高中物理选修3-1第3讲电容器带电粒子在电场中的运动

结束放映返回目录板块导航 1.抓住三个考点 2.突破三个考向3.解析一个疑难 4.随堂基础演练获取详细资料请浏览： 选修 3-1 第 六 章静 电 场第 3讲 电容器 带电粒子在电场中的运动结束放映返回目录板块导航 1.抓住三个考点 2.突破三个考向3.解析一个疑难 4.随堂基础演练获取详细资料请浏览： 解析一个疑难抓住三个考点备选视频展台突破三个考向 随堂基础演练1.常见电容器 电容器的电压、电荷量和电容的关系2.带电粒子在匀强电场中的运动 3.示波管状元微博1.平行板电容器的动态分析 2.带电体在电场中做直线运动问题的分析3.带电粒子在匀强电场中的偏转问题疑难突破 4 带电粒子在交变电场中的运动问题 1.考情分析、试题类型2. 突破策略3.典例 【 预测 】 第 六 章 静电场备选多媒体展台1.静电感应实验2.静电感应问题讨论3.探究影响电荷间相互作用力的因素4.库仑力的叠加5.通过实例比较静电力和万有引力6.电场力做功与电势能变化的关系7.电势能概念的建立8.在匀强电场中移动试探电荷电场力做的功9.根据在电场中移动电荷电场力做功判定电势差10.根据电势差判断在电场中移动电荷电场力做功11.电容器的充电和放电12.电容器电容概念的建立13.研究影响平行板电容器电容的因素显示 /隐藏第 3讲电容器 带电粒子在电场中的运动结束放映返回目录板块导航 1.抓住三个考点 2.突破三个考向3.解析一个疑难 4.随堂基础演练获取详细资料请浏览 ： 01抓住三个考点 【 思维驱动 】 下列关于电容器和电容的说法中，错误的是 ( )A电容器 A的体积比 B大，说明 A的电容一定比 B的大B对于确定的电容器，其带的电荷与两板间的电压 (小于击穿电压且不为零 )成正比C无论电容器的电压如何变化 (小于击穿电压且不为零 )，它所带的电荷与电压比值恒定不变D电容器的电容是表示电容器容纳电荷本领大小的物理量，其大小与加在两板上的电压无关 考纲点击 1.常见电容器 电容器的电压电荷量和电容的关系解析 电容器的电容与电容器的体积、电容器所带的电荷量、电容器两极板间的电压均无关答案 A 解析 /显隐结束放映返回目录板块导航 1.抓住三个考点 2.突破三个考向3.解析一个疑难 4.随堂基础演练获取详细资料请浏览 ： 01抓住三个考点 【 知识存盘 】 1常见电容器(1)组成：由两个彼此 _又相互 _的导体组成(2)带电荷量：一个极板所带电荷量的 _(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_，电容器中储存 _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2电容(1)定义：电容器所带的 _与电容器两极板间的电势差 U的比值 思考：电容器的电容、电容器带电荷量的变化量以及对应两极板电压的变化量的关系 C=Q/ U( )靠近绝缘绝对值异种电荷 电场能电荷量 Q结束放映返回目录板块导航 1.抓住三个考点 2.突破三个考向3.解析一个疑难 4.随堂基础演练获取详细资料请浏览 ： 01抓住三个考点 (2)定义式： C Q/U.(3)物理意义：表示电容器 _本领大小的物理量(4)单位：法拉 (F)1 F _ F 1012 pF 3平行板电容器(1)影响因素：平行板电容器的电容与 _成正比，与介质的 _成正比，与 _成反比(2)决定式： ， k为静电力常量 . 容纳电荷106正对面积介电常数 两板间的距离结束放映返回目录板块导航 1.抓住三个考点 2.突破三个考向3.解析一个疑难 4.随堂基础演练获取详细资料请浏览 ： 【 思维驱动 】 01抓住三个考点 (2013佛山三模 )如图示在等势面沿竖直方向的匀强电场中，一带负电的微粒以一定初速度射入电场，并沿直线 AB运动，由此可知 ( ).A电场中 A点的电势高于 B点的电势B微粒在 A点时的动能大于在 B点时的动能，在 A点时的电势能小于在 B点时的电势能C微粒在 A点时的动能小于在 B点时的动能，在 A点时的电势能大于在 B点时的电势能D微粒在 A点时的动能与电势能之和等于在 B点时的动能与电势能之和 考纲点击 2.带电粒子在匀强电场中的运动转 解析mgF电结束放映返回目录板块导航 1.抓住三个考点 2.突破三个考向3.解析一个疑难 4.随堂基础演练获取详细资料请浏览 ： 01抓住三个考点 解析 一带负电的微粒以一定初速度射入电场，并沿直线 AB运动，其受到的电场力 F只能垂直等势面水平向左，则电场方向水平向右，如图所示，所以电场中 A点的电势高于 B点的电势， A对；微粒从 A向 B运动，则合外力做负功，动能减小，电场力做负功，电势能增加， C错、 B对；微粒的动能、重力势能、电势能三种能量的总和保持不变，所以D错答案 AB 转 例题v0结束放映返回目录板块导航 1.抓住三个考点 2.突破三个考向3.解析一个疑难 4.随堂基础演练获取详细资料请浏览 ： 01抓住三个考点 【 知识存盘 】 加 (减 )速 结束放映返回目录板块导航 1.抓住三个考点 2.突破三个考向3.解析一个疑难 4.随堂基础演练获取详细资料请浏览 ： 01抓住三个考点 【 知识存盘 】 合成与分解 匀速直线 匀加速直线 结束放映返回目录板块导航 1.抓住三个考点 2.突破三个考向3.解析一个疑难 4.随堂基础演练获取详细资料请浏览 ： 01抓住三个考点 【 思维驱动 】 如图所示，示波管是示波器的核心部件，它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成如果在荧光屏上 P点出现亮斑，那么示波管中的 ( ).A极板 X应带正电 B极板 X应带正电C极板 Y应带正电 D极板 Y应带正电 考纲点击 3.示波管结束放映返回目录板块导航 1.抓住三个考点 2.突破三个考向3.解析一个疑难 4.随堂基础演练获取详细资料请浏览 ： 01抓住三个考点 【 知识存盘 】 1构造： (1)_， (2)_ ， (3)_ 2工作原理 (如图所示 ) (1)如果在偏转电极 XX和 YY之间都没有加电压，则电子枪射出的电子沿直线运动，打在荧光屏 _，在那里产生一个亮斑(2)YY上加的是待显示的 _， XX上是机器自身产生的锯齿形电压，叫做扫描电压，若所加扫描电压和信号电压的周期相同，就可以在荧光屏上得到待测信号在一个周期内变化的稳定图象 电子枪 偏转电极 荧光屏中心信号电压结束放映返回目录板块导航 1.抓住三个考点 2.突破三个考向3.解析一个疑难 4.随堂基础演练获取详细资料请浏览 ： 01抓住三个考点 状元微博结束放映返回目录板块导航 1.抓住三个考点 2.突破三个考向3.解析一个疑难 4.随堂基础演练获取详细资料请浏览 ： 01抓住三个考点 本栏内容 结束结论：(1)粒子以一定速度v0垂直射入偏转电场粒子从偏转电场中射出时，就像是从极板间的 l/2处沿直线射出的(2)经过相同电场加速，又经过相同电场偏转的带电粒子，其运动轨迹重合，与粒子的带电荷量和质量无关 v0vvxvy Om qxyld结束放映返回目录板块导航 1.抓住三个考点 2.突破三个考向3.解析一个疑难 4.随堂基础演练获取详细资料请浏览 ： 02突破三个考向 考向一 平行板电容器的动态分析 【 典例 1】 (2012江苏单科，2)一充电后的平行板电容器保持两极板的正对面积、间距和电荷量不变，在两极板间插入一电介质，其电容 C和两极板间的电势差 U的变化情况是 ( ) A C和 U均增大B C增大， U减小C C减小， U增大D C和 U均减小 审题时关键要抓 住 “动 ”字，就是要确 定 “变量 ”， 同时也要确定 “不动 ”(即不变 )的量 . 【 教你审题 】 判断的思路为：不变量 (Q、 S、 d)变量 (r)C的变化趋势 (增大 )不变量和变量跟目标量的关联 ( 、 C Q/U)目标量的变化趋势 解析 /显隐结束放映返回目录板块导航 1.抓住三个考点 2.突破三个考向3.解析一个疑难 4.随堂基础演练获取详细资料请浏览 ： 02突破三个考向 1.对公式 C Q/U的理解电容 C Q/U的比值，不能理解为电容 C与 Q成正比、与 U成反比，一个电容器电容的大小是由电容器本身的因素决定的，与电容器是否带电及带电多少无关2.电容器两类问题(1)电压不变 电容器始终与直流电源相连，改变 S、 d某一个量，判定 U、 C、 Q、 E等物理量如何变化(2)电荷量不变 电容器充电后与电源断开，改变 d或 S，判定 Q、 C、 U、 E等物理量如何变化 【 借题发挥 】 结束放映返回目录板块导航 1.抓住三个考点 2.突破三个考向3.解析一个疑难 4.随堂基础演练获取详细资料请浏览 ： 3.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1确定不变量，分析是电压不变还是所带电荷量不变2用决定式 分析平行板电容器电容的变化3用定义式 C Q/U 分析电容器所带电荷量或两极板间电压的变化4用 E U/d 分析电容器极板间电场强度的变化 02突破三个考向 结束放映返回目录板块导航 1.抓住三个考点 2.突破三个考向3.解析一个疑难 4.随堂基础演练获取详细资料请浏览 ： 审题导析1.表明电容器电压始终保持不变，且下极板电势为零 .2.油滴所受合力为零，且所受电场力方向向上，油滴带负电 .3.板距增大，电压不变，电场强度减小，电容C减小，电容器带电量减小 .解析 因为电容器两板电压不变，当两板间距离 d增大，电场强度 E减小，P ExP减小， P点的电势降低，故选项 A错 B对；又根据带电油滴平衡可判断其带负电，它在 P点的电势能增大，选项 C错误；电容器的电容减小，则极板带电荷量将减小，选项D错，故答案为 B.答案 B 【 变式跟踪 1】 如图所示，平行板电容器与电动势为 E的直流电源 (内阻不计 )连接，下极板接地一带电油滴位于电容器中的 P点且恰好处于平衡状态 .现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离 ( )A带电油滴将沿竖直方向向上运动B P点的电势将降低C带电油滴的电势能将减少D若电容器的电容减小，则极板带电荷量将增大 02突破三个考向 解析 /显隐结束放映返回目录板块导航 1.抓住三个考点 2.突破三个考向3.解析一个疑难 4.随堂基础演练获取详细资料请浏览 ： 审题导析1.电容器两极板间电压始终保持不变 .2.表明带电粒子受各力的竖直方向分力的合力为零，从而可判定粒子所受电场力方向 .3.水平方向分力的合力呢？自己分析一下 .解析 带电粒子在平行板电容器之间受到两个力的作用，一是重力 mg，方向竖直向下；二是电场力 F Eq，方向垂直于极板向上因二力均为恒力，已知带电粒子做直线运动，所以此二力的合力一定在粒子运动的直线轨迹上，根据牛顿第二定律可知，该粒子做匀减速直线运动，选项 D正确，选项 A、 C错误；从粒子运动的方向和电场力的方向可判断出，电场力对粒子做负功，粒子的电势能增加，选项 B正确答案 BD 02突破三个考向 【 典例 2】 (2012 课标 ,18)如图示平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度 ,两极板与一直流电源相连 .若一带电粒子恰能沿图中所示水平直线通过电容器,则在此过程中 ,该粒子 ( ).A所受重力与电场力平衡B电势能逐渐增加C动能逐渐增加D做匀变速直线运动 考向二 带电体在电场中做直线运动问题的分析 解析 /显隐mgF电F结束放映返回目录板块导航 1.抓住三个考点 2.突破三个考向3.解析一个疑难 4.随堂基础演练获取详细资料请浏览 ： 02突破三个考向 带电体在匀强电场中做直线运动问题的分析方法 【 以题说法 】 结束放映返回目录板块导航 1.抓住三个考点 2.突破三个考向3.解析一个疑难 4.随堂基础演练获取详细资料请浏览 ： 02突破三个考向 转 解析审题导析1.解答周期性变化类问题 ,要重点分析在第一个周期内物体受力及运动规律 .2.第一个周期内，小物块受力及运动情况怎样呢？3.由第一周期运动规律推理出 15s内物体运动规律 .【 变式跟踪 2】 如图甲所示，在真空中足够大的绝缘水平地面上，一个质量为 m 0.2 kg、带电荷量为 q 2.010 6 C的小物块处于静止状态，小物块与地面间的动摩擦因数 0.1.从 t 0时刻开始，在空间加上一个如图乙所示的场强大小和方向呈周期性变化的电场 (取水平向右为正方向， g取 10 m/s2)求：(1)在第 15 s末小物块的速度大小；(2)在 0 15 s内小物块的位移大小 t1:0-2sx1 x2E1qFft2:2-4sFfE2qv2 v4结束放映返回目录板块导航 1.抓住三个考点 2.突破三个考向3.解析一个疑难 4.随堂基础演练获取详细资料请浏览 ： 02突破三个考向 转 例题结束放映返回目录板块导航 1.抓住三个考点 2.突破三个考向3.解析一个疑难 4.随堂基础演练获取详细资料请浏览 ： 02突破三个考向 考向三 带电粒子在匀强电场中的偏转问题 转 解析审题视角1.了解题中所给各已知量 .2.分析带电粒子整个过程的受力及运动规律，列表达式解题 .【 典例 3】 如图示，在两条平行的虚线内存在着宽度为 L、电场强度为 E的匀强电场，在与右侧虚线相距也为 L处有一与电场平行的屏现有一电荷量为 q、质量为 m的带电粒子 (重力不计 )，以垂直于电场线方向的初速度 v0射入电场中，v0方向的延长线与屏的交点为 O.试求：(1)粒子从射入到打到屏上所用的时间；(2)粒子刚射出电场时的速度方向与初速度方向间夹角的正切值 tan ；(3)粒子打到屏上的点 P到 O点的距离 x. F电Pxtm+q结束放映返回目录板块导航 1.抓住三个考点 2.突破三个考向3.解析一个疑难 4.随堂基础演练获取详细资料请浏览 ： 02突破三个考向 转 例题结束放映返回目录板块导航 1.抓住三个考点 2.突破三个考向3.解析一个疑难 4.随堂基础演练获取详细资料请浏览 ： 02突破三个考向 【 借题发挥 】 带电粒子在电场中偏转时是否考虑重力1基本粒子：如电子、质子、 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 (但并不忽略质量 )2带电颗粒：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 求解带电粒子偏转问题的两种思路在示波管模型中，带电粒子经加速电场 U1加速，再经偏转电场 U2偏转后，需再经历一段匀速直线运动才会打到荧光屏上而显示亮点P，如图所示1 确定最终偏移距离 OP的两种方法 结束放映返回目录板块导航 1.抓住三个考点 2.突破三个考向3.解析一个疑难 4.随堂基础演练获取详细资料请浏览 ： 思路 1： 02突破三个考向 思路 2：结束放映返回目录板块导航 1.抓住三个考点 2.突破三个考向3.解析一个疑难 4.随堂基础演练获取详细资料请浏览 ： 02突破三个考向 2 确定粒子经偏转电场后的动能 (或速度 )的两种方法 思路 1：思路 2：结束放映返回目录板块导航 1.抓住三个考点 2.突破三个考向3.解析一个疑难 4.随堂基础演练获取详细资料请浏览 ： 02突破三个考向 【 变式跟踪 3】 如图示，水平放置的平行板电容器，原来 AB两板不带电， B极板接地，它的极板长 l 0.1 m，两板间距离 d 0.4 cm，现有一微粒质量 m 2.010 6 kg，带电荷量 q 1.010 8 C，以一定初速度从两板中