高考物理总复习 第6章 3讲 电容器与电容 带电粒子在电场中的运动课件 新人教版

(5)S 闭合后断开，电容器的电荷量不变，为 CU；当板 间距离增大为 2d 时，E 不变，仍为Ud ；依据 U＝Ed，可知电 容器的电压变为 2U；依据 C＝4επrkSd，可知电容器的电容变 为12C.
【方法归纳】在分析电容器动态变化问题时，要利用控 制变量法，有两种情况：
(1)U 保持不变——电容器始终与电源相连． (2)Q 保持不变——电容器充电后与电源断开． 分析的依据为：C∝εdrS，E＝Ud ，C＝QU等公式．
第三讲 电容器与电容、 带电粒子在电场中的运动
1．知道电容器与电容，知道电容的物理意义． 2．掌握带电粒子在电场中运动的分析方法． 3．知道示波管的工作原理及结构．
一、电容器、电容
1．电容器
(1)组成：由两个彼此
又相互
的导体组成．
(2)带电量：一个极板所带电靠荷近量的 绝缘 ．
(3)电容器的充、放电
加速度：a＝mF＝qmE 离开电场时的偏移量：y＝12at2＝ 离开电场时的偏转角：tan θ＝vv0y＝
在研究带电粒子在电场中的偏转问题时要注意与平抛运动规 律相联系，这有助于分析解决问题．
三、示波管的原理 1．构造：(1) 电子枪 ，(2) 偏转电极 ，(3) 荧光屏 ． 2．工作原理(如图所示)
(5)保持S闭合后断开，使平行板电容器板间距离由d变成2d， 平行板电容器的电容、电势差、电荷量、内部电场强度分 别为多大？
【规范解答】(1)S 未闭合前，电容器还没有充电，此时 电势差、电荷量、内部电场强度都为零，但是电容是由电容 器本身的性质决定的，故仍为 C.
(2)S 闭合后，电容器被充电，依据题意可知，电容器的 电压为 U；依据电场强度与电势差的关系可得：电场强度 E ＝Ud ；依据 C＝QU可得：Q＝CU.
1．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．一带电油滴位于电容器中的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，则( )
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小
D．若电容器的电容减小，则极板带电荷量将增大
2．电容器两类动态变化分析比较 (1)第一类动态变化
(2)第二类动态变化
友情提示：在分析平行板电容器的电容及其状态参量的动态 变化时，要注意：(1)正确判断变量与不变量，特别是板间 电压及电荷量；(2)根据待分析的物理量选择恰当的公式．
如图所示，电源的电动势为U，电路中的开关为S，平行 板电容器的板间距离为d，正对面积为S，介电常数为εr， 电容为C.
要在荧光屏上得到稳定的图象，必须满足什么条件？ 提示：当扫描电压周期T扫与信号电压周期T信满足：T扫＝nT
信(n为正整数)，则在荧光屏上得到n个稳定的信号波形．
一、平行板电容器的动态分析 1．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＝4επrkSd分析平行板电容器电容的变化． (3)用定义式 C＝QU分析电容器所带电荷量或两极板间电 压的变化． (4)用 E＝Ud 分析电容器极板间场强的变化．
(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
，在那里产生一
个亮斑．
中心
(2)YY′上加的是待显示的
．XX′上是机器自身产生的
锯齿形电压，叫做扫描电压．信若号所电加压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
内变化的稳定图象．
(1)处理方法：利用动能定理：qU＝
12mv2 .
(2)适用范围： 任何电场 ． 2．带电粒子在匀强电场中的偏转
(1)研究条件：带电粒子垂直于电场方向进入匀强电场．
(2)处理方法：类似于平抛运动，应用运动的 的方法．
分解
①沿初速度方向做 ②沿电场力方向做
匀速运直动线，运动时间t＝ . x v0
初速度为零的匀加速直运线动．
解析：上极板向上移动一小段距离后，板间电压不变， 仍为 E，故电场强度将减小，油滴所受电场力减小，故油滴 将向下运动，A 错；P 点的电势大于 0，且 P 点与下极板间 的电势差减小，所以 P 点的电势减小，B 对；两极板间电场 方向竖直向下，所以 P 点的油滴应带负电，当 P 点电势减小 时，油滴的电势能应增加，C 错；电容器的电容 C＝4επrkSd， 由答于案：d 增B 大，电容 C 应减小，极板带电荷量 Q＝CE 将减小， D 错．
绝对值
充电：使电容器带电的过程，充电后电容器两板带上等量的
，电容器中储存
．
放 电 ：异转使种化充电为电荷其后他形的式电的容能器．失去电电荷能的过 程 ，放电过程中
电能
2．电容
(1)定义式： C＝.QU
(2)单位：法拉(F)，1 F＝ μF1＝061012pF. 3．平行板电容器
(1)影响因素：平行板电容器的电容与
(1)S未闭合前，平行板电容器的电容、电势差、电荷量、内 部电场强度分别为多大？
(2)S闭合后，平行板电容器的电容、电势差、电荷量、内部 电场强度分别为多大？
(3)S闭合后又断开时，平行板电容器的电容、电势差、电荷 量、内部电场度分别为多大？
(4)保持S始终闭合，使平行板电容器板间距离由d变成2d，平 行板电容器的电容、电势差、电荷量、内部电场强度分别 为多大？
(3)S 闭合后又断开，并没有其他变化，则 U、E、Q、C 都不会变化，答案与(2)中相同．
(4)保持 S 始终闭合，使平行板电容器板间距离由 d 变成 2d，则电容器的电压不变，等于电源的电动势 U；依据电场 强度 E＝Ud ，可知电场强度变为2Ud，依据 C＝4επrkSd，可知电 容器的电容变为12C；依据 C＝QU，可知电容器的电荷量变为 1 2CU.
介质的
成正比，与
成正比，与 正成对反面比积．
介电常数
两板间距离
(2)决定式：
C＝4，επrkSk为d 静电力常量．
(1)电容是表述电容器容纳电荷本领的物理量，电容的大小由 自身决定，跟板间电压、所带电荷量等无关．
(2)电容器充放电时，可在两板间及导线中形成电流，由正极 流向负极．
二、带电粒子在电场中的运动 1．带电粒子在电场中的加速