(通用版)2020版高考物理大一轮复习7.3第3节电容器带电粒子在电场中的运动课件新人教版.pptx
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1、第3节 电容器 带电粒子在 电场中的运动,-2-,基础夯实,自我诊断,一、电容器 1.电容器 (1)组成:由两个彼此绝缘 又相互靠近 的导体组成。 (2)所带电荷量:一个极板所带电荷量的绝对值 。 (3)电容器的充、放电: 充电:使电容器带电的过程,充电后电容器两板带上等量的异种电荷 ,电容器中储存电场能 。 放电:使充电后的电容器失去电荷的过程,放电过程中电场能 转化为其他形式的能。,-3-,基础夯实,自我诊断,2.电容 (1)定义:电容器所带的电荷量 Q与电容器两极板间的电势差U的比值。,(3)物理意义:表示电容器容纳电荷 本领大小的物理量。 (4)单位:法拉(F),1 F=106 F=1
2、012 pF。 3.平行板电容器 (1)影响因素:平行板电容器的电容与正对面积 成正比,与介质的介电常数成正 比,与两极板间距离 成反比。 (2)决定式:C= ,k为静电力常量。,-4-,基础夯实,自我诊断,二、带电粒子在电场中的运动 1.加速问题,2.偏转问题 (1)条件分析:不计重力的带电粒子以速度v0垂直于电场线方向飞入匀强电场。 (2)运动性质:匀变速曲线 运动。 (3)处理方法:利用运动的合成与分解。 沿初速度方向:做匀速 运动。 沿电场方向:做初速度为零的匀加速 运动。,-5-,基础夯实,自我诊断,-6-,基础夯实,自我诊断,如图所示,板长为l,间距为d,两极板电压为U的平行板电容
3、器,一带电粒子从两极板间距的中点处射入,恰好从下极板边缘射出,带电粒子自身的重力不计。为什么说粒子从偏转电场中射出时,就好像从极板间中点沿直线射出一样?,-7-,基础夯实,自我诊断,所以说粒子就好像从极板间中点沿直线射出。,-8-,基础夯实,自我诊断,1.(多选)有一只电容器的规格是“1.5 F,9 V”,那么 ( ) A.这只电容器上的电荷量不能超过1.510-5 C B.这只电容器上的电荷量不能超过1.3510-5 C C.这只电容器的额定电压为9 V D.这只电容器的击穿电压为9 V,答案,解析,-9-,基础夯实,自我诊断,2.关于电容器及其电容,下列说法中正确的是( ) A.平行板电容
4、器一板带电+Q,另一板带电-Q,则此电容器不带电 B.由公式C= 可知,电容器的电容随电荷量Q的增加而增大 C.对一个电容器来说,电容器的电荷量与两板间的电势差成正比 D.如果一个电容器两板间没有电压,就不带电荷,也就没有电容,答案,解析,-10-,基础夯实,自我诊断,3.如图所示,甲图中电容器的两个极板和电源的两极相连,乙图中电容器充电后断开电源。在电容器的两个极板间用相同的悬线分别吊起完全相同的小球,小球静止时悬线和竖直方向的夹角均为,将两图中的右极板向右平移时,下列说法正确的是( )A.甲图中夹角减小,乙图中夹角增大 B.甲图中夹角减小,乙图中夹角不变 C.甲图中夹角不变,乙图中夹角不变
5、 D.甲图中夹角减小,乙图中夹角减小,答案,解析,-11-,基础夯实,自我诊断,4.如图所示,电子由静止开始从A板向B板运动,到达B板的速度为v,保持两极板间电压不变,则( )A.当减小两极板间的距离时,速度v增大 B.当减小两极板间的距离时,速度v减小 C.当减小两极板间的距离时,速度v不变 D.当减小两极板间的距离时,电子在两极板间运动的时间变长,答案,解析,-12-,基础夯实,自我诊断,5.如图所示,质子 ,以相同的初动能垂直射入偏转电场(粒子不计重力),则这两个粒子射出电场时的侧位移y之比为( )A.11 B.12 C.21 D.14,答案,解析,-13-,考点一,考点二,考点三,平行
6、板电容器的动态分析(师生共研),两类动态问题分析比较 (1)第一类动态变化:两极板间电压U恒定不变。,-14-,考点一,考点二,考点三,(2)第二类动态变化:电容器所带的电荷量Q恒定不变。,-15-,考点一,考点二,考点三,例1(2018河南郑州三模)如图所示,A、B为两块竖直放置的平行金属板,G是静电计,开关S闭合后,静电计指针张开一定角度。下述做法可使静电计指针张角增大的是( )A.使A板向左平移以增大板间距离 B.在A、B两板之间插入一块陶瓷板 C.断开S后,使B板向左平移以减小板间距离 D.断开S后,使B板向上平移以减小极板正对面积,答案,解析,-16-,考点一,考点二,考点三,思维点
7、拨开关S闭合,电容器两端的电势差不变;断开S,电容器所带的电荷量不变,通过确定电容器两端间的电势差变化判断指针张角的变化。,-17-,考点一,考点二,考点三,例2如图所示,R是一个定值电阻,A、B为水平正对放置的两块平行金属板,两板间有一带电微粒P处于静止状态,则下列说法正确的是( )A.若增大A、B两金属板的间距,有向右的电流通过电阻R B.若增大A、B两金属板的间距,P将向上运动 C.若紧贴A板内侧插入一块一定厚度的金属片,P将向上运动 D.若紧贴B板内侧插入一块一定厚度的陶瓷片,P将向上运动,答案,解析,-18-,考点一,考点二,考点三,规律总结解决电容器问题的两个常用技巧 1.在电荷量
8、保持不变的情况下,由 知,电场强度与板间距离无关。 2.对平行板电容器的有关物理量Q、E、U、C进行讨论时,关键在于弄清哪些是变量,哪些是不变量,在变量中哪些是自变量,哪些,-19-,考点一,考点二,考点三,突破训练 1.(多选)一平行板电容器如图所示,两板之间的距离d和两板正对面积S都可以调节,电容器两板与电池相连接。Q表示电容器的电荷量,E表示两板间的电场强度,则下列说法正确的是( )A.当d增大,S不变时,Q减小,E减小 B.当S增大,d不变时,Q增大,E增大 C.当d减小,S增大时,Q增大,E增大 D.当S减小,d增大时,Q不变,E增大,答案,解析,-20-,考点一,考点二,考点三,带
9、电粒子在匀强电场中的直线运动(师生共研) 1.做直线运动的条件 (1)粒子所受合外力F合=0,粒子静止或做匀速直线运动。 (2)粒子所受合外力F合0,且与初速度方向在同一条直线上,带电粒子将做匀加速直线运动或匀减速直线运动。 2.用动力学观点分析,3.用功能观点分析 匀强电场中:W=Eqd=qU= 非匀强电场中:W=qU=Ek2-Ek1,-21-,考点一,考点二,考点三,例3如图所示,一充电后的平行板电容器的两极板相距l。在正极板附近有一质量为m0、电荷量为q(q0)的粒子;在负极板附近有另一质量为m、电荷量为-q的粒子。在电场力的作用下,两粒子同时从静止开始运动。已知两粒子同时经过一平行于正
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