电容器与电容带电粒子在电场中的运动

1、第第3讲电容器与电容带电粒子在电场中的运动讲电容器与电容带电粒子在电场中的运动自主学习考点突破第七章静第七章静 电电 场场高考总复习高考总复习 一轮复习导学案一轮复习导学案 物理物理随堂验收自主学习考点突破第七章静第七章静 电电 场场高考总复习高考总复习 一轮复习导学案一轮复习导学案 物理物理随堂验收1. 理解电容器的基本概念，会运用定义式进行有关计算理解电容器的基本概念，会运用定义式进行有关计算2. 掌握电容器的两类动态分析掌握电容器的两类动态分析3. 能利用动能定理、能量守恒定律分析解决带电粒子的加能利用动能定理、能量守恒定律分析解决带电粒子的加速与偏转问题速与偏转问题4. 能对带电粒子在

2、交变电场中的运动进行分析能对带电粒子在交变电场中的运动进行分析5. 掌握带电粒子在复合场中运动的分析方法掌握带电粒子在复合场中运动的分析方法自主学习考点突破第七章静第七章静 电电 场场高考总复习高考总复习 一轮复习导学案一轮复习导学案 物理物理随堂验收1. 电容器电容器(1) 组成：由两个彼此组成：由两个彼此_又相互又相互_的导体组成的导体组成(2) 所带电荷量：每个极板所带电荷量的所带电荷量：每个极板所带电荷量的_(3) 电容器的充电和放电电容器的充电和放电充电：使电容器带电的过程，充电后电容器两极板带上等充电：使电容器带电的过程，充电后电容器两极板带上等量的量的_，电容器中储存，电容器中储

3、存_放电：使充电后的电容器失去电荷的过程，放电过程中放电：使充电后的电容器失去电荷的过程，放电过程中_转化为其他形式的能转化为其他形式的能绝缘绝缘靠近靠近绝对值绝对值异种电荷异种电荷电场能电场能电场能电场能自主学习考点突破第七章静第七章静 电电 场场高考总复习高考总复习 一轮复习导学案一轮复习导学案 物理物理随堂验收2. 电容电容(1) 定义：电容器所带的定义：电容器所带的_与电容器两极板间的电与电容器两极板间的电势差势差U的比值的比值(2) 定义式：定义式：_.(3) 物理意义：表示电容器物理意义：表示电容器_本领大小的物理量本领大小的物理量3. 平行板电容器平行板电容器(1) 影响因素：平

4、行板电容器的电容与影响因素：平行板电容器的电容与_成正比，成正比，与介质的与介质的_成正比，与成正比，与_成反比成反比(2) 决定式：决定式：C_，k为静电力常量为静电力常量电荷量电荷量Q 容纳电荷容纳电荷 正对面积正对面积介电常数介电常数两板间的距离两板间的距离自主学习考点突破第七章静第七章静 电电 场场高考总复习高考总复习 一轮复习导学案一轮复习导学案 物理物理随堂验收动能动能 自主学习考点突破第七章静第七章静 电电 场场高考总复习高考总复习 一轮复习导学案一轮复习导学案 物理物理随堂验收(2) 进入电场的方式：一个质量为进入电场的方式：一个质量为m、带电荷量为、带电荷量为q的粒的粒子，以

5、初速度子，以初速度v0_于电场线方向进入两平行金属板间的于电场线方向进入两平行金属板间的匀强电场，两板间的电势差为匀强电场，两板间的电势差为U. 力的特点：粒子所受电场力大小力的特点：粒子所受电场力大小_，且电场力的，且电场力的方向与初速度方向与初速度v0的方向垂直的方向垂直 运动特点：做运动特点：做_运动，与力学中的平抛运运动，与力学中的平抛运动类似动类似 垂直垂直不变不变匀变速曲线匀变速曲线自主学习考点突破第七章静第七章静 电电 场场高考总复习高考总复习 一轮复习导学案一轮复习导学案 物理物理随堂验收 运动规律运动规律(两平行金属板间距离为两平行金属板间距离为d，金属板长为，金属板长为l)

6、： v0v0t自主学习考点突破第七章静第七章静 电电 场场高考总复习高考总复习 一轮复习导学案一轮复习导学案 物理物理随堂验收5. 示波管示波管(1) 构造：构造： _._.(2) 工作原理工作原理(如图所示如图所示) 电子枪电子枪偏转电极偏转电极自主学习考点突破第七章静第七章静 电电 场场高考总复习高考总复习 一轮复习导学案一轮复习导学案 物理物理随堂验收自主学习考点突破第七章静第七章静 电电 场场高考总复习高考总复习 一轮复习导学案一轮复习导学案 物理物理随堂验收运用电容的定义式和决定式分析电容器相关量变化的思运用电容的定义式和决定式分析电容器相关量变化的思路：路：1. 确定不变量，分析是

7、电势差不变还是所带电荷量不变确定不变量，分析是电势差不变还是所带电荷量不变(1) 平行板电容器充电后继续保持电容器两极板与电源两极平行板电容器充电后继续保持电容器两极板与电源两极相连接，则电容器两端的电势差相连接，则电容器两端的电势差U不变不变(2) 平行板电容器充电后切断与电源的连接，则电容器所带平行板电容器充电后切断与电源的连接，则电容器所带的电荷量的电荷量Q不变不变电容器两类动态问题的分析方法电容器两类动态问题的分析方法自主学习考点突破第七章静第七章静 电电 场场高考总复习高考总复习 一轮复习导学案一轮复习导学案 物理物理随堂验收自主学习考点突破第七章静第七章静 电电 场场高考总复习高考

8、总复习 一轮复习导学案一轮复习导学案 物理物理随堂验收典题演示典题演示1(2016天津卷天津卷)如图所示，平行板电容器带有等如图所示，平行板电容器带有等量异种电荷，与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下极板量异种电荷，与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下极板都接地，在两极板间有一个固定在都接地，在两极板间有一个固定在P点的点电荷，以点的点电荷，以E表示两板表示两板间的电场强度，间的电场强度，EP表示点电荷在表示点电荷在P点的电势能，点的电势能，表示静电计指表示静电计指针的偏角若保持下极板不动，将上极板向下移动一小段距离针的偏角若保持下极板不动，将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置，则至图

9、中虚线位置，则()A. 增大，增大，E增大增大 B. 增大，增大，EP不变不变C. 减小，减小，EP增大增大 D. 减小，减小，E不变不变D 自主学习考点突破第七章静第七章静 电电 场场高考总复习高考总复习 一轮复习导学案一轮复习导学案 物理物理随堂验收自主学习考点突破第七章静第七章静 电电 场场高考总复习高考总复习 一轮复习导学案一轮复习导学案 物理物理随堂验收典题演示典题演示2(2015苏州一模苏州一模)如图所示，一平行板电容器充如图所示，一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地，正极板与静电计相连，两板间电后与电源断开，负极板接地，正极板与静电计相连，两板间有一个正检验电荷固定在有一个

10、正检验电荷固定在P点以点以C表示电容器的电容、表示电容器的电容、E表示表示两板间的场强、两板间的场强、表示表示P点的电势，点的电势，W表示正检验电荷在表示正检验电荷在P点的点的电势能若正极板保持不动，将负极板缓慢向右平移一小段距电势能若正极板保持不动，将负极板缓慢向右平移一小段距离离l0的过程中，下列各物理量与负极板移动距离的过程中，下列各物理量与负极板移动距离x的关系图象的关系图象中，正确的是中，正确的是()C 自主学习考点突破第七章静第七章静 电电 场场高考总复习高考总复习 一轮复习导学案一轮复习导学案 物理物理随堂验收自主学习考点突破第七章静第七章静 电电 场场高考总复习高考总复习 一轮

11、复习导学案一轮复习导学案 物理物理随堂验收自主学习考点突破第七章静第七章静 电电 场场高考总复习高考总复习 一轮复习导学案一轮复习导学案 物理物理随堂验收1. 带电粒子在电场中的运动综合了静电场和力学的知识，带电粒子在电场中的运动综合了静电场和力学的知识，分析方法和力学的分析方法基本相同：先分析受力情况，再分分析方法和力学的分析方法基本相同：先分析受力情况，再分析运动状态和运动过程析运动状态和运动过程(平衡、加速、减速、直线还是曲线平衡、加速、减速、直线还是曲线)，然后选用恰当的规律解题解决这类问题的基本方法是：然后选用恰当的规律解题解决这类问题的基本方法是：(1) 采用运动和力的观点，即牛顿

12、第二定律和运动学知识求采用运动和力的观点，即牛顿第二定律和运动学知识求解解(2) 用能量转化的观点，即用动能定理和功能关系求解用能量转化的观点，即用动能定理和功能关系求解带电粒子在电场中的直线运动带电粒子在电场中的直线运动自主学习考点突破第七章静第七章静 电电 场场高考总复习高考总复习 一轮复习导学案一轮复习导学案 物理物理随堂验收2. 对带电粒子进行受力分析时应注意的问题对带电粒子进行受力分析时应注意的问题(1) 要掌握电场力的特点电场力的大小和方向不仅跟场强要掌握电场力的特点电场力的大小和方向不仅跟场强的大小和方向有关，还跟带电粒子的电性和电荷量有关在匀的大小和方向有关，还跟带电粒子的电性

13、和电荷量有关在匀强电场中，同一带电粒子所受电场力处处是恒力；在非匀强电强电场中，同一带电粒子所受电场力处处是恒力；在非匀强电场中，同一带电粒子在不同位置所受电场力的大小和方向都可场中，同一带电粒子在不同位置所受电场力的大小和方向都可能不同能不同(2) 是否考虑重力要依据情况而定是否考虑重力要依据情况而定基本粒子：如电子、质子、基本粒子：如电子、质子、粒子、离子等除有特殊说明粒子、离子等除有特殊说明或明确的暗示外，一般不考虑重力或明确的暗示外，一般不考虑重力(但不能忽略质量但不能忽略质量)带电颗粒：如液滴、油滴、尘埃、小球等，除有特殊说明带电颗粒：如液滴、油滴、尘埃、小球等，除有特殊说明或明确的

14、暗示外，一般都不能忽略重力或明确的暗示外，一般都不能忽略重力自主学习考点突破第七章静第七章静 电电 场场高考总复习高考总复习 一轮复习导学案一轮复习导学案 物理物理随堂验收自主学习考点突破第七章静第七章静 电电 场场高考总复习高考总复习 一轮复习导学案一轮复习导学案 物理物理随堂验收(1) 求小物块在运动过程中加速度的最大值，并指出此时加求小物块在运动过程中加速度的最大值，并指出此时加速度的方向和速度的方向速度的方向和速度的方向【答案】【答案】 12 m/s2加速度方向沿斜面向上，速度方向沿斜加速度方向沿斜面向上，速度方向沿斜面向下面向下(2) 设小物块第一次返回的最高点为设小物块第一次返回的

15、最高点为D，求，求AD的距离的距离l3.(3) 求小物块在求小物块在BC间运动的总路程间运动的总路程 【答案】【答案】 1.875 m自主学习考点突破第七章静第七章静 电电 场场高考总复习高考总复习 一轮复习导学案一轮复习导学案 物理物理随堂验收自主学习考点突破第七章静第七章静 电电 场场高考总复习高考总复习 一轮复习导学案一轮复习导学案 物理物理随堂验收自主学习考点突破第七章静第七章静 电电 场场高考总复习高考总复习 一轮复习导学案一轮复习导学案 物理物理随堂验收自主学习考点突破第七章静第七章静 电电 场场高考总复习高考总复习 一轮复习导学案一轮复习导学案 物理物理随堂验收1. 粒子的偏转角

16、粒子的偏转角(1) 以初速度以初速度v0进入偏转电场，如图所示，进入偏转电场，如图所示，带电粒子在电场中的偏转带电粒子在电场中的偏转自主学习考点突破第七章静第七章静 电电 场场高考总复习高考总复习 一轮复习导学案一轮复习导学案 物理物理随堂验收自主学习考点突破第七章静第七章静 电电 场场高考总复习高考总复习 一轮复习导学案一轮复习导学案 物理物理随堂验收自主学习考点突破第七章静第七章静 电电 场场高考总复习高考总复习 一轮复习导学案一轮复习导学案 物理物理随堂验收自主学习考点突破第七章静第七章静 电电 场场高考总复习高考总复习 一轮复习导学案一轮复习导学案 物理物理随堂验收自主学习考点突破第七

17、章静第七章静 电电 场场高考总复习高考总复习 一轮复习导学案一轮复习导学案 物理物理随堂验收典题演示典题演示4(2016南通一模南通一模)如图所示，间距为如图所示，间距为d的平行金的平行金属板间电压恒定初速度为零的电子经电压属板间电压恒定初速度为零的电子经电压U0加速后，沿两板加速后，沿两板间的中心线进入板间电场，电子恰好从下极板边缘飞出，飞出间的中心线进入板间电场，电子恰好从下极板边缘飞出，飞出时速度的偏向角为时速度的偏向角为.已知电子质量为已知电子质量为m、电荷量为、电荷量为e，电子重力，电子重力不计求：不计求：自主学习考点突破第七章静第七章静 电电 场场高考总复习高考总复习 一轮复习导学

18、案一轮复习导学案 物理物理随堂验收(1) 电子刚进入板间电场时的速度大小电子刚进入板间电场时的速度大小v0.(2) 电子通过两极板间的过程中，电场力做的功电子通过两极板间的过程中，电场力做的功W.【答案】【答案】 eU0tan2(3) 平行金属板间的电场强度大小平行金属板间的电场强度大小E.自主学习考点突破第七章静第七章静 电电 场场高考总复习高考总复习 一轮复习导学案一轮复习导学案 物理物理随堂验收自主学习考点突破第七章静第七章静 电电 场场高考总复习高考总复习 一轮复习导学案一轮复习导学案 物理物理随堂验收自主学习考点突破第七章静第七章静 电电 场场高考总复习高考总复习 一轮复习导学案一轮

19、复习导学案 物理物理随堂验收典题演示典题演示5(2015安徽卷安徽卷)在在xOy平面内，有沿平面内，有沿y轴负方向轴负方向的匀强电场，场强大小为的匀强电场，场强大小为E(图中未画出图中未画出)，由，由A点斜射出一质量点斜射出一质量为为m，带电荷量为，带电荷量为q的粒子，的粒子，B和和C是粒子运动轨迹上的两是粒子运动轨迹上的两点，如图所示，其中点，如图所示，其中l0为常数粒子所受重力忽略不计，求：为常数粒子所受重力忽略不计，求：自主学习考点突破第七章静第七章静 电电 场场高考总复习高考总复习 一轮复习导学案一轮复习导学案 物理物理随堂验收(1) 粒子从粒子从A到到C过程中电场力对它做的功过程中电

20、场力对它做的功【答案】【答案】 3qEl0(2) 粒子从粒子从A到到C过程所经历的时间过程所经历的时间(3) 粒子经过粒子经过C点时的速率点时的速率 自主学习考点突破第七章静第七章静 电电 场场高考总复习高考总复习 一轮复习导学案一轮复习导学案 物理物理随堂验收自主学习考点突破第七章静第七章静 电电 场场高考总复习高考总复习 一轮复习导学案一轮复习导学案 物理物理随堂验收自主学习考点突破第七章静第七章静 电电 场场高考总复习高考总复习 一轮复习导学案一轮复习导学案 物理物理随堂验收1. 带电粒子在电场中的运动是一个综合静电力、电势能等带电粒子在电场中的运动是一个综合静电力、电势能等电学知识的力

21、学问题，研究方法与质点动力学相同，它同样遵电学知识的力学问题，研究方法与质点动力学相同，它同样遵守运动的合成与分解、牛顿运动定律、动能定理等力学规守运动的合成与分解、牛顿运动定律、动能定理等力学规律处理问题的要点：注意区分不同的物理过程，弄清物体的律处理问题的要点：注意区分不同的物理过程，弄清物体的受力情况及运动性质，并选用相应的物理规律受力情况及运动性质，并选用相应的物理规律带电粒子在复合场中的运动带电粒子在复合场中的运动自主学习考点突破第七章静第七章静 电电 场场高考总复习高考总复习 一轮复习导学案一轮复习导学案 物理物理随堂验收2. 两种常用的处理方法两种常用的处理方法(1) 运动的合成

22、与分解：处理这种运动的基本思想与处理偏运动的合成与分解：处理这种运动的基本思想与处理偏转运动是类似的，可以将此复杂的运动分解为两个互相正交的转运动是类似的，可以将此复杂的运动分解为两个互相正交的比较简单的直线运动，而这两个直线运动的规律我们是可以掌比较简单的直线运动，而这两个直线运动的规律我们是可以掌握的，然后再按运动合成的观点去求解复杂运动的有关物理握的，然后再按运动合成的观点去求解复杂运动的有关物理量量 自主学习考点突破第七章静第七章静 电电 场场高考总复习高考总复习 一轮复习导学案一轮复习导学案 物理物理随堂验收AB 自主学习考点突破第七章静第七章静 电电 场场高考总复习高考总复习 一轮

23、复习导学案一轮复习导学案 物理物理随堂验收自主学习考点突破第七章静第七章静 电电 场场高考总复习高考总复习 一轮复习导学案一轮复习导学案 物理物理随堂验收自主学习考点突破第七章静第七章静 电电 场场高考总复习高考总复习 一轮复习导学案一轮复习导学案 物理物理随堂验收微模型微模型7 带电粒子在交变电场中的运动带电粒子在交变电场中的运动带电粒子在交变电场中运动的情况比较复杂，由于不同时带电粒子在交变电场中运动的情况比较复杂，由于不同时段受力情况不同、运动情况也就不同，若按常规的分析方法，段受力情况不同、运动情况也就不同，若按常规的分析方法，一般都较繁琐，较好的分析方法就是利用带电粒子的速度图象一般

24、都较繁琐，较好的分析方法就是利用带电粒子的速度图象来分析在画速度图象时，要注意以下几点：来分析在画速度图象时，要注意以下几点：自主学习考点突破第七章静第七章静 电电 场场高考总复习高考总复习 一轮复习导学案一轮复习导学案 物理物理随堂验收1. 带电粒子进入电场的时刻带电粒子进入电场的时刻2. 速度图象的斜率表示加速度，因此加速度相同的运动一速度图象的斜率表示加速度，因此加速度相同的运动一定是平行的直线定是平行的直线3. 图线与坐标轴的围成的面积表示位移，且在横轴上方所图线与坐标轴的围成的面积表示位移，且在横轴上方所围成的面积为正，在横轴下方所围成的面积为负围成的面积为正，在横轴下方所围成的面积

25、为负4. 注意对称和周期性变化关系的应用注意对称和周期性变化关系的应用5. 图线与横轴有交点，表示此时速度反向，对运动很复图线与横轴有交点，表示此时速度反向，对运动很复杂、不容易画出速度图象的问题，还应逐段分析求解杂、不容易画出速度图象的问题，还应逐段分析求解自主学习考点突破第七章静第七章静 电电 场场高考总复习高考总复习 一轮复习导学案一轮复习导学案 物理物理随堂验收自主学习考点突破第七章静第七章静 电电 场场高考总复习高考总复习 一轮复习导学案一轮复习导学案 物理物理随堂验收(1) 当粒子的位移为多大时，速度第一次达到最大，最大值当粒子的位移为多大时，速度第一次达到最大，最大值是多少？是多

26、少？【答案】【答案】 0.04 m2.4105 m/s(2) 粒子运动过程中，将与某一极板相碰撞，求粒子碰撞极粒子运动过程中，将与某一极板相碰撞，求粒子碰撞极板时速度大小板时速度大小【答案】【答案】 2.1105 m/s自主学习考点突破第七章静第七章静 电电 场场高考总复习高考总复习 一轮复习导学案一轮复习导学案 物理物理随堂验收【解析【解析】粒子在电场中的运动情况比粒子在电场中的运动情况比较复杂，可借助于较复杂，可借助于v-t图象分析运动的过图象分析运动的过程，如图所示为一个周期的程，如图所示为一个周期的v-t图象，以后图象，以后粒子将重复这种运动粒子将重复这种运动自主学习考点突破第七章静第

27、七章静 电电 场场高考总复习高考总复习 一轮复习导学案一轮复习导学案 物理物理随堂验收自主学习考点突破第七章静第七章静 电电 场场高考总复习高考总复习 一轮复习导学案一轮复习导学案 物理物理随堂验收自主学习考点突破第七章静第七章静 电电 场场高考总复习高考总复习 一轮复习导学案一轮复习导学案 物理物理随堂验收针对训练如图甲所示，针对训练如图甲所示，A、B是一对平行放置的金属板，是一对平行放置的金属板，中心各有一个小孔中心各有一个小孔P、Q、PQ连线垂直金属板，两板间距为连线垂直金属板，两板间距为d.现现从从P点处连续不断地有质量为点处连续不断地有质量为m 、带电荷量为、带电荷量为q的带电粒子的

28、带电粒子(重重力不计力不计)，沿，沿PQ方向放出，粒子的初速度可忽略不计在方向放出，粒子的初速度可忽略不计在t0时时刻开始在刻开始在A、B间加上如图乙所示的交变电压间加上如图乙所示的交变电压(A板电势高于板电势高于B板板电势时，电压为正电势时，电压为正)，其电压大小为，其电压大小为U、周期为、周期为T.带电粒子在带电粒子在A、B间运动过程中，粒子间相互作用力可忽略不计间运动过程中，粒子间相互作用力可忽略不计自主学习考点突破第七章静第七章静 电电 场场高考总复习高考总复习 一轮复习导学案一轮复习导学案 物理物理随堂验收自主学习考点突破第七章静第七章静 电电 场场高考总复习高考总复习 一轮复习导学

29、案一轮复习导学案 物理物理随堂验收自主学习考点突破第七章静第七章静 电电 场场高考总复习高考总复习 一轮复习导学案一轮复习导学案 物理物理随堂验收自主学习考点突破第七章静第七章静 电电 场场高考总复习高考总复习 一轮复习导学案一轮复习导学案 物理物理随堂验收自主学习考点突破第七章静第七章静 电电 场场高考总复习高考总复习 一轮复习导学案一轮复习导学案 物理物理随堂验收自主学习考点突破第七章静第七章静 电电 场场高考总复习高考总复习 一轮复习导学案一轮复习导学案 物理物理随堂验收1. (2016盐城三模盐城三模)如图所示，用导线将静电计与已经充电如图所示，用导线将静电计与已经充电的平行板电容器极板连接，保持的平行板电容器极板连接，保持B极板位置不动，向右沿水平极板位置不动，向右沿水平方向移动方向移动A极板下列说法中正确的是极板下列说法中正确的是()A. 电容器电容减小电容器电容减小B. 两极板间电压不变两极板间电压不变C. 静电计指针偏角变大静电计指针偏角变大D. 两极板间电场强度不变两极板间电场强度不变D 自主学习考点突破第七章静第七章静