2017届高考物理一轮复习专题七静电场考点3电容器带电粒子在电场中的运动教案

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1、基础点知识点1　　常见电容器　电容器的电压、电荷量和电容的关系1．常见电容器(1)组成：由两个彼此绝缘又相互靠近的导体组成。(2)带电荷量：一个极板所带电荷量的绝对值。(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异种电荷，电容器中储存电场能。放电：使充电后的电容器失去电荷的过程，放电过程中电场能转化为其他形式的能。2．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)公式。①定义式：C＝。②推论：C＝。(3)单位：法拉(F)，1F＝106μF＝1012pF。(4)物理意义：表示电容器容纳电

2、荷本领大小的物理量。(5)电容与电压、电荷量的关系：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。3．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正对面积成正比，与介质的介电常数成正比，与两板间的距离成反比。(2)决定式：C＝，k为静电力常量。r为相对介电常数，与电介质的性质有关。知识点2　　带电粒子在电场中的运动1．带电粒子在电场中的加速(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．带电粒子在匀强电场中的偏转(1)运动情况：如果带电粒子以

3、初速度v0垂直场强方向进入匀强电场中，则带电粒子在电场中做类平抛运动，如图所示。(2)处理方法：将粒子的运动分解为沿初速度方向的匀速直线运动和沿电场力方向的匀加速直线运动。根据运动的合成与分解的知识解决有关问题。(3)基本关系式：运动时间t＝，加速度a＝＝＝。偏转量y＝at2＝。偏转角θ的确定：tanθ＝＝＝。知识点3　　示波管原理示波器是用来观察电信号随时间变化的仪器，其核心部件是示波管，它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，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传播，打在荧光屏中央，在那里产生一个亮

4、斑。2．YY′上加的是待显示的信号电压。XX′上是机器自身的锯齿形电压，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图象。重难点一、电容器问题1．公式C＝＝与C＝的不同(1)公式C＝＝是电容的定义式，对任何电容器都适用。对一个确定的电容器，其电容已确定，不会随其带电荷量的改变而改变。对一个确定的电容器，Q∝U。(2)公式C＝是平行板电容器的决定式，只对平行板电容器适用。反映了影响电容器大小的因素C∝εr，C∝S，C∝。2．平行板电容器的动态分析(1)电容器动态分析的基本思路①确定不变量，分析电

5、压不变或电量不变。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＝分析电容器所带电量或两极板间电压的变化。④用E＝分析电容器极板间场强的变化。(2)两类典型的动态变化分析①第一类动态变化：两极板间电压U恒定不变。(与电源始终相连接)②第二类动态变化：电容器所带电荷量Q恒定不变。(与电源接通后断开)特别提醒(1)电容器在不高于额定电压下工作都是安全可靠的，不要误认为电容器只有在额定电压下工作才是正常的。(2)由E＝＝＝可知，平行板电容器两极板间的场强大小由极板上电荷分布的密度决定。极板上电荷的密度越大，两极板间电场线的分布越密集，极板间的

6、场强越大。二、带电粒子在电场中的运动1．带电粒子加速问题(1)动力学的观点可根据牛顿第二定律结合运动学公式求解(仅限于匀强电场)。基本方程：a＝，E＝，v2－v＝2ax。(2)用功能观点可根据动能定理、电场力做功(也适用于非匀强电场)。基本方程：mv2－mv＝qU。特别提醒不管是匀强电场还是非匀强电场加速带电粒子，W＝qU都适用，而W＝qEd只适用于匀强电场。对于直线加速，实质上是电势能转化为动能，解题思路是列动能定理的方程(能量观点)来求解。2．带电粒子偏转中的问题(1)带电粒子在匀强电场中偏转时间的讨论：质量为m、电荷量为q的带电粒子，以初

7、速度v0垂直于电场方向从极板中间射入匀强电场，已知极板间距为d，极板长度为L，极板间电压为U，带电粒子在匀强电场中的运动时间为t，则①带电粒子能穿出电场时，在电场中运动的时间由沿初速度方向上的运动来确定比较方便，其值为t＝。②带电粒子打到极板上时，在电场中运动的时间由沿电场方向上的运动来确定比较方便，其值为t＝＝d。(2)粒子的偏转角①以初速度v0垂直进入偏转电场：如图所示，设带电粒子质量为m，带电荷量为q，偏转电压为U1，若粒子飞出电场时偏转角为θ，则tanθ＝结论：动能一定时，tanθ与q成正比，电荷量相同时，tanθ与动能成反比。②粒子从

8、静止开始经加速电场U0加速后再进入偏转电场则有：qU0＝mv可解得：tanθ＝结论：粒子的偏转角与粒子的q、m无关，仅取决于加速电场和偏转电场。(3)