高二物理(人教版)静电场中的能量复习-教学设计

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(9)如何定义电容?

(10)带电粒子在静电场中如何加速?

(11)带电粒子在静电场中如何偏转?

形成知识结构

二、核心素养的体现

1.物理观念——能量观念

在回答“为什么要研究静电场中的能量?”这个问题时,章首语提出一个问题,古代,人们用弩来加速箭,箭的速度能达到102m/s数量级;后来人们又在枪膛中用火药加速子弹,子弹的速度能达到103m/s数量级;而现代人们需要用高速的微观粒子轰击另一微观粒子,来进行科学研究,其速度的数量级达到107m/s,那是怎样加速的呢?

直线粒子加速器以及示意图如图所示。A、B板之间存在电场,由运动和相互作用观念。带正电的粒子q在电场中从A运动到B只受到静电力F的作用,做加速运动,可以加速到所要求的速度。

由能量观念,由于静电力做正功,所以粒子动能增加,速度增大。

如果静电力做正功W AB,由动能定理可知,该粒子的动能也增加了W AB,根据能量守恒定律,粒子动能增加了,意味着另外一种形式的能量减少了,并且这种形式的能量的减少量也等于W AB。

研究章首语中带电粒子加速的问题,就有两种思路:一种是利用牛顿第二定律结合匀变速直线运动公式来分析;另一种是利用静电力做功结合动能定理来分析。