高考物理大一轮复习 第六章 第3讲 电容器 带电粒子在电场中的运动课件.ppt

电场 第六章 第3讲电容器带电粒子在电场中的运动 一 电容器 电容1 电容器 1 组成 由两个彼此 又互相 的导体组成 2 带电荷量 一个极板所带电荷量的 绝缘 靠近 绝对值 3 充 放电 充电 把电容器接在电源上后 电容器两个极板分别带上等量的 的过程 充电后 两极板上的电荷由于互相吸引而保存下来 两极板间有 存在 充电过程中从电源获得的 储存在电容器中 放电 用导线将充电后的电容器的两极板接通 两极板上的电荷 的过程 放电后的两极板间不再有电场 转化为其他形式的能量 异种电荷 电场 电能 中和 电场能 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 2 意义 表示电容器 的物理量 3 定义式 4 单位 1法拉 f 1c v 微法 f 皮法 pf 电荷量q 容纳电荷本领 106 1012 3 平行板电容器的电容 1 决定因素 平行板电容器的电容c和两极板间的电介质的相对介电常数 r成 跟正对面积s成 跟极板间的距离d成 2 决定式 正比 正比 反比 跟踪训练 1 多选 图6 3 1是一种通过测量电容器电容的变化 来检测液面高低的仪器原理图 电容器的两个电极分别用导线接到指示器上 指示器可显示电容的大小 下列关于该仪器的说法中正确的有 图6 3 1 a 该仪器中电容器的两个电极分别是芯柱和导电液体b 芯柱外套的绝缘管越厚 该电容器的电容越大c 如果指示器显示出电容增大了 则说明容器中液面升高了d 如果指示器显示出电容减小了 则说明容器中液面升高了 答案 ac 解析 类似于平行板电容器的结构 芯柱和导电液体构成电容器的两块电极 芯柱的绝缘层就是极间的电介质 其厚度d相当于两平行板间的距离 进入液体深度h相当于两平行板的相对面积 且h越大 s越大 所以d大时c就小 若c大时就表明h大 正确答案为a c项 加 减 速 1 类平抛运动的一般处理方法将粒子的运动分解为沿初速度方向的 运动和沿电场方向的 运动 根据 的知识就可解决有关问题 匀速直线 匀加速直线 运动的合成与分解 跟踪训练 2 单选 如图6 3 3所示 质子 h 和 粒子 he 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 1 1b 1 2c 2 1d 1 4 答案 b 图6 3 3 正确理解电容器电容的定义式和决定式 多选 如图6 3 4所示 要使静电计的指针偏角变小 可采用的方法是 答案ac 多选 对于给定的电容器 下列描述其电荷量q 电压u 电容c之间关系的四个图象 正确的是 abcd 答案 bd 平行板电容器的动态分析 2 两类动态变化问题 1 第一类动态变化 两极板间电压u恒定不变 2 第二类动态变化 电容器所带电荷量q恒定不变 单选 2015年江南十校联考 如图6 3 5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 则 a 带电油滴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小d 电容器的电容减小 两极板带电荷量增大 图6 3 5 答案b 一题一得解答本题时应注意以下三点 1 下极板接地 电势始终为零 2 电容器始终与电源连接 3 带电油滴的初状态 单选 21世纪 智能机器人将走进千家万户 各种各样的传感器是智能机器人的核心部分之一 传感器是一种将感受的物理量 如光 热 力 声等 转换成便于测量的量 一种是电学量 的装置 如图6 3 6所示是一种测定压力的电容式传感器 当待测压力 f 作用于可动膜片电极上时 可使膜片产生压力发生形变 引起电容的变化 将电容器 灵敏电流计和直流电源串联 接成闭合电路时 那么 当f向上压膜片电极时 电容将减小 当f向上压膜片电极时 电容将增大 若电流计有示数 则压力f发生变化 若电流计有示数 则压力f不发生变化 以上各项中正确的有 图6 3 6a b c d 答案 b 1 带电粒子在电场中运动时重力的处理 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 2 带电粒子在电场中的平衡解题步骤 1 选取研究对象 2 进行受力分析 注意电场力的方向特点 3 由平衡条件列方程求解 带电粒子在电场中的加速与偏转分析 3 带电粒子的加速 不计重力 1 运动状态分析 带电粒子沿与电场线平行的方向进入匀强电场 受到的电场力与运动方向在同一直线上 做匀加 减 速直线运动 2 用功能观点分析 粒子动能的变化量等于电场力做的功 电场可以是匀强或非匀强电场 1 若滑块从水平轨道上距离b点x 3r的a点由静止释放 滑块到达与圆心o等高的c点时速度为多大 2 在 1 的情况下 求滑块到达c点时受到轨道的作用力大小 图6 3 7 1 构造及功能 如图6 3 9所示 示波管的原理 图6 3 9 1 电子枪 发射并加速电子 2 偏转电极yy 使电子束竖直偏转 加信号电压 xx 使电子束水平偏转 加扫描电压 3 荧光屏 2 原理 1 yy 作用 被电子枪加速的电子在yy 电场中做匀变速曲线运动 飞出电场后做匀速直线运动打到荧光屏上 y 随信号电压同步调变化 但由于视觉暂留及荧光物质的残光特性看到一条竖直亮线 如何使这一竖直亮线转化成正弦图形呢 加扫描电压 2 xx 作用 如果只在偏转电极xx 上加电压 亮斑就在水平方向发生偏移 加上扫描电压 一周期内 信号电压也变化一周期 荧光屏将出现一完整的正弦图形 单选 2011年安徽卷 如6 3 10所示 图 a 为示波管的原理图 如果在电极yy 之间所加的电压按图 b 所示的规律变化 在电极xx 之间所加的电压按图 c 所示的规律变化 则在荧光屏上会看到的图形是 图6 3 10 解析t 0时 ux uxm uy 0 故电子在 xm处 即此时电子沿xx 方向偏离荧光屏中心的距离最远 0 t1阶段 ux0且先增大后减小 故电子沿x x方向做匀速运动 同时沿y y方向的位移先增大后减小 t t1时 ux 0 uy 0 电子回到荧光屏的中心位置 t1 2t1阶段 ux 0且逐渐增大 uy 0且 uy 先增大后减小 故电子沿x x方向做匀速运动 同时沿yy 方向的位移先增大后减小 t 2t1时 ux uxm uy 0 故电子运动至 xm处 即此时电子沿x x方向偏离荧光屏中心的距离最远 综上所述 选项b正确 答案b 一题一得示波管是带电粒子在电场中加速和偏转的一个实际应用 我们要了解示波管的构造和原理 如图6 3 11所示为一真空示波管 电子从灯丝k发出 初速度不计 经灯丝与a板间的加速电压u1加速 从a板中心孔沿中