2026届高三物理一轮复习课件：第3讲+电容器+带电粒子在电场中的运动

2026届高三物理一轮复习第3讲

电容器

带电粒子在电场中的运动课标解读

直击高考

复习目标

1.理解电容的定义及动态变化规律。2.掌握带电粒子在电场中的运动的规律（直线、类平抛、类斜抛），深化运动的合成与分解的思想。使学生掌握处理力电综合问题的基本方法，深化对能量观念的理解。

我们知道，水可以用容器储存起来，以备不时之需。那么电荷能否也像水一样储存起来呢？莱顿瓶就是一种最早用来贮存电荷的容器。思考与讨论：莱顿瓶1.定义：在两个相距很近的平行金属板中间夹上一层绝缘物质——电介质（空气也是一种电介质），就构成了一个最简单的电容器，叫作平行板电容器。3.作用：储存电荷金属极板绝缘物质(电介质)思考：相邻的两个同学是否能构成电容器？2.电路图符号：任何两个彼此绝缘又相互靠近的导体都能构成电容器。那么，如何往电容器内“装”电荷呢？一、电容器电容器的充电过程：a.充电:使电容器的两个极板分别带上等量的异种电荷。U++++++-Q+Q------过程：Q↑、U↑、E↑稳定后：均不变G（1）两极板带等量异种电荷；

（2）两极板间有与电源相等的电压；（3）两极板间有匀强电场；

（4）两极板间储存有电场能。电能电场能b.方法:将电容器的两个极板与电源串联。c.充电完成后：电容器的放电过程：a.放电:已经充电的电容器两极板上的电荷的中和过程。++++++Q+QUG↓过程：Q↓、U↓、E↓稳定后：均为零其他电场能（1）两极板带电量为0；

（2）两极板间电压U=0；（3）两极板间场强E=0；

（4）两极板间无电场能。b.方法:将电容器的两个极板与用导线串联。c.放电完成后：演示实验用传感器观察电容器的充放电过程思考回答3.如果把电容器和电源始终连接在一起，电容器两极板电压有什么特点？如果给电容器充好电，把电容器与电源断开，并且也不用导线串接他的两极板，电容器内部储存的电荷有什么特点？4.电容器两极板所带电荷量有什么特点？总的电荷量可不可以把两极板电荷量进行简单加和？那你觉得应该如何描述电容器所储存的电荷的电荷量呢？1.为什么I-t图像“面积”表示充放电的电荷量？2.怎样根据I-t图像估算电容器在全部放电过程中释放的电荷量？试着算一算。4.物理意义：描述电容器容纳电荷的本领。电容越大，表明在相同电势差情况下，电容器所带的电荷越多。1.定义：电容器所带电量Q与电容器两极板间电势差U的比值，叫电容器的电容。用C表示;2.定义式：3.单位：法拉（F）

1F=1C/V1F=106μF=1012pF电容C与电荷量Q成正比与电压U成反比吗？在数值上等于使电容器两极板间的电势差增加1V所需要增加的电荷量。电容5.击穿电压和额定电压：

加在电容器两极板上的电压不能超过某一个限度，超过这个限度，电介质将被击穿，电容器损坏。这个极限电压称为击穿电压。

电容器外壳上标的电压是工作电压，或称额定电压，额定电压比击穿电压低。电容问题引入电容器的电容跟电荷量以及电压均无关，那么电容器电容的大小与哪些因素有关？两板间距离两板正对面积介电常数真空εr=1静电力常量几种常用电介质的相对介电常数决定式：公式内容

公式特点意义联系定义式(不成正反比）决定式（成正反比）反映容纳电荷的本领反映了影响电容大小的因素电容器容纳电荷的本领由Q/U来定义，由本身的结构(如平行板电容器的εr、S、d等因素)来决定平行板电容器电容的决定式和电容定义式的对比问题剖析类型一：保持电容器的两极板与电源相连----极板间电势差U不变

保持S和ℇ不变，极板间距d增大时，电容器带电量Q怎么变化？板间电场强度E怎样变化？U不变Q减小d增大U不变E减小C减小C减小d增大＋＋＋＋＋＋＋－

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＋Q－QEU不变平行板电容器的动态分析拓展、平行板电容器的动态分析方法归纳类型一：保持电容器的两极板与电源相连----极板间电势差U不变推论1：电容器两极板间电压U恒定不变时，则E与εr和S无关，而与d有关。问题剖析类型二：充电后，切断与电源的连接----极板间电荷量Q不变

保持S和ℇ不变,极板间距d增大时，电容器板间电场强度E怎样变化？推论2：平行板电容器带电量Q一定时，板间的电场强度只与板所带的电荷量、相对介电常数及极板正对面积有关，与两极板的距离d无关。E不变Q不变＋＋＋＋＋＋＋－

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＋Q－QE

B

√

生活中的电容器

四个电流比例的精密计算来确定手指位置。对于电容触摸屏，下列说法正确的是(

)。A.电容触摸屏只需要触摸，不需要压力即能产生位置信号B.使用绝缘笔在电容触摸屏上也能进行触控操作C.手指压力变大时，由于手指与屏的夹层工作面距离变小，电容变小D.手指与屏的接触面积变大时，电容变大√√1.图为某电容传声器结构示意图，当人对着传声器讲话时，膜片会振动。若某次膜片振动时，膜片与极板距离增大，则在此过程中(

)。D

平行板电容器电容

（决定式）平行电容器的动态分析单位：法拉F（定义式）

数学表达式2.充电后，切断与电源的连接----极板间电荷量Q不变1.保持电容器的两极板与电源相连----极板间电势差U不变课堂小结基础点

带电粒子在电场中的直线运动一、电场中的带电粒子重力的处理问题1、微观--带点的基本粒子：如电子，质子，α粒子，正负离子等。这些粒子所受重力和电场力相比小得多，除非有说明或明确的暗示以外，一般都不考虑重力（但并不能忽略质量）。2、宏观--带电微粒：如带电小球、液滴、尘埃等。除非有说明或明确的暗示以外，一般都考虑重力。3、其他带电体：是否考虑重力，要根据题目暗示或运动状态来判定。一、问题思考ABUdE+Fv如图，一个质量为m、带正电荷q的粒子，只在静电力的作用下由静止开始从正极板A向负极板B运动。试计算粒子到达负极板时的速度？方法一：动力学观点

主要用牛顿运动定律和匀变速直线运动的规律一、问题思考ABUdE+Fv如图，一个质量为m、带正电荷q的粒子，只在静电力的作用下由静止开始从正极板A向负极板B运动。试计算粒子到达负极板时的速度？方法二：能量观点

——利用动能定理总结：粒子加速后的速度只与加速电压有关。二、延伸思考思考：若两极板间不是匀强电场，该用何种方法求解？若粒子的初速度为零,则:若粒子的初速度不为零,则:能量观点——动能定理三、总结分析1、方法：分析带电粒子加速的问题，常有两种思路∶（1）利用牛顿第二定律结合匀变速直线运动公式分析（2）利用静电力做功结合动能定理分析。2、方法选择：（1）当解决的问题属于匀强电场且涉及运动时间等描述运动过程的物理量时，适合运用第一种思路分析;（2）当问题只涉及位移、速率等动能定理公式中的物理量或非匀强电场情景时，适合运用第二种思路分析。

（1）充电后电容器极板间的电场强度大小。

（2）充电后电容器所带的电荷量。

（1）滑块刚进入区域Ⅱ时的速率。

（2）滑块在区域Ⅱ中的运动时间。

（3）滑块运动的总路程。

重难点2

带电粒子在匀强电场中的偏转一、问题思考如图，一带电粒子以垂直匀强电场的场强方向以初速度v0

射入电场，若不计粒子的重力，带电粒子将做什么运动？1.受力分析：仅受竖直向下的电场力做类平抛运动2.运动分析：v0q、mLd----------+++++++++U++垂直电场方向：匀速直线运动沿电场方向：初速度为零的匀加速直线运动二、问题跟进Ld+-------------

+++++++++++

Uv0q、mF+vv0vyyθ偏转角（偏向角）偏移距离（侧移距离或侧移量）如图，粒子以初速度v0射入电场，求射出电场时沿垂直于板面方向偏移距离y和速度偏转角θ。三、问题突破Ld--------+++++++++Uv0q、m++vyθvv0y1.飞行时间：3.竖直分速度：2.竖直分位移：4.速度偏转角：四、规律总结1、初速度相同的带电粒子，无论m、q是否相同，只要q/m相同，则偏转距离y和偏转角度θ都相同。(即轨迹重合)当偏转电场的U、L、d一定：Ld----------+++++++++Uv0q、m++vyθvv0y2、初动能相同的带电粒子，只要q相同，无论m是否相同，则偏转距离y和偏转角度θ都相同。(即轨迹重合)

BC

归纳总结（1）解决带电粒子先加速后偏转问题（如图所示）的常用方法：加速电场中的运动

示波器示波器：用来观察电信号随时间变化的电子仪器，其核心部分是示波管。偏转电极亮斑亮斑电