高考物理一輪復(fù)習(xí)學(xué)案：電容器、帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)

編號(hào):39高三物理(理)第=page1*2-11頁(yè)(共4頁(yè))高三物理(理)第=page1*22頁(yè)(共4頁(yè))必修3第十章靜電場(chǎng)中的能量7.3電容器、帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)學(xué)案39姓名_______班級(jí)_______學(xué)號(hào)_______【復(fù)習(xí)目標(biāo)】1.說(shuō)出電容、電容器的概念，區(qū)分兩者的不同2.區(qū)分電容器的定義式和表達(dá)式，說(shuō)出公式的物理意義。3.說(shuō)出帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)。4.寫出帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)的公式。5.識(shí)記示波管的簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)?！緩?fù)習(xí)重點(diǎn)】1.結(jié)合電容器的公式，判斷出電容器各物理量的變化2.帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)【復(fù)習(xí)難點(diǎn)】1.電容器的動(dòng)態(tài)分析、帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)易錯(cuò)易混點(diǎn)：電容表示電容器容納電荷本領(lǐng)的物理量，是定義式，說(shuō)明電荷量和電勢(shì)差不能決定電容，決定因素為電容器本身，主要因素有兩極板的正對(duì)面積，電介質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù)，兩極板間的距離，其決定式為利用動(dòng)能定理處理帶電粒子在電場(chǎng)中的問(wèn)題時(shí)可適用于任何電場(chǎng)電場(chǎng)力做功W=qU中的U表示兩點(diǎn)間的電勢(shì)差，而不是兩極板間的電勢(shì)差【知識(shí)點(diǎn)歸納】1．電容器(1)組成：兩個(gè)彼此的導(dǎo)體組成電容器，電容器可以容納電荷。(2)所帶電荷量：所帶電荷量的絕對(duì)值，兩極板所帶電荷量相等。(3)充、放電①充電：把電容器接在電源上后，電容器兩個(gè)極板分別帶上等量異號(hào)電荷的過(guò)程，充電后兩極間存在電場(chǎng)，電容器儲(chǔ)存了電能。②放電：用導(dǎo)線將充電后電容器的兩極板接通，極板上電荷中和的過(guò)程，放電后的兩極板間不再有電場(chǎng)，同時(shí)電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能。2．電容(1)定義：電容器所帶的的比值。(2)公式：C＝eq\f(Q,U)＝。(3)物理意義：電容是描述電容器容納電荷本領(lǐng)大小的物理量，在數(shù)值上等于把電容器兩極板的電勢(shì)差增加1V所需充加的電荷量，電容C由電容器本身的構(gòu)造因素決定，與U、Q無(wú)關(guān)。(4)單位：法拉，符號(hào)F，與其他單位間的換算關(guān)系：1F＝μF＝pF。3．平行板電容器的電容平行板電容器的電容與平行板正對(duì)面積S、電介質(zhì)的介電常數(shù)εr成正比，與極板間距離d成反比，即C＝知識(shí)點(diǎn)2帶電粒子在電場(chǎng)中的加速和偏轉(zhuǎn)1．帶電粒子在電場(chǎng)中的加速(1)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的分析：帶電粒子沿與電場(chǎng)線平行的方向進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)，受到的電場(chǎng)力與運(yùn)動(dòng)方向在同一條直線上，做勻變速直線運(yùn)動(dòng)。(2)用功能觀點(diǎn)分析：電場(chǎng)力對(duì)帶電粒子做的功等于帶電粒子動(dòng)能的增量，即qU＝2．帶電粒子的偏轉(zhuǎn)(1)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)：帶電粒子受到恒定的與初速度方向垂直的電場(chǎng)力作用而做類平拋運(yùn)動(dòng)。(2)處理方法：類似于平拋運(yùn)動(dòng)的處理方法①沿初速度方向?yàn)閯蛩龠\(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)間t＝。②沿電場(chǎng)力方向?yàn)閯蚣铀龠\(yùn)動(dòng)，a＝eq\f(F,m)＝。③離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)的偏移量y＝eq\f(1,2)at2＝。④離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)角tanθ＝＝。知識(shí)點(diǎn)3示波管6．構(gòu)造①電子槍，②偏轉(zhuǎn)電極，③熒光屏。(如圖)(判斷正誤，正確的畫(huà)“√”，錯(cuò)誤的畫(huà)“×”)1．電容器的帶電荷量是指兩個(gè)極板所帶電荷量的代數(shù)和。()2．電容器的電容與電容器所帶電荷量成正比。()3．帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中可能做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，也可能做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)。()4．只在電場(chǎng)力作用下，帶電粒子可能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。()5．帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)重力一定可以忽略不計(jì)。()【典型例題】考點(diǎn)一、電容器的動(dòng)態(tài)分析：學(xué)法指導(dǎo)：與電源相連，電壓不變；斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，電量不變。例題1、(多選)如圖所示，平行板電容器A、B間有一帶電油滴P正好靜止在極板正中間，現(xiàn)將B極板勻速向下移動(dòng)到虛線位置，其他條件不變。則在B極板移動(dòng)的過(guò)程中()A．油滴將向下做勻加速運(yùn)動(dòng)B．電流計(jì)中電流由b流向aC．油滴運(yùn)動(dòng)的加速度逐漸變大D．極板帶的電荷量減少考點(diǎn)二、帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)學(xué)法指導(dǎo)：寫出帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式，進(jìn)行代換【典例2】(多選)如圖所示，靜止的電子在加速電壓為U1的電場(chǎng)作用下從O經(jīng)P板的小孔射出，又垂直進(jìn)入平行金屬板間的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)(極板長(zhǎng)L、極板間距離d)，在偏轉(zhuǎn)電壓為U2的電場(chǎng)作用下偏轉(zhuǎn)一段距離。現(xiàn)使U1加倍，要想使電子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的偏移量不發(fā)生變化(調(diào)整極板間距離時(shí)電子仍能穿出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng))，應(yīng)該()僅使U2加倍B．僅使U2變?yōu)樵瓉?lái)的4倍C．僅使偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)板間距離變?yōu)樵瓉?lái)的0.5倍D．僅使偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)板間距離變?yōu)樵瓉?lái)的2倍考點(diǎn)三、帶電體在電場(chǎng)中的直線運(yùn)動(dòng)學(xué)法指導(dǎo)：受力分析、V與a同直線就是直線運(yùn)動(dòng)、反之曲線運(yùn)動(dòng)【典例3】?jī)善叫薪饘侔錋、B水平放置，一個(gè)質(zhì)量為m＝5×10－6kg的帶電微粒，以v0＝2m/s的水平速度從兩板正中位置射入電場(chǎng)，如圖所示，A、B兩板間距d＝2cm，板長(zhǎng)L＝10cm.(1)當(dāng)A、B間的電壓為UAB＝1000V，微粒恰好不偏轉(zhuǎn)，沿圖中直線射出電場(chǎng)，求該微粒的電荷量和電性；(2)令B板接地，欲使該微粒射出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，求A板所加電勢(shì)的范圍.知識(shí)結(jié)構(gòu)構(gòu)建1．電容器的兩種情況(1)電容器始終與電源相連時(shí)，電容器兩極板電勢(shì)差U保持不變。(2)電容器充電后與電源斷開(kāi)時(shí)，電容器所帶電荷量Q保持不變。2．平行板電容器動(dòng)態(tài)問(wèn)題的分析思路帶電體在電場(chǎng)中的直線運(yùn)動(dòng)1．做直線運(yùn)動(dòng)的條件(1)粒子所受合外力F合＝0，粒子或靜止，或做勻速直線運(yùn)動(dòng)。(2)粒子所受合外力F合≠0，且與初速度方向在同一條直線上，帶電粒子將做變速直線運(yùn)動(dòng)，若合外力恒定，則做勻變速直線運(yùn)動(dòng)。2．用動(dòng)力學(xué)觀點(diǎn)分析a＝eq\f(qE,m)，E＝eq\f(U,d)，v2－veq\o\al(2,0)＝2ad。3．用功能觀點(diǎn)分析勻強(qiáng)電場(chǎng)中：W＝Eqd＝qU＝eq\f(1,2)mv2－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)非勻強(qiáng)電場(chǎng)中：W＝qU＝Ek2－Ek1【訓(xùn)練檢測(cè)】1.平行板電容器的兩個(gè)極板與水平地面成一角度，兩極板與一個(gè)直流電源相連，若一個(gè)帶電油滴恰能沿如圖所示的水平直虛線通過(guò)該電容器，在此過(guò)程中下列說(shuō)法正確的是()A．油滴所受的重力完全可以忽略不計(jì)B．油滴運(yùn)動(dòng)的加速度大小不變、方向水平向左C．油滴一直水平向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)D．油滴在電場(chǎng)中的電勢(shì)能逐漸減小2.如圖所示，平行板電容器帶有等量異種電荷，與靜電計(jì)相連，靜電計(jì)金屬外殼和電容器下極板都接地。在兩極板間有一固定在P點(diǎn)的點(diǎn)電荷，以E表示兩板間的電場(chǎng)強(qiáng)度，Ep表示點(diǎn)電荷在P點(diǎn)的電勢(shì)能，θ表示靜電計(jì)指針的偏角。若保持下極板不動(dòng)，將上極板向下移動(dòng)一小段距離至圖中虛線位置，則()A．θ增大，E增大B．θ增大，Ep不變C．θ減小，Ep增大D．θ減小，E不變3.如圖8，兩金屬板P、Q水平放置，間距為d.兩金屬板正中間有一水平放置的金屬網(wǎng)G，P、Q、G的尺寸相同．G接地，P、Q的電勢(shì)均為φ(φ>0)．質(zhì)量為m，電荷量為q(q>0)的粒子自G的左端上方距離G為h的位置，以速度v0平行于紙面水平射入電場(chǎng)，重力忽略不計(jì)．(1)求粒子第一次穿過(guò)G時(shí)的動(dòng)能，以及它從射入