电粒子在电场中的运动.pptx

第十章静电场中的能量

第5节带电粒子在电场中的运动

核心素养

学习重点

物理观念

会分析带电粒子在电场中的加速问题。

围绕不同核心概念分析带电粒子的加速与偏转问题。

科学思维

能够从牛顿运动定律和功能关系两个角度分析物体的直线运动。

科学探究

通过解决带电粒子在电场中加速的问题，加深对牛顿运动定律和功能关系两个角度分析物体运动的认识。

科学态度

与责任

体会静电场知识对科学技术的影响。

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目录CONTENTS

探究点1

探究点2

素养能力提升

课堂效果反馈

课后知能作业

探究点1带电粒子在电场中的加速

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》》》第十章静电场中的能量

物理(必修·第三册RJ)

●新知导学

探究：(1)研究电子、质子、α粒子在电场中的运动时，重力能否忽略不计?

(2)带电粒子在匀强电场或非匀强电场中加速，计算末速度，分别应用什么规律研究?

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[提示]

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[提示]

(1)电子、质子、α粒子在电场中所受静电力远大于重力，故重力可忽略不计。

(2)分析带电粒子在匀强电场中的加速运动，可以用牛顿运动定律结合运动学公式列式求解，也可以用动能定理列式求解。分析带电粒子在非匀强电场中的加速运动，可以用动能定理或功能关系求解。

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●基础梳理

带电粒子在电场中加速的两种分析思路

1.利用牛顿第二定律结合匀变速直线运动公式，适用于匀强电场且问题中涉及运动时间等描述运动过程的物理量时适合该思路。

2.利用静电力做功结合动能定理,当问题只涉及位移速率等动能定理公式中的物理量或非匀强电场情景时适合该思路。

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[判断正误]

(1)带电粒子(不计重力)在电场中由静止释放时，一定做匀加速直线运动。()

(2)对带电粒子在电场中的运动，从受力的角度来看，遵循牛顿运动定律；从做功的角度来看，遵循能量守恒定律。()

(3)动能定理既能分析匀强电场中的直线运动问题，也能分析非匀强电场中的直线运动问题。()

答案：(1)×(2)√(3)√

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●重难解读

一、带电粒子的重力是否可忽略的条件

重力场中的有质量的物体都要受到重力的作用，只是带电粒子受到的重力远小于静电力，通常可以忽略重力的影响。

1.对于质量很小的带电粒子，如电子、质子、α粒子、离子等，虽然它们也受到重力的作用，但重力远小于电场力，可以忽略不计。对于带电粒子，若无说明或暗示，一般不计重力；

2.带电颗粒：如尘埃、液滴、油滴、小球等，若无说明或暗示，

一般要考虑重力；

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3.平衡问题一般要考虑重力；

4.即使题目中给出了带电粒子的质量，也不一定需要求出重力；不管是物体还是粒子，在一定条件下都可看成质点；只要是实物粒子，都有质量，不能忽略。

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二、求带电粒子的速度的两种方法

1.从动力学角度出发，用牛顿第二定律和运动学知识求解(适用于匀强电场)。

由牛顿第二定律可知，带电粒子运动的加速度的大小

若一个带正电荷的粒子，在静电力作用下由静止开始从正极板向负极板做匀加速直线运动，两极板间的距离为d,则由v²—v²=2ad可求得带电粒子到达负极板时的速度

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2.从功能关系角度出发，用动能定理求解(可以是匀强电场，也可

以是非匀强电场)。

带电粒子在运动过程中，只受静电力作用，静电力做的功W=qU,

根