2019年高考物理一轮复习第七章静电场第3讲电容器与电容带电粒子在电场中的运动学案

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1、第3讲　电容器与电容　带电粒子在电场中的运动板块一　主干梳理·夯实基础【知识点1】　常见电容器　电容器的电压、电荷量和电容的关系　Ⅰ1.电容器(1)组成：由两个彼此绝缘又相互靠近的导体组成。(2)带电量：一个极板所带电荷量的绝对值。(3)电容器的充电、放电①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异种电荷，电容器中储存电场能。②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。③充电时电流流入正极板，放电时电流流出正极板。2．常见的电容器(1)分类：从构造上可分为固定电容器和可变电容器。(2)击穿电

2、压：加在电容器极板上的极限电压，超过这个电压，电介质将被击穿，电容器损坏；电容器外壳上标的电压是额定电压，这个电压比击穿电压低。3．电容(1)定义：电容器所带的电荷量Q与电容器两极板间的电势差U的比值。(2)定义式：C＝。(3)单位：法拉(F)，1F＝106μF＝1012pF。(4)电容与电压、电荷量的关系①电容C的大小由电容器本身结构决定，与电压、电荷量无关。不随Q变化，也不随电压变化。②由C＝可推出C＝。4．平行板电容器及其电容(1)影响因素：平行板电容器的电容与两极板正对面积成正比，与两极板间介质的介电常数成正比，与两板间的距离成

3、反比。(2)决定式：C＝，k为静电力常量。【知识点2】　带电粒子在匀强电场中的运动　Ⅱ1．加速问题若不计粒子的重力，则电场力对带电粒子做的功等于带电粒子的动能的增量。(1)在匀强电场中：W＝qEd＝qU＝mv2－mv；(2)在非匀强电场中：W＝qU＝mv2－mv。2．偏转问题(1)条件分析：不计重力的带电粒子以速度v0垂直于电场线方向飞入匀强电场。(2)运动性质：类平抛运动。(3)处理方法：利用运动的合成与分解。①沿初速度方向：做匀速直线运动，运动时间t＝。②沿电场方向：做初速度为零的匀加速运动。③基本过程，如图所示【知识点3】　示波管

4、　Ⅰ1．构造示波管的构造如图所示，它主要由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，管内抽成真空。2．工作原理(1)如果偏转电极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，打在荧光屏中心，在那里产生一个亮斑。(2)示波管的YY′偏转电极上加的是待显示的信号电压，XX′偏转电极上加的是仪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随时间变化的稳定图象。板块二　考点细研·悟法培优考点1平行板电容器的两类动态变化问题[对比分析]1．对公式C＝的理解电容C＝，不能理解

5、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．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C＝分析平行板电容器电容的变化。(3)用定义式C＝分析电容器所带电荷量或两极板间电压的变化。(4)用E＝分析电容器两极板间电场强度的变化。3．电容器两类问题的比较分类充电后与电池两极相连充电后与电池两极断开不变量UQd变大C变小→Q变小、E变小C变小→U变大、E不变S变大C变大→Q变大、E不变C变大→U变小、

6、E变小εr变大C变大→Q变大、E不变C变大→U变小、E变小例1　[2017·山东菏泽模拟]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。一带电油滴位于两极板间的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．电容器的电容减小，极板带电荷量将增大(1)电容器与电源连接，不变量是电压还是电荷量？提示：电压。(2)电压不变时，如何判断场强变化？提示：依据E＝判断。尝试解答　选B。电容器上极板接电源正极，则

7、板间场强方向竖直向下。由于带电油滴在P点恰好处于平衡状态，受力分析如图所示，则油滴带负电。上极板上移，板间距离d变大，板间电压E不变，由E场＝，知E场变小，油滴向下运动，A选项错误；P点电势等于P点与下极板间电势差，由U＝E场d知，U变小，则P点电势降低，故B选项正确；电势能Ep＝qφ，负电荷在电势低的地方电势能大，则带电油滴的电势能将增加，故C选项错误；电容C＝，d增大，则C减小，由Q＝CU＝CE，知Q减小，所以D选项错误。总结升华平行板电容器问题的分析(1)平行板电容器动态变化的两类题型①电容器始终与电源相连，U恒定不变，则有Q＝C

8、U∝C，C＝∝，两板间场强E＝∝；②电容器充完电后与电源断开，Q恒定不变，则有U＝，C∝，场强E＝＝∝。(2)分析平行板电容器的两个关键点①确定不变量：首先要明确动态变化过程中的哪些量不变，是保持电量不变还