人教版（2019）高中物理必修第三册第十章复习课：带电粒子在电场中运动的综合问题（共21张PPT）

(共21张PPT)
复习：带电体在电场中的运动（第一课时）
知识准备
电场力与场强之间的关系：
电势差与场强之间的关系：
电场力做功与电势差的关系：
牛顿第二定律：
动能定理：
类平抛运动规律：
只适用于
匀强电场
速度规律：
位移规律：
带电粒子在电场中的加、减速
带电粒子在电场中的平衡问题
带电体在
电场中的运动
带电粒子的偏转问题
带电粒子的圆周运动
带电粒子不规则复杂运动
一、带电体在电场中的运动——知识结构
自主复习：按照提示，回忆相关知识。
一、带电体在电场中的运动——知识结构
1、对于带电粒子在电场中的平衡问题，平衡状态有哪些？平衡条件是什么？
2、对于带电粒子在电场中的直线运动（加、减速），如下左图所示，忽略
重力，带电粒子从左侧飘入电场，则其从右侧飞出时速度有多大？
L
Y
d
Y′
v0
m，q
vx
v
vy
Φ
Φ
3、 对于带电粒子在电场中的偏转，如下右图所示，忽略重力，
图中标蓝为已知量，则：
带电粒子在水平和竖直方向分别做怎样的运动？
其加速度a，飞出电场时vx，vy，y，tanΦ各是多少？
1、带电粒子在电场中的平衡问题
1、平衡状态：
①静止
②匀速直线运动状态
2、平衡条件：
带电粒子在电场中所受合力为零，即∑F＝0
一、带电体在电场中的运动——知识结构
自主复习：按照提示，回忆相关知识。
一、带电体在电场中的运动——知识结构
1、对于带电粒子在电场中的平衡问题，平衡状态有哪些？平衡条件是什么？
2、对于带电粒子在电场中的直线运动（加、减速），如下左图所示，忽略
重力，带电粒子从左侧飘入电场，则其从右侧飞出时速度有多大？
L
Y
d
Y′
v0
m，q
vx
v
vy
Φ
Φ
3、 对于带电粒子在电场中的偏转，如下右图所示，忽略重力，
图中标蓝为已知量，则：
带电粒子在水平和竖直方向分别做怎样的运动？
其加速度a，飞出电场时vx，vy，y，tanΦ各是多少？
2、带电粒子在电场中的直线运动（加、减速）
若∑F≠0（只受电场力）且与初速度方向在同一直线上，带电粒子将做加速或减速直线运动
此式也适用于非匀强电场
一、带电体在电场中的运动——知识结构
自主复习：按照提示，回忆相关知识。
一、带电体在电场中的运动——知识结构
1、对于带电粒子在电场中的平衡问题，平衡状态有哪些？平衡条件是什么？
2、对于带电粒子在电场中的直线运动（加、减速），如下左图所示，忽略
重力，带电粒子从左侧飘入电场，则其从右侧飞出时速度有多大？
L
Y
d
Y′
v0
m，q
vx
v
vy
Φ
Φ
3、 对于带电粒子在电场中的偏转，如下右图所示，忽略重力，
图中标蓝为已知量，则：
带电粒子在水平和竖直方向分别做怎样的运动？
其加速度a，飞出电场时vx，vy，y，tanΦ各是多少？
3、 带电粒子在电场中的偏转
运动规律回顾
初速度为零的匀加速直线运动
匀速直线运动
(不计粒子的重力,垂直进入电场)
一、带电体在电场中的运动——知识结构
L
Y
d
Y′
v0
m，q
vx
v
vy
Φ
Φ
（单选）如图所示,相距为d长度为l的平行板AB加上电压后,可在A、B之间的空间中产生电场,在A、B左端距AB等距离处的O点,有一电量为+q质量为m的粒子以初速度V0沿水平方向(与A、B板平行)射入.不计重力,要使此粒子能从C处射出,则A、B间的电压应为( )
A. B.
C. D.
A
C
二、带电体在电场中的运动——巩固练习
三、带电体在电场中的运动——解题思路
1.研究对象：
（注意带电体的电性，注意是否忽略重力).
如电子、质子、α粒子、离子等,除有说明或明确的暗示以外,一般都不考虑重力
如液滴、油滴、尘埃、小球等,除有说明或明确的暗示以外,一般都不能忽略重力.
(2) 带电颗粒:
(1) 基本粒子:
带电体
2.状态分析
①．动力学的角度
②．能量的角度
“分解”“联系”
①多物体问题
独立分析各个击破
把握联系
时间关系
位移关系
②多阶段问题
抽出运动模型，分段处理，
把握联系
各段之间的速度
3.分析核心思想----
1、运动分解过程
注意：曲线运动分解方向
----时间关联
三、带电体在电场中的运动——解题思路
四、带电体在电场中的运动——例题探究
如图所示，水平面AB光滑，粗糙半圆轨道BC竖直放置，圆弧半径为R，AB长度为4R，在AB上方、直径BC左侧存在水平向右，场强大小为E的匀强电场。一带电量为+q，质量为m的小球自A点由静止释放，经过B点后，沿半圆轨道运动到C点，在C点，小球对轨道的压力大小为mg，已知E=mg/q，水平面和半圆轨道均绝缘，求：
（1）小球运动到B点时的速度大小；
（2）小球运动到C点时的速度大小；
（3）小球从B点运动到C点过程中克服阻力做的功。
四、带电体在电场中的运动——例题探究
（1）小球运动到B点时的速度大小；
解：小球从A到B，根据动能定理有：
又因为：
得：
四、带电体在电场中的运动——例题探究
如图所示，水平面AB光滑，粗糙半圆轨道BC竖直放置，圆弧半径为R，AB长度为4R，在AB上方、直径BC左侧存在水平向右，场强大小为E的匀强电场。一带电量为+q，质量为m的小球自A点由静止释放，经过B点后，沿半圆轨道运动到C点，在C点，小球对轨道的压力大小为mg，已知E=mg/q，水平面和半圆轨道均绝缘，求：
（1）小球运动到B点时的速度大小；
（2）小球运动到C点时的速度大小；
（3）小球从B点运动到C点过程中克服阻力做的功。
四、带电体在电场中的运动——例题探究
（2）小球运动到C点时的速度大小；
解：小球运动到C点，有：
得：
四、带电体在电场中的运动——例题探究
如图所示，水平面AB光滑，粗糙半圆轨道BC竖直放置，圆弧半径为R，AB长度为4R，在AB上方、直径BC左侧存在水平向右，场强大小为E的匀强电场。一带电量为+q，质量为m的小球自A点由静止释放，经过B点后，沿半圆轨道运动到C点，在C点，小球对轨道的压力大小为mg，已知E=mg/q，水平面和半圆轨道均绝缘，求：
（1）小球运动到B点时的速度大小；
（2）小球运动到C点时的速度大小；
（3）小球从B点运动到C点过程中克服阻力做的功。
四、带电体在电场中的运动——例题探究
（3）小球从B点运动到C点过程中克服阻力做的功。
解：小球从B运动到C的过程，根据动能定理：
解得：
所以小球从B运动到C点的过程克服阻力做功为mgR.
2、（多选）三个α粒子在同一地点沿同一方向垂直飞入同一偏转电场,出现了如图所示的轨迹,由此可以判断( )
A.在b飞离电场的同时,a刚好打在其极板上
B.b和c同时飞离电场
C.进入电场时,c的速度最大,a的速度最小
D.动能的增加值c最小,a和b一样大
ACD
五、带电体在电场中的运动——课堂探讨
三个粒子有何共同点？
三者在电场中运动有何关系？
水平方向，竖直方向加速度分别做什么运动？关系式？
动能增加与什么有关？
综上所述，本题如何选择？
六、带电体在电场中的运动——总结（解题思路）
1．受力分析
（1）对于电子、质子、离子、α粒子等，一般不考虑重力；
（2）对于带电的颗粒，带电小球、液滴、油滴、尘埃等，除在 题目中明确说明或暗示外，一般均应考虑重力。

2．运动轨迹和过程分析
带电粒子运动形式决定于：粒子的受力情况和初速度情况。

3．解题的依据
（1）力的观点：牛顿运动定律和运动学公式。
（2）能量的观点：电场力做功与路径无关；动能定理：能的转化与守恒规律
六、电场中的力电综合问题——总结（解题思路）
审题
建立物理图景
弄清题意
挖掘隐含条件
解题
确定研究对象
选择研究过程
正确运用规律
讨论结果合理性
多解、舍解