【名师点金】2013届高考物理一轮复习课件第3讲电容 带电粒子在电

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第3讲

电容

带电粒子在电场中的运动

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一、电容器与电容

1.电容器

(1)组成:两个彼此①绝缘且又②相互靠近的导体可构成一个电容器.

(2)带电荷量:一个极板所带电荷量的③绝对值称为电容器带的电荷量.

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(3)充、放电 充电:把电容器接在电源上后,电容器两个极板分别带上等量的④异

种电荷的过程.充电后,两极板间有⑤电场存在,电容器储存⑥电荷.其特点是电流由大到小,电荷量增加,两板间电压升高,电容器间电场 强度增大,电场能逐渐增大. 放电:用导线将充电后的电容器的两极板接通,极板上电荷⑦中和的 过程.放电后的两极板间不再有电场,电场能转化为⑧其他形式的能 量.其特点是电流由大变小,电荷量减少,两极间电压变小,电容器中

的电场强度减弱,电场能逐渐减少.

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2.电容

(1)定义:电容器所带的⑨电荷量与电容器两极板间的⑩电势差的比值.

(2)意义:表示电容器容纳电荷本领的物理量.

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Q Q (3)定义式:C= = U U

注意:电容C等于Q与U的比值,不能理解为电容C与Q成正比,与U成 反比.一个电容器电容的大小是由电容器本身的因素决定的,与电容 器是否带电及带电多少无关,电容大,实际所带电荷量并不一定大.

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(4)

S 平行板电容器的决定式: C= 4 kd ,其中S为正对面积,d为板间距

离,ε为介质的介电常数,ε≥1.平行板电容器两板间场强的决定式E= S ,只要Q和S不变,场强不 变.4 kQ

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(5)单位:1法拉(F)= 106微法(μF)= 1012皮法(pF). 二、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 匀加速(或匀减速)直线运动.

2.用功能观点分析:粒子的重力不计时粒子动能的变化量等于 电 场做的功.

三、带电粒子在电场中的偏转

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1.运动性质 不计重力的带电粒子以速度v0垂直于电场线方向飞入匀强电场时,

受到与初速度方向垂直的电场力作用而做 类平抛运动.

2.分析方法

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(1)处理方法: 类平抛运动可分解为沿初速度方向的 匀速直线运动和垂直初速

度方向的初速度为零的 匀加速直线运动.

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(2)有关物理量:

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四、示波器 构造:示波器的核心部件是示波管,它由电子枪、 偏转电极、荧光

屏组成.

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(1)电子枪:发射电子并形成很细的高速电子束.

(2)偏转电极:YY'和XX'两对互相垂直的偏转板组成偏转电极.Y偏转 电极在

前,使电子束 竖直偏转;X偏转电极在后,使电子束 水平偏 转.

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(3)荧光屏:电子束打到荧光屏上能使该处荧光物质发光. 工作原理:如图所示,电子先由加速电压加速,再经偏转电压偏转.

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(1)如果在偏转电极XX'和YY'之间都没有电压,则电子束从电子枪射 出后沿 直线运动,打在荧光屏的中心点位置处,在那里产生一个亮

斑.

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(2)只在偏转电极XX'上加电压时,电子在X方向会发生偏转,产生X方 向的位移,当两偏转电极均加电压时,两个方向都有偏转位移,根据运

动的独立性,X方向的位移取决于XX'上的电压,Y方向的位移取决于YY'上的电压,利用带电粒子在电场中运动的分析方法求解.

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1.(2011年黄石质检)传感器是一种采集信息的重要器件,如图所示是

一种测定压力的电容式传感器.当待测压力F作用于可动膜片电极上时,以下说法中正确的是 ( )

A.若F向上压膜片电极,电路中有从a到b的电流 B.若F向上压膜片电极,电路中有从b到a的电 流 C.若F向上压膜片电极,电路中不会出现电流 D.若电流表有示数,则说明压力F发生变化 【解析】F向上压膜片电极,使得电容器两板间的距离减小,电容器 的电容增加,又因电容器两极板间的电压不变,所以电容器的电荷

量增加,电容器继续充电.综上所述,选项B、D正确.【答案】BD知识建构 技能建构