2020版高考物理总复习7第3讲电容器带电粒子在电场中的运动教案新人教版

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1、第3讲　电容器　带电粒子在电场中的运动一、电容器及电容1．电容器(1)组成：两个彼此绝缘且又相互靠近的导体组成电容器，电容器可以容纳电荷。(2)所带电荷量：一个极板所带电荷量的绝对值，两极板所带电荷量相等。(3)充、放电①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异号电荷的过程，充电后两极间存在电场，电容器储存了电能。②放电：用导线将充电后电容器的两极板接通，极板上电荷中和的过程，放电后的两极板间不再有电场，同时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与两极板间电势差的比值。(2)公式：C＝＝。(3)物理意义：电容是描述电容器容纳电荷本领大小的物

2、理量，在数值上等于把电容器两极板的电势差增加1V所需增加的电荷量，电容C由电容器本身的构造因素决定，与U、Q无关。(4)单位：法拉，符号F，与其他单位间的换算关系：1F＝106μF＝1012pF。3．平行板电容器的电容平行板电容器的电容与平行板正对面积S、电介质的介电常数εr成正比，与极板间距离d成反比，即C＝。二、带电粒子在电场中的加速和偏转1．带电粒子在电场中的加速(1)运动状态的分析：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条直线上，做匀变速直线运动。(2)用功能观点分析：电场力对带电粒子做的功等于带电粒子动能的增量，即qU＝mv2－mv。2．带

3、电粒子的偏转(1)运动状态：带电粒子受到恒定的与初速度方向垂直的电场力作用而做类平抛运动。(2)处理方法：类似于平抛运动的处理方法①沿初速度方向为匀速运动，运动时间t＝。②沿电场力方向为匀加速运动，a＝＝＝。③离开电场时的偏移量y＝at2＝。④离开电场时的偏转角tanθ＝＝。三、示波管1．构造①电子枪，②偏转电极，③荧光屏。(如图)2．工作原理(1)YY′上加的是待显示的信号电压，XX′上是机器自身产生的锯齿形电压，叫做扫描电压。(2)观察到的现象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，打在荧光屏中心，在那里产生一个亮斑。②若所加扫描电压和信号

4、电压的周期相等，就可以在荧光屏上得到待测信号在一个周期内变化的稳定图象。　　　　　　　　　　　　(判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。)1．电容器的带电荷量是指每个极板所带电荷量的代数和。(×)2．电容器的电容与电容器所带电荷量成正比。(×)3．带电粒子在匀强电场中可能做匀变速直线运动，也可能做匀变速曲线运动。(√)4．只在电场力作用下，带电粒子可能做匀速圆周运动。(√)5．带电粒子在电场中运动时重力一定可以忽略不计。(×)1．(电容器和电容)一充电后的平行板电容器保持两极板的正对面积、间距和电荷量不变，在两极板间插入一电介质，其电容C和两极板间的电势差U的变化情况是(　　)

5、A．C和U均增大B．C增大，U减小C．C减小，U增大D．C和U均减小解析　根据平行板电容器电容公式C＝，在两板间插入电介质后，电容C增大，因电容器所带电荷量Q不变，由C＝可知，U＝减小，B项正确。答案　B2．(带电粒子在电场中的加速)两平行金属板相距为d，电势差为U，一电子质量为m、电荷量为e，从O点沿垂直于极板的方向射入电场，最远到达A点，然后返回，如图所示，OA间距为h，则此电子的初动能为(　　)A.　　　B.C.　　　D.解析　电子从O点到达A点的过程中，仅在电场力作用下速度逐渐减小，根据动能定理可得－eUOA＝0－Ek，因为UOA＝h，所以Ek＝，D项正确。答案　D3．(带

6、电粒子在电场中的偏转)(多选)如图所示，六面体真空盒置于水平面上，它的ABCD面与EFGH面为金属板，其他面为绝缘材料。ABCD面带正电，EFGH面带负电。从小孔P沿水平方向以相同速率射入三个质量相同的带正电液滴A、B、C，最后分别落在1、2、3三点，则下列说法正确的是(　　)A．三个液滴在真空盒中都做平抛运动B．三个液滴的运动时间一定相同C．三个液滴落到底板时的速率相同D．液滴C所带电荷量最多解析　三个液滴在水平方向受到电场力作用，水平方向不是匀速直线运动，所以三个液滴在真空盒中不是做平抛运动，A项错误；由于三个液滴在竖直方向做自由落体运动，三个液滴的运动时间相同，B项正确；三个

7、液滴落到底板时竖直分速度相等，而水平分速度不相等，所以三个液滴落到底板时的速率不相同，C项错误；由于液滴C在水平方向位移最大，说明液滴C在水平方向加速度最大，所带电荷量最多，D项正确。答案　BD考点1　电容器的动态分析考

8、点

9、速

10、通1．电容器的两种情况(1)电容器始终与电源相连时，电容器两极板电势差U保持不变。(2)电容器充电后与电源断开时，电容器所带电荷量Q保持不变。2．平行板电容器动态问题的分析思路典

11、例

12、微

13、探【例1】　如图所示电路中，A、B是构成平行板电容器的