《高考物理一轮复习_第6章 静电场 第3讲 电容器 带电粒子在电场中的运动课件 新人教版》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考物理一轮复习_第6章 静电场 第3讲 电容器 带电粒子在电场中的运动课件 新人教版（112页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、走向高考 物理,路漫漫其修远兮 吾将上下而求索,人教版 高考总复习,静电场,第六章,第3讲 电容器 带电粒子 在电场中的运动,第六章,1理解电容器的基本概念，掌握好电容器的两类动态分析。 2能运用运动的合成与分解解决带电粒子的偏转问题。 3用动力学方法解决带电粒子在电场中的直线运动问题。,1电容器：两个彼此_又互相_的导体可构成一个电容器。 2电容 (1)定义：电容器所带的电荷量Q(一个极板所带电荷量的绝对值)与两个极板间电势差U的比值，叫做电容器的电容。,电容器与电容,绝缘,靠近,(3)单位：国际单位制中为_，简称_，国际符号为_。 1F_F_pF。 3常见电容器有纸质电容器、电解电容器、可
2、变电容器、平行板电容器等。电解电容器接入电路时，应注意其极性。,法拉,法,F,106,1012,静电现象,1静电感应 把金属导体放在外电场E中，导体内的_由于受电场力作用而_的现象叫做静电感应。 2静电平衡 发生静电感应的导体在自由电子_停止时的状态称为静电平衡状态。,自由电子,重新分布,定向移动,3静电屏蔽 在静电屏蔽现象中，金属网罩可以使罩内不受外界_的影响。如果把金属罩_还可以使罩内的带电体对外界不产生影响。,电场,接地,带电粒子在电场中的直线运动,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，粒子的重力不计时，受到的电场力与运动方向在同一直线上，粒子做_运动。 2用功能观
3、点分析：粒子的重力不计时粒子动能的变化量等于_做的功。,匀加速(或匀减速)直线,电场力,(1)在匀强电场中，WFlcos_qU_。 (2)非匀强电场中，WABqUAB_。,Eqd,带电粒子的偏转 示波管,类平抛,2示波器： 构造：示波器的核心部件是示波管，它由电子枪、_、荧光屏组成。 工作原理：如图所示，电子先由加速电压U1加速，再经偏转电压U2偏转。,偏转电极,(5)带电粒子在电场中，只受电场力时，也可以做匀速圆周运动。( ) (6)示波管屏幕上的亮线是由于电子束高速撞击荧光屏而产生的。( ) (7)带电粒子在电场中运动时重力一定可以忽略不计。( ),答案：(1) 电容器所带的电荷量是指一个
4、极板所带电荷量的绝对值。 (2) 电容器的电容与电容器所带电荷量的多少无关。 (3) 放电后的电容器电荷量为零，电容不为零，电容值与放电前相同。 (4) 带电粒子在匀强电场中可能做类平抛运动。 (5) (6) (7) 带电粒子在电场中运动时，重力并不是一定可以忽略不计。,答案：BC 解析：电容大小与电压、电量无关，故A错B对；由QCU知，QU，故C对D错。,答案：D,答案：D,平行板电容器的动态分析,3电容器两类问题的比较,A若将A板向上平移一小段位移，则油滴向下加速运动，G中有ba的电流 B若将A板向左平移一小段位移，则油滴仍然静止，G中有ba的电流 C若将S断开，则油滴立即做自由落体运动，
5、G中无电流 D若将S断开，再将A板向下平移一小段位移，则油滴向上加速运动，G中有ba的电流,思路引导：(1)S闭合后，两极板是电压不变还是电容不变？S断开后呢？ (2)如何判断通过G中的电流方向？ (3)如何判断油滴做什么运动？ 答案：(1)S闭合后，电压不变；S断开后，电量不变。 (2)正电荷定向移动方向为电流方向，负电荷定向移动方向的反方向为电流方向。 (3)分析受力，看合力方向。,答案：AB,A平行板电容器的电容将变小 B静电计指针张角变小 C带电油滴的电势能将减少 D若先将上极板与电源正极的导线断开，再将下极板向下移动一小段距离，则带电油滴所受电场力不变 答案：ACD,带电粒子(或带电
6、体)在电场中的直线运动,1带电粒子在电场中运动时重力的处理： (1)基本粒子：如电子、质子，粒子、离子等，除有说明或明确的暗示以外，一般都不考虑重力(但并不忽略质量)。 (2)带电颗粒：如液滴、油滴、尘埃、小球等，除有说明或有明确的暗示以外，一般都不能忽略重力。 2带电粒子在电场中平衡的解题步骤： (1)选取研究对象。 (2)进行受力分析，注意电场力的方向特点。 (3)由平衡条件列方程求解。,3解决带电粒子在电场中的直线运动问题的两种思路： (1)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。此方法只适用于匀强电场。 (2)根据电场力对带电粒子所做的
7、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。,思路引导：(1)题目中“光滑斜面”“恰好静止”有何含义？ (2)求E、a、Ek的思路如何？ 答案：(1)光滑斜面即为不计摩擦，恰好静止即受力平衡，合力为零。 (2)由平衡求E，牛顿第二定律求a，动能定理、功能关系求Ek。,名师归纳：带电体在电场中运动的分析方法 与力学的分析方法基本相同：先分析受力情况，再分析运动状态和运动过程(平衡、加速或减速；是直线还是曲线)；然后选用恰当的规律解题。也可以从功和能的角度分析：带电体的加速(含偏转过程中速度大小的变化)过程是其他形式的能和动能之间的转化过程。解决这类问题，可以用动能定
8、理或能量守恒定律。,(1)小球到达小孔处的速度； (2)极板间电场强度大小和电容器所带电荷量； (3)小球从开始下落运动到下极板处的时间。,带电粒子(或带电体)在电场中的偏转,1带电粒子在电场中的偏转 (1)条件分析：带电粒子垂直于电场线方向进入匀强电场。 (2)运动性质：匀变速曲线运动。 (3)处理方法：分解成相互垂直的两个方向上的直线运动，类似于平抛运动。,思路引导：(1)带电粒子经历几个运动阶段，各阶段运动性质如何？ (2)三种粒子运动时间决定于哪些因素？偏转电场对带电粒子做功情况决定于哪些因素？ 答案：(1)带电粒子经历加速(直线)、偏转(类平抛)、匀速直线运动三个运动阶段。 (2)运
9、动时间决定于水平运动情况，偏转电场对带电粒子做功情况决定于偏转运动情况，都和带电粒子的比荷有关。,答案：D,(1)微粒落在B板上的动能。 (2)微粒从离开喷枪后到达B板所需的最短时间。 (3)微粒最后落在B板上所形成图形的面积。 答案：(1)6.41014J (2)0.06s (3)7.5102m2,带电粒子(或带电体)在交变电场中的运动,1注重全面分析(分析受力特点和运动规律)，抓住粒子的运动具有周期性和在空间上具有对称性的特征，求解粒子运动过程中的速度、位移等并确定与物理过程相关的边界条件。 2分析时从两条思路出发：一是力和运动的关系，根据牛顿第二定律及运动学规律分析；二是功能关系。 3此
10、类题型一般有三种情况：一是粒子做单向直线运动(一般用牛顿运动定律求解)，二是粒子做往返运动(一般分段研究)，三是粒子做偏转运动(一般根据交变电场特点分段研究)。,(1)在t0.06s时刻，电子打在荧光屏上的何处？ (2)荧光屏上有电子打到的区间有多长？ 思路引导：(1)求电子打在荧光屏上位置的思路。 根据_，求电子经加速电场的速度大小； 根据_，求电子经偏转电场的偏移量。 (2)t0.06s时刻，偏转电压多大？ (3)当偏转电压满足什么条件时，没有电子打到荧光屏上？,答案：(1)距O点13.5cm处 (2)30cm,名师归纳：带电粒子在交变电场中的运动分析方法 带电粒子在交变电场中的运动涉及力
11、学和电学知识的综合应用，由于不同时段受力不同，处理起来较为复杂，实际仍可按力学角度解答。该类问题仍需受力分析和分析其运动状态，应用力学和电学的基本规律定性、定量分析讨论和求解。 (1)利用图象 带电粒子在交变电场中运动时，受电场力作用，其加速度、速度等均做周期性变化，借助图象描述它在电场中的运动情况，可直观展示其物理过程，从而快捷地分析求解。,画图象时应注意在vt图中，加速度相同的运动一定是平行的直线，图象与vt轴所夹面积表示位移，图象与t轴的交点表示此时速度方向。 (2)利用运动的独立性 对一个复杂的合运动，可以看成是几个分运动合成的。某一方向的分运动不会因其他分运动的存在而受到影响。应用这
12、一原理可以分析带电粒子在交变电场中的运动。根据各分运动的情况，再按运动的合成与分解规律分析合运动的情况。,由此得带电粒子在0T时间间隔内运动的加速度时间图象如图甲所示，对应的速度时间图象如图乙所示，,带电粒子(或带电体)在复合场中的功能分析,力电综合问题往往与共点力的平衡、牛顿第二定律、平抛运动规律、动能定理、能量守恒定律等相结合，考查的知识点多，对综合分析能力的要求高，试题难度较大，学习中要注意把握以下几点： 1.处理这类问题，首先要进行受力分析以及各力做功情况分析，再根据题意选择合适的规律列式求解。 2.带电的物体在电场中具有电势能，同时还可能具有动能和重力势能等，用能量观点处理问题是一种
13、简捷的方法。,3.常见的几种功能关系 (1)只要外力做功不为零，物体的动能就会改变(动能定理)。 (2)静电力只要做功，物体的电势能就会改变且静电力做的功等于电势能的减少量。如果只有静电力做功，物体的动能和电势能之间相互转化，总量不变(类似机械能守恒)。 (3)如果除了重力和静电力之外，没有其他力做功，则物体的动能、重力势能和电势能三者之和不变。,A小球一定能从B点离开轨道 B小球在AC部分可能做匀速圆周运动 C若小球能从B点离开，上升的高度一定小于H D小球到达C点的速度可能为零 思路引导：(1)小球在复合场区受力如何？电场力有可能和重力相等吗？若相等，小球在复合场区做什么运动？ (2)用什
14、么方法分析小球到达C点的速度能否为零？ 答案：(1)小球在复合场区受电场力和重力；二者可能相等；匀速圆周运动。 (2)小球到达C点的速度能否为零可以采用假设法分析。,答案：BC,名师归纳：与力学的分析方法基本相同：先分析研究对象的受力情况，再分析其运动状态和运动过程(是平衡、加速还是减速；是直线运动还是曲线运动)；然后选用恰当的规律解题。也可以从功和能的角度分析：带电体的加速(含偏转过程中速度大小的变化)过程是其他形式的能和动能之间的转化过程。因此，解决这类问题，可以用动能定理或能量守恒定律。,A若微粒带正电荷，则A板一定带正电荷 B微粒从M点运动到N点电势能一定增加 C微粒从M点运动到N点动
15、能一定增加 D 微粒从M点运动到N点机械能一定增加 答案：C,解析：带电粒子向下偏转，说明重力和电场力的合力向下，不能说明电场力的方向，不能说明A板带正电，A错误；不知带电微粒所受电场力的方向，无法判断电场力的做功情况，也就不能判断带电微粒从M到N的电势能增减情况，B错误；带电微粒沿虚线运动，合力向下，合力做正功，由动能定理可知动能增加，C正确；从M到N，无法判断电场力做功情况，无法判断机械能是增还是减，D错误。,不会分析电容器动态变化中的场强和电势,液滴将加速向下运动 M点电势升高 带电液滴在M点的电势能增大 在b板移动前后两种情况下，若将液滴从a板移到b板，电场力做功相同 A B C D,答案：B,等效法处理叠加场问题,答案：BD,答案：D,解析：现将两板绕过a点的轴(垂直于纸面)逆时针旋转时，两板间的电场强度不变，电场力也不变，所以现将两板绕过a点的轴(垂直于纸面)逆时针旋转后，带电微粒受两大小相等的力的作用，合力方向向左下方，故微粒将向左下方做匀加速运动，故D正确，A、B、C错误。,答案：D,答案：A,答案：AD,答案：BC,解析：小球受重力和电场力作用，其合力方向偏左下方，与初速度v0不在一条直
