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§5 带电粒子在电场中的运动
第十章 静电场中的能量
高中物理(人教版2019)必修第三册
【情景一】如图,真空中一对金属板间距为d,加上电压U。若一个质量为m,带正电荷q的粒子, 在静电力的作用下由静止开始运动从正极板向负极板运动。则粒子加速后的速度？
(不计粒子的重力）
带电粒子在电场中的加速
1.带电粒子受什么力？加速度？
2.带电粒子在极板间做初速度为零的匀加速直线运动
利用牛顿运动定理求解
01
02
思路1
3
PART 01
带电粒子在电场中的加速
带电粒子的分类
电场阶段性小结
1.带电粒子（微观）：如电子、质子、α粒子、正负离子等。由于它们在电场中所受的电场力远大于重力， 所以研究它们在电场中的运动时，重力可以忽略。
2.带电微粒（宏观）：如带电小球、液滴、尘埃等。除非有说明或明确的暗示以外，一般都考虑重力。
注：忽略粒子重力不是忽略粒子的质量。
1
研究带电粒子加速的基本方法
2
物理观念
力和运动观
功能观
物理规律
（1）静电力做功的计算方法
（2）动能定理的表达式
（1）牛顿第二定律
（2）粒子在电场中的受力及加速度
（3）粒子在电场中加速的运动方式
（4）匀加速直线运动的基本规律
思路1
思路2
针对问题
针对匀强电场，涉及加速度及时间相关的问题
可针对任何电场，涉及速度及位移相关的问题
【情景一】如图,真空中一对金属板间距为d,加上电压U。若一个质量为m,带正电荷q的粒子, 在静电力的作用下由静止开始运动从正极板向负极板运动。则粒子加速后的速度？
带电粒子在电场中的加速
思路2：能量观点：
——利用动能定理
3
带电粒子在电场中的加速
3
两种求解电子末速度的方法，哪一种适用性更广？
牛顿运动力学
功能关系
仅适用于匀强电场
适用于任何电场
小试牛刀：【情景二】如图,真空中一对金属板间距为d,加上电压U。若一个质量为m,带正电荷q的粒子, 在静电力的作用下由初速度v0开始运动从正极板向负极板运动。则粒子加速后的速度？
带电粒子在电场中的加速
3
PART 02
带电粒子在电场中的偏转
实验演示：
带点粒子在电场中偏转的运动分析
1
实验现象：
带点粒子在电场中偏转的运动分析
2
1.受力分析：
仅受竖直向下的电场力
做类平抛运动
2.运动分析：
垂直电场方向：匀速直线运动
沿电场方向：初速度为零的匀加速直线运动
【情景三】如图，一带电粒子以垂直匀强电场的场强方向以初速度v0 射入电场，若不计粒子的重力，带电粒子将做什么运动？
G
F电
v0
研究带粒子在电场中偏转的基本方法
3
平抛运动
类比学习法
(1)平抛运动的特点
(2)平抛运动速度规律公式
(3)平抛运动位移规律公式
(4)平抛运偏转角规律公式
带电粒子在带粒子在电场中偏转
（类平抛运动）
情景四：如图一所示，一电荷量q，质量m的带正电的粒子以 速度v0，沿中线垂直进入平行板间的匀强电场，上极板带正电，下极板带负电，若上下两板间电势差为U，间距为d，极板长度为L，求当粒子能从平行板间飞出时粒子的沿电场方向偏移距离y为多少？速度的偏转角θ为多少？
类比
平抛运动
加速度 g
水平位移
运动时间
竖直位移
水平速度
竖直速度
偏转角度
带电粒子在电场中的偏转
类比
带粒子在电场中偏转的规律
4
课堂练习
02
PART 03
课堂小结
小结
带电粒子的加速
带点粒子的偏转
1
PART 04
作业布置
课堂作业
完成课本P49页问题与练习1，3，4题
拓展作业
如何处理带电粒子先加速后偏转问题
示波管的构造和原理
作业与练习
1
PART 05
课堂练习
课堂练习
01
D
1．如图所示，A、B为匀强电场中同一条电场线上的两点，一个负电荷从A点由静止释放，仅在静电力的作用下从A点运动到B点。以下图像中能正确描述位移x、静电力F、速度v和加速度a各物理量随时间变化的是（ ）
2．下列带电粒子经过电压为U的电压加速后，如果它们的初速度均为0，则获得速度最大的粒子是（　　）
A．质子
B．氚核
C．氦核
D．钠离子Na+
课堂练习
03
A
3．如图，一对金属板水平放置，间距足够大，极板间的电压为U，在金属板右侧有一竖直屏。一不计重力的带电粒子从两板中央以水平速度v0入射，入射方向的延长线与屏的交点为O点，粒子打在屏上的位置与O点的距离为y。将U变为0.5U，v0变为0.5v0，保持其他条件不变，粒子打在屏上的位置与O点的距离将变为（　　）
A．4y B．2y
C．y D．0.5y
课堂练习
04
B
谢谢聆听

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