高考物理第一輪 第三節(jié) 電容器與電容 帶電粒子在電場中的運動知識點總復(fù)習(xí)課件

1、第三節(jié)電容器與電容帶電粒子在電場中的運動課堂互動講練經(jīng)典題型探究知能優(yōu)化演練基礎(chǔ)知識梳理基礎(chǔ)知識梳理一、電容器、電容1電容器(1)組成：由兩個彼此_又相互_的導(dǎo)體組成(2)帶電量：一個極板所帶電量的_(3)電容器的充、放電充電：使電容器帶電的過程，充電后電容器兩板帶上等量的_，電容器中儲存_放電：使充電后的電容器失去電荷的過程，放電過程中_轉(zhuǎn)化為其他形式的能絕緣靠近絕對值異種電荷電場能電場能2電容(1)定義式： _(2)單位：法拉(F)，1 F_F1012pF3平行板電容器(1)影響因素：平行板電容器的電容與_成正比，與介質(zhì)的_成正比，與兩極板間_成反比106正對面積介電常數(shù)距離(2)決定式：

2、C ，k為靜電力常量保持兩極板與電源相連，則電容器兩極板間_不變充電后斷開電源，則電容器所帶的_不變特別提示：(1)電容器的電容大小是由本身的特性決定的，與極板間電壓以及電容器帶電多少、帶不帶電荷無關(guān)(2)電容器充、放電時，電流的方向可以由正電荷定向移動的方向來確定電壓電荷量二、帶電粒子在電場中的運動1帶電粒子在電場中的加速(1)處理方法：利用動能定理：qU_(2)適用范圍：_2帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)帶電粒子以垂直勻強電場的場強方向進入電場后，做類平拋運動，軌跡為拋物線垂直于場強方向做_運動：vxv0，xv0t.任何電場勻速直線平行于場強方向做初速度為零的_運動：勻加速直線圖631三、示波管1

3、示波管裝置示波管由電子槍、偏轉(zhuǎn)電極和熒光屏組成，管內(nèi)抽成真空如圖632所示圖6322工作原理示波器是可以用來觀察電信號隨時間變化情況的一種電子儀器如果在偏轉(zhuǎn)電極XX上加橫向掃描電壓，同時加在偏轉(zhuǎn)電極YY上所要研究的信號電壓，電子束隨信號電壓的變化在縱向做豎直方向的掃描，其周期與偏轉(zhuǎn)電極XX的掃描電壓的周期相同，在熒光屏上就顯示出信號電壓隨時間變化的圖線課堂互動講練4動態(tài)分析如下表即時應(yīng)用 (即時突破，小試牛刀)1.(2010年高考北京理綜卷)用控制變量法，可以研究影響平行板電容器電容的因素(如圖633)設(shè)兩極板正對面積為S，極板間的距離為d，靜電計指針偏角為.實驗中，極板所帶電荷量不變，若()

4、圖633A保持S不變，增大d，則變大B保持S不變，增大d，則變小C保持d不變，減小S，則變小D保持d不變，減小S，則不變結(jié)論：不同的帶電粒子從靜止經(jīng)過同一電場加速后進入同一偏轉(zhuǎn)電場，它們在電場中的偏轉(zhuǎn)角度和偏轉(zhuǎn)距離總是相同的圖634圖635A偏轉(zhuǎn)角度相同B偏轉(zhuǎn)距離相同C運動時間相同 D動能相同答案：AB三、帶電粒子在復(fù)合場中的運動1帶電粒子在電場中的運動是否考慮重力(1)基本粒子：如電子、質(zhì)子、粒子、離子等除有說明或明確的暗示以外，一般都不考慮重力(但并不忽略質(zhì)量)(2)帶電顆粒：如液滴、油滴、塵埃、小球等，除有說明或有明確的暗示以外，一般都不能忽略重力即時應(yīng)用 (即時突破，小試牛刀)3如圖6

5、36所示，水平放置的平行金屬板間有勻強電場一根長為l的絕緣細(xì)繩一端固定在O點，另一端系有質(zhì)量為m并帶有一定電荷的小球小球原來靜止在C點當(dāng)給小球一個水平速度后，它能在豎直面內(nèi)繞O點做勻速圓周運動圖636若將兩板間的電壓增大為原來的3倍，求：要使小球從C點開始在豎直面內(nèi)繞O點做圓周運動，至少要給小球多大的水平速度？在這種情況下，在小球運動過程中細(xì)繩所受的最大拉力是多大？解析：設(shè)原來的電場強度為E，小球帶電量q.由題意可知：qEmg，兩者方向相反，當(dāng)板間電壓變?yōu)樵瓉淼?倍時，場強變?yōu)樵瓉淼?倍則電場力與重力的合力F合3qEmg2mg，方向向上即等效重力的大小為2mg，C點為等效最高點要使小球恰好能在

6、豎直平面做圓周運動，必須有：F向2mgmv2/l經(jīng)典題型探究有關(guān)電容器的動態(tài)分析例1 (2010年高考重慶理綜卷)某電容式話筒的原理示意圖如圖637所示，E為電源，R為電阻，薄片P和Q為兩金屬極板，對著話筒說話時，P振動而Q可視為不動在P、Q間距增大過程中()AP、Q構(gòu)成的電容器的電容增大BP上電荷量保持不變CM點的電勢比N點的低DM點的電勢比N點的高圖637【答案】D 變式訓(xùn)練1一平行板電容器充電后與電源斷開，負(fù)極板接地，在兩極板間有一正電荷(電荷量很小)固定在P點，如圖638所示，以E表示兩極板間的場強，U表示電容器的電壓，W表示正電荷在P點的電勢能若負(fù)極板不動，將正極板移到圖中虛線所示的

7、位置()AU變小，E不變BE變大，W變大CU變小，W不變 DU不變，W不變圖638 如圖639所示，在傾角37的絕緣斜面所在空間存在著豎直向上的勻強電場，場強E4.0103 N/C，在斜面底端有一與斜面垂直的絕緣彈性擋板質(zhì)量m0.20 kg的帶電滑塊從斜面頂端由靜止開始滑下，滑到斜面底端與擋板相碰后以碰前的速率返回已知斜面的高度h0.24 m，滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)0.30，滑塊帶電荷q0.50104 C取重力加速度g10 m/s2，sin370.60，cos370.80.求：帶電體在勻強電場中的運動例2圖639(1)滑塊從斜面最高點滑到斜面底端時的速度大小(2)滑塊被擋板彈回能夠沿斜面上升

8、的最大高度(3)滑塊從開始運動到最后停下來的整個過程中產(chǎn)生的熱量Q.(計算結(jié)果保留2位有效數(shù)字)(3)滑塊最終將靜止在斜面底端，因此重力勢能和電勢能的減少量等于克服摩擦力做的功，即等于產(chǎn)生的熱能，Q(mgqE)h0.96 J.【答案】見解析【規(guī)律總結(jié)】(1)由于帶電微粒在勻強電場中所受電場力與重力都是恒力，因此其處理方法可用正交分解法先將復(fù)雜的運動分解為兩個互相正交的簡單的直線運動，而這兩個直線運動的規(guī)律我們可以掌握，然后再按運動合成的觀點，去求出復(fù)雜運動的相關(guān)物理量(2)用能量觀點處理帶電粒子在復(fù)合場中的運動，從功能觀點出發(fā)分析帶電粒子的運動問題時，在對帶電粒子受力情況和運動情況進行分析的基

9、礎(chǔ)上，再考慮應(yīng)用恰當(dāng)?shù)囊?guī)律(動能定理、能量轉(zhuǎn)化守恒定律等)解題變式訓(xùn)練2(2011年長春調(diào)研)如圖6310所示，兩塊平行金屬板M、N豎直放置，兩板間的電勢差U1.5103 V，現(xiàn)將一質(zhì)量m1102 kg、電荷量q4105 C的帶電小球從兩板上方的A點以v04 m/s的初速度水平拋出，且小球恰好從靠近M板上端處進入兩板間，沿直線運動碰到N板上的B點已知A點距兩板上端的高度h0.2 m，不計空氣阻力，取g10 m/s2.求：圖6310(1)M、N兩板間的距離d；(2)小球到達B點時的動能答案：(1)0.3 m(2)0.175 J帶電粒子在交變電場中的運動例3 (滿分樣板15分)如圖6311所示，真

10、空室中速度v01.6107 m/s的電子束，連續(xù)地沿兩水平金屬板中心線OO射入，已知極板長l4 cm，板間距離d1 cm，板右端距離熒光屏PQ為L18 cm.圖6311【思路點撥】由于電子經(jīng)過板間的時間極短，遠小于交變電壓的周期，因此，在電子經(jīng)過板間的過程中，可認(rèn)為板間電壓不變，因此電子在板間的運動可認(rèn)為是類平拋運動，但不同電壓值對應(yīng)電子不同的偏移量，沿金屬板邊緣射出的電子對應(yīng)屏上線段的最上端和最下端圖6312【答案】10 cm【規(guī)律總結(jié)】(1)此題屬于帶電粒子在交變電場中的運動問題，但因粒子在電場中運動時間極短，粒子在電場中運動的過程中可認(rèn)為電場是不變的(2)打在屏上最上端和最下端的電子是否

11、是沿金屬板邊緣飛出的電子應(yīng)當(dāng)通過計算做出判斷變式訓(xùn)練3真空中足夠大的兩個相互平行的金屬板a和b之間的距離為d，兩板之間的電壓Uab按如圖6313所示規(guī)律變化，其變化周期為T.在t0時刻，一帶電粒子(q)僅在該電場的作用下，由a板從靜止開始向b板運動，并于tnT(n為自然數(shù))時刻，恰好到達b板求：若粒子在tT/6時刻才開始從a板運動，那么經(jīng)過同樣時間，它將運動到離a板多遠的地方？圖6313本部分內(nèi)容講解結(jié)束點此進入課件目錄按ESC鍵退出全屏播放謝謝使用9、靜夜四無鄰，荒居舊業(yè)貧。2022/10/162022/10/16Sunday, October 16, 202210、雨中黃葉樹，燈下白頭人。

12、2022/10/162022/10/162022/10/1610/16/2022 1:55:24 AM11、以我獨沈久，愧君相見頻。2022/10/162022/10/162022/10/16Oct-2216-Oct-2212、故人江海別，幾度隔山川。2022/10/162022/10/162022/10/16Sunday, October 16, 202213、乍見翻疑夢，相悲各問年。2022/10/162022/10/162022/10/162022/10/1610/16/202214、他鄉(xiāng)生白發(fā)，舊國見青山。16 十月 20222022/10/162022/10/162022/10/16

13、15、比不了得就不比，得不到的就不要。十月 222022/10/162022/10/162022/10/1610/16/202216、行動出成果，工作出財富。2022/10/162022/10/1616 October 202217、做前，能夠環(huán)視四周；做時，你只能或者最好沿著以腳為起點的射線向前。2022/10/162022/10/162022/10/162022/10/169、沒有失敗，只有暫時停止成功！。2022/10/162022/10/16Sunday, October 16, 202210、很多事情努力了未必有結(jié)果，但是不努力卻什么改變也沒有。2022/10/162022/10/1

14、62022/10/1610/16/2022 1:55:24 AM11、成功就是日復(fù)一日那一點點小小努力的積累。2022/10/162022/10/162022/10/16Oct-2216-Oct-2212、世間成事，不求其絕對圓滿，留一份不足，可得無限完美。2022/10/162022/10/162022/10/16Sunday, October 16, 202213、不知香積寺，數(shù)里入云峰。2022/10/162022/10/162022/10/162022/10/1610/16/202214、意志堅強的人能把世界放在手中像泥塊一樣任意揉捏。16 十月 20222022/10/162022/

15、10/162022/10/1615、楚塞三湘接，荊門九派通。十月 222022/10/162022/10/162022/10/1610/16/202216、少年十五二十時，步行奪得胡馬騎。2022/10/162022/10/1616 October 202217、空山新雨后，天氣晚來秋。2022/10/162022/10/162022/10/162022/10/169、楊柳散和風(fēng)，青山澹吾慮。2022/10/162022/10/16Sunday, October 16, 202210、閱讀一切好書如同和過去最杰出的人談話。2022/10/162022/10/162022/10/1610/16/

16、2022 1:55:24 AM11、越是沒有本領(lǐng)的就越加自命不凡。2022/10/162022/10/162022/10/16Oct-2216-Oct-2212、越是無能的人，越喜歡挑剔別人的錯兒。2022/10/162022/10/162022/10/16Sunday, October 16, 202213、知人者智，自知者明。勝人者有力，自勝者強。2022/10/162022/10/162022/10/162022/10/1610/16/202214、意志堅強的人能把世界放在手中像泥塊一樣任意揉捏。16 十月 20222022/10/162022/10/162022/10/1615、最具挑戰(zhàn)性的挑戰(zhàn)莫過于提升自我。十月 222022/10/162022/10/162022/10/1610/16/202216、業(yè)余生活要有意義，不要越軌。2022/10/162022/10/1616