（鲁京津琼）2020版高考物理总复习第七章静电场第3讲电容器带电粒子在电场中的运动教案

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1、第3讲　电容器　带电粒子在电场中的运动知识排查常见电容器　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，充电后电容器两极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)定义式：C＝。(3)物理意义：表示电容器容纳电荷本领大小的物理量。(4)单位：法拉(

2、F)1F＝106μF＝1012pF3.平行板电容器(1)影响因素：平行板电容器的电容与极板的正对面积成正比，与电介质的相对介电常数成正比，与极板间距离成反比。(2)决定式：C＝，k为静电力常量。带电粒子在匀强电场中的运动1.做直线运动的条件(1)粒子所受合外力F合＝0，粒子或静止，或做匀速直线运动。(2)粒子所受合外力F合≠0，且与初速度方向在同一条直线上，带电粒子将做匀加速直线运动或匀减速直线运动。2.分析方法(1)用动力学观点分析：根据带电粒子受到的电场力，用牛顿第二定律求出加速度，结合运动学公式确定带电粒子的运动情况。此方法

3、只适用于匀强电场。(2)用功能观点分析：根据电场力对带电粒子所做的功等于带电粒子动能的变化求解，此方法既适用于匀强电场，也适用于非匀强电场。3.带电粒子在匀强电场中的偏转(1)条件：以速度v0垂直于电场线方向飞入匀强电场，仅受电场力。(2)运动性质：类平抛运动。(3)处理方法：运动的分解。①沿初速度方向：做匀速直线运动。②沿电场方向：做初速度为零的匀加速直线运动。示波管的构造　(1)电子枪，(2)偏转极板，(3)荧光屏。(如图所示)小题速练1.思考判断(1)放电后的电容器电荷量为零，电容也为零。(　　)(2)电容器两极板间电压越低

4、，其电容越大。(　　)(3)电容器所带的电荷量是指每个极板所带电荷量的代数和。(　　)(4)一个电容器的电荷量增加1.0×10－6C时，两极板间电压升高10V，则电容器的电容C＝1.0×10－7F。(　　)(5)带电粒子在匀强电场中可以做匀加速直线运动。(　　)(6)带电粒子在电场中运动时重力一定可以忽略不计。(　　)答案　(1)×　(2)×　(3)×　(4)√　(5)√　(6)×2.如图1所示为某一电容器中所带电荷量和两极板间电压之间的关系图线，若将该电容器两极板间的电压从40V降低到36V，对电容器来说正确的是(　　)图1A.

5、是充电过程B.是放电过程C.该电容器的电容为5×10－2FD.该电容器的电荷量变化量为0.2C解析　由Q＝CU知，U降低，Q减小，故为放电过程，选项A错误，B正确；由C＝＝F＝5×10－3F，可知选项C错误；ΔQ＝CΔU＝5×10－3×4C＝0.02C，选项D错误。答案　B3.(多选)[人教版选修3－1·P32·T1改编]如图2所示，用静电计可以测量已充电的平行板电容器两极板之间的电势差U，电容器已带电，则下列判断正确的是(　　)图2A.增大两极板间的距离，指针张角变大B.将A板稍微上移，静电计指针张角变大C.若将玻璃板插入两板之

6、间，则静电计指针张角变大D.若减小两板间的距离，则静电计指针张角变小解析　电势差U变大(小)，指针张角变大(小)。电容器所带电荷量一定，由公式C＝知，当d变大时，C变小，再由C＝得U变大；当A板上移时，正对面积S变小，C也变小，U变大；当插入玻璃板时，C变大，U变小；当两板间的距离减小时，C变大，U变小，所以选项A、B、D正确。答案　ABD　平行板电容器的动态分析1.两类典型问题典型问题两极板间电压保持不变两极板电量保持不变电路特点平行板电容器始终连接在电源两端平行板电容器充电后，切断电源，并保持两极板绝缘C的决定因素由C＝∝可知

7、：C随d、S、εr的变化而变化Q或U的决定因素由Q＝CU＝U∝可知：Q也随d、S、εr的变化而变化由U＝＝∝可知：U也随d、S、εr的变化而变化E的决定因素由E＝∝可知：(1)E与S、εr的变化无关；(2)E随d的变化而变化。由E＝＝＝∝可知：(1)E与d的变化无关；(2)E随S、εr的变化而变化。知：2.动态分析思路例1】　(2016·全国卷Ⅰ，14)一平行板电容器两极板之间充满云母介质，接在恒压直流电源上。若将云母介质移出，则电容器(　　)A.极板上的电荷量变大，极板间电场强度变大B.极板上的电荷量变小，极板间电场强度变大C.

8、极板上的电荷量变大，极板间电场强度不变D.极板上的电荷量变小，极板间电场强度不变解析　由C＝可知，当云母介质移出时，εr变小，电容器的电容C变小；因为电容器接在恒压直流电源上，故U不变，根据Q＝CU可知，当C减小时，Q减小。再由E＝，由于U与d都不