人教版高三物理总复习优质课件 静电场 第三节 电容器与电容 带电粒子在电场中的运动
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向电势降低可知 P 点的电势高于下极板的电势,下极板的电势为零,所以 P 点电势
降低,C 错误,D 正确。
2.(电容器与电源相连)工业生产纺织品、纸张等绝缘材料时为了实时监控
其厚度,通常要在生产流水线上设置如图所示传感器。其中A、B为平行板电
容器的上、下两个极板,上下位置均固定,且分别接在恒压直流电源的两极
平抛运动,轨迹不是抛物线。
3.如图所示是示波器的原理示意图,电子经电压为U1的加速电场加速后,进
入电压为U2的偏转电场,离开偏转电场后打在荧光屏上的P点。P点与O点的
距离叫偏转距离。要提高示波器的灵敏度的办法有哪些?
答案:要提高灵敏度可以降低加速电压,也可以增加偏转极板长度,增大偏
转极板与荧光屏的距离,减小偏转极板间的距离。
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。
2.电容
(1)定义:电容器所带的 电荷量 与电容器两极板间的 电势差 的比值。
(2)定义式:
C=
。
(3)单位:法拉(F)、微法(μF)、皮法(pF)。1 F= 106 μF= 1012
(4)意义:表示电容器 容纳电荷
,③荧光屏(如图所示)
,偏转角θ的
2.示波管的工作原理
(1)YY′偏转电极上加的是待显示的 信号电压
器自身产生的锯齿形电压,叫做 扫描电压 。
,XX′偏转电极上是仪
(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。
第3节
电容器与电容
带电粒子
在电场中的运动
物理
积累必备知识
提升关键能力
教材梳理
积累必备知识
一、电容器及电容
1.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
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 ,
B.A板下移时,P点的电场强度不变,P点电势升高
C.B板上移时,P点的电场强度减小,P点电势降低
D.B板上移时,P点的电场强度不变,P点电势降低
)
解析:由 E= 及
= 可得两极板间电场强度 E=
,因为电容器充电后与电源断
开,所以电容器两极板所带电量不变,正对面积不变,故 A 板下移时,P 点的电场强
上(电源电压小于材料的击穿电压)。当流水线上通过的产品厚度减小时,下
列说法正确的是(
C
)
A.A、B平行板电容器的电容增大
=qU= mv - m 。
(2)在非匀强电场中,W= qU
= mv - m 。
2
2
2.偏转
(1)运动情况:如果带电粒子以初速度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
上铺一薄层中药材,针状电极O和平板电极MN接高压直流电源,其间产生较
强的电场。水分子是极性分子,可以看成棒状带电体,一端带正电,另一端
带等量负电。水分子在电场力的作用下会加速从中药材中分离出去,被鼓
风机送出的水平微风裹挟着飞离电场区域。图中虚线ABCD是某一水分子从
A处由静止开始的运动轨迹。回答下列问题:
本领的高低。
pF。
(5)决定因素:由电容器本身物理条件(大小、形状、相对位置及电介质)决
定,与电容器是否 带电 及 电压 无关。
3.平行板电容器的电容
(1)决定因素:极板的 正对面积
(2)决定式:C=
。
,电介质的相对介电常数,两板间的距离。
二、带电粒子在电场中的运动
1.加速
(1)在匀强电场中,W= qEd
(1)水分子运动中受到的电场力怎样变化?
答案:根据电场线疏密可以判断电场强弱,D点电场线最密,电场强度最强,
所以D点受电场力最大,水分子运动过程中所受电场力越来越大。
(2)水分子运动中电势能怎样变化?
答案:水分子从静止开始运动,电场力做正功,电势能减小。
(3)水分子的轨迹ABCD是一条抛物线吗?
答案:因为电场不是匀强电场,所以水分子受力方向一直在变,所以不是类
度不变;下极板接地,电势恒为零,P 点与下极板的距离不变,根据公式 U=Ed,P 点与
下极板的电势差不变,则 P 点的电势不变,A 正确,B 错误;B 板上移时,根据推论 E=
可知,P 点的电场强度不变;B 板上移,P 点与下极板间的距离减小,根据公式
U=Ed,P 点与下极板的电势差减小,而电容器间电场方向竖直向下,根据沿电场线方
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= = =
正切值 tan θ= = =管
1.示波管的构造
①电子枪,② 偏转电极
2
,偏转量 y= at =
②若所加扫描电压和 信号电压
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。
情境探究
1.如图所示为某一机器人上的电容式位移传感器工作时的简化模型图。当
被测物体在左右方向发生位移时,电介质板随之在电容器两极板之间移动,
连接电容器的静电计会显示电容器电压的变化,进而能测出电容的变化,最
后就能探测到物体位移的变化,若静电计上的指针偏角为θ,被测物体向左
移动时,θ怎样变化?
答案:由公式 C=
,可知当被测物体带动电介质板向左移动时,导致两极板间电介
质增多,εr 变大,则电容 C 增大,由公式 C= 可知,电荷量 Q 不变时,U 减小,则θ减小。
2.如图所示是高压电场干燥中药技术基本原理图,在一个很大的导体板MN
提升关键能力
考点一
平行板电容器的动态分析问题
多维训练
1.(电容器充电后与电源断开)(多选)如图所示,平行板电容器充电后与电源断开,两
个极板为A、B,B板接地,A板带电荷量+Q,板间电场有一固定点P,若将B板固定,A板下
移一些,或将A板固定,B板上移一些,在这两种情况中,下列说法正确的是( AD
A.A板下移时,P点的电场强度不变,P点电势不变
降低,C 错误,D 正确。
2.(电容器与电源相连)工业生产纺织品、纸张等绝缘材料时为了实时监控
其厚度,通常要在生产流水线上设置如图所示传感器。其中A、B为平行板电
容器的上、下两个极板,上下位置均固定,且分别接在恒压直流电源的两极
平抛运动,轨迹不是抛物线。
3.如图所示是示波器的原理示意图,电子经电压为U1的加速电场加速后,进
入电压为U2的偏转电场,离开偏转电场后打在荧光屏上的P点。P点与O点的
距离叫偏转距离。要提高示波器的灵敏度的办法有哪些?
答案:要提高灵敏度可以降低加速电压,也可以增加偏转极板长度,增大偏
转极板与荧光屏的距离,减小偏转极板间的距离。
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。
2.电容
(1)定义:电容器所带的 电荷量 与电容器两极板间的 电势差 的比值。
(2)定义式:
C=
。
(3)单位:法拉(F)、微法(μF)、皮法(pF)。1 F= 106 μF= 1012
(4)意义:表示电容器 容纳电荷
,③荧光屏(如图所示)
,偏转角θ的
2.示波管的工作原理
(1)YY′偏转电极上加的是待显示的 信号电压
器自身产生的锯齿形电压,叫做 扫描电压 。
,XX′偏转电极上是仪
(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。
第3节
电容器与电容
带电粒子
在电场中的运动
物理
积累必备知识
提升关键能力
教材梳理
积累必备知识
一、电容器及电容
1.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
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 ,
B.A板下移时,P点的电场强度不变,P点电势升高
C.B板上移时,P点的电场强度减小,P点电势降低
D.B板上移时,P点的电场强度不变,P点电势降低
)
解析:由 E= 及
= 可得两极板间电场强度 E=
,因为电容器充电后与电源断
开,所以电容器两极板所带电量不变,正对面积不变,故 A 板下移时,P 点的电场强
上(电源电压小于材料的击穿电压)。当流水线上通过的产品厚度减小时,下
列说法正确的是(
C
)
A.A、B平行板电容器的电容增大
=qU= mv - m 。
(2)在非匀强电场中,W= qU
= mv - m 。
2
2
2.偏转
(1)运动情况:如果带电粒子以初速度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
上铺一薄层中药材,针状电极O和平板电极MN接高压直流电源,其间产生较
强的电场。水分子是极性分子,可以看成棒状带电体,一端带正电,另一端
带等量负电。水分子在电场力的作用下会加速从中药材中分离出去,被鼓
风机送出的水平微风裹挟着飞离电场区域。图中虚线ABCD是某一水分子从
A处由静止开始的运动轨迹。回答下列问题:
本领的高低。
pF。
(5)决定因素:由电容器本身物理条件(大小、形状、相对位置及电介质)决
定,与电容器是否 带电 及 电压 无关。
3.平行板电容器的电容
(1)决定因素:极板的 正对面积
(2)决定式:C=
。
,电介质的相对介电常数,两板间的距离。
二、带电粒子在电场中的运动
1.加速
(1)在匀强电场中,W= qEd
(1)水分子运动中受到的电场力怎样变化?
答案:根据电场线疏密可以判断电场强弱,D点电场线最密,电场强度最强,
所以D点受电场力最大,水分子运动过程中所受电场力越来越大。
(2)水分子运动中电势能怎样变化?
答案:水分子从静止开始运动,电场力做正功,电势能减小。
(3)水分子的轨迹ABCD是一条抛物线吗?
答案:因为电场不是匀强电场,所以水分子受力方向一直在变,所以不是类
度不变;下极板接地,电势恒为零,P 点与下极板的距离不变,根据公式 U=Ed,P 点与
下极板的电势差不变,则 P 点的电势不变,A 正确,B 错误;B 板上移时,根据推论 E=
可知,P 点的电场强度不变;B 板上移,P 点与下极板间的距离减小,根据公式
U=Ed,P 点与下极板的电势差减小,而电容器间电场方向竖直向下,根据沿电场线方
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= = =
正切值 tan θ= = =管
1.示波管的构造
①电子枪,② 偏转电极
2
,偏转量 y= at =
②若所加扫描电压和 信号电压
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。
情境探究
1.如图所示为某一机器人上的电容式位移传感器工作时的简化模型图。当
被测物体在左右方向发生位移时,电介质板随之在电容器两极板之间移动,
连接电容器的静电计会显示电容器电压的变化,进而能测出电容的变化,最
后就能探测到物体位移的变化,若静电计上的指针偏角为θ,被测物体向左
移动时,θ怎样变化?
答案:由公式 C=
,可知当被测物体带动电介质板向左移动时,导致两极板间电介
质增多,εr 变大,则电容 C 增大,由公式 C= 可知,电荷量 Q 不变时,U 减小,则θ减小。
2.如图所示是高压电场干燥中药技术基本原理图,在一个很大的导体板MN
提升关键能力
考点一
平行板电容器的动态分析问题
多维训练
1.(电容器充电后与电源断开)(多选)如图所示,平行板电容器充电后与电源断开,两
个极板为A、B,B板接地,A板带电荷量+Q,板间电场有一固定点P,若将B板固定,A板下
移一些,或将A板固定,B板上移一些,在这两种情况中,下列说法正确的是( AD
A.A板下移时,P点的电场强度不变,P点电势不变