高三物理总复习 6.3电容器 带电粒子在电场中的运动课件 鲁科版.ppt

第三节电容器带电粒子在电场中的运动 一 电容器1 电容器 1 组成 由两个彼此 又相互 的导体组成 2 带电量 一个极板所带电量的 3 电容器的充 放电充电 使电容器带电的过程 充电后电容器两板上带等量的 电容器中储存 绝缘 靠近 绝对值 异种电荷 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 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 电场能 电荷量q 3 物理意义 表示电容器 本领大小的物理量 4 单位 法拉 f 1f 106 f 1012pf 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 容纳电荷 正对面积 介电常数 两板间的距离 提示 不正确 c的大小由 s d决定与u q无关 2 带电粒子在电场中的偏转 1 如果带电粒子以初速度v0垂直场强方向进入匀强电场中 不考虑重力时 则带电粒子在电场中将做类平抛运动 如图6 3 1所示 图6 3 1 2 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 运动和沿电场力方向的 运动 根据 的知识就可解决有关问题 匀速直线 初速度为零的匀加速 运动的合成与分解 三 示波器示波器是用来观察电信号随时间变化的情况 其核心部件是示波管 它由电子枪 偏转电极和灾光屏组成 如图6 3 2所示 图6 3 2 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 上是机器自身的锯齿形电压 叫做 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图象 中心 信号电压 扫描电压 课堂互动讲练 名师点睛 在分析平行板电容器的电容及其他参量的动态变化时 有两个技巧 1 紧抓 不变量 即 控制变量法 2 选择合适的公式分析 即时应用 即时突破 小试牛刀 1 2009年高考海南卷 一平行板电容器两极板间距为d 极板面积为s 电容为 0s d 其中 0是常量 对此电容器充电后断开电源 当增加两板间距时 电容器极板间 a 电场强度不变 电势差变大b 电场强度不变 电势差不变c 电场强度减小 电势差不变d 电场强度减小 电势差减小 二 带电粒子在电场中的加速和偏转1 解决这类问题的基本方法 带电粒子在电场中的运动 综合了静电场和力学的知识 分析方法和力学方法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 平衡 加速 减速 直线还是曲线 然后选用恰当的规律解题 1 采用运动和力的观点 牛顿第二定律和运动学知识求解 2 用能量转化的观点 动能定理和功能关系求解 2 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能不同 2 是否考虑重力要依据情况而定 基本粒子 如电子 质子 粒子 离子等除有说明或明确的暗示外 一般不考虑重力 但不能忽略质量 带电颗粒 如液滴 油滴 尘埃 小球等 除有说明或明确暗示外 一般都不能忽略重力 3 带电粒子在电场中偏转的讨论 1 粒子的偏转角问题图6 3 3 即时应用 即时突破 小试牛刀 2 2011年湖南师大附中模拟 如图6 3 4为示波管的示意图 左边为加速电场 右边水平放置的两极板之间有竖直方向的偏转电场 电子经电压为u1的电场加速后 射入偏转电压为u2的偏转电场 离开偏转电场时 电子离荧光屏中心o的侧移为y 单位偏转电压引起的偏转距离 y u2 称为示波器的灵敏度 设极板长度为l 极板间距为d 通过调整一个参量 下列方法可以提高示波器的灵敏度的是 图6 3 4a 增大lb 增大dc 增大u1d 减小u2 经典题型探究 2010年高考重庆理综卷 某电容式话筒的原理示意图如图6 3 5所示 e为电源 r为电阻 薄片p和q为两金属极板 对着话筒说话时 p振动而q可视为不动 在p q间距增大过程中 图6 3 5 a p q构成的电容器的电容增大b p上电荷量保持不变c m点的电势比n点的低d m点的电势比n点的高 答案 d 规律总结 如图6 3 7所示 水平放置的两块平行金属板a b 其电容为c 相距为d 开始两板不带电 a板接地 且中央有孔 若带电荷量为q 质量为m的液滴 间断地 每次只有一滴 从小孔处以相同速度v0垂直射向b板 且将电荷全部传给b板 那么到达b板的液滴数目不会超过多少个 重力加速度为g 图6 3 7 规律总结 带电粒子在电场中的运动 结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析运动状态和运动过程 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 1 采用运动和力的观点 牛顿第二定律和运动学知识求解 2 用能量转化的观点 动能定理和功能关系求解 满分样板10分 2011年福建六校联考 如图6 3 9所示 一带电粒子以速度v0沿上板边缘垂直于电场线射入匀强电场 它刚好贴着下板边缘飞出 已知匀强电场两极板长为l 间距为d 求 图6 3 9 1 如果带电粒子的速度为2v0 则离开电场时 沿场强方向偏转的距离y为多少 2 如果带电粒子的速度变为2v0 板长l不变 当它的竖直位移仍为d时 它的水平位移s为多少 粒子的重力忽略不计 思路点拨 根据带电粒子在偏转电场中做类平抛运动的特点 利用