資源簡介

登陸21世紀教育 助您教考全無憂
高二物理選修3-1復習第一章
課題：平行板電容器在電路中的應用
學號： 姓名： 班級：
【學習目標】：
1、 能理解電容器的電容、充電和放電等相關基本物理概念
2、 能判斷在電容器中帶點粒子的電勢、電能能變化及運動情況變化
3、 能利用帶點粒子在電容器中的加速與偏轉知識解決實際問題
【重點】：1、電容器的充放電；2、電荷在電容器中的加速與偏轉
【難點】：帶點粒子在電容器中的電勢、電勢能變化的判斷
【學習過程】：
一、電容器基本物理概念梳理
知識要點梳理：
1、電容器：兩個彼此 又互相 的導體都可構成電容器。
2、電容：①物理意義：表示電容器 電荷本領的物理量。
②定義：電容器所帶 （一個極板所帶電荷量的絕對值）與兩極板間 的比值。
定義式： （電容與電壓、電量 關）
決定式：
例題一：電路圖如右圖所示
問1：當K1、K2同時閉合瞬間，燈泡L1如何變化？ ；
燈泡L2如何變化？ ，L2的電流方向從 到
問2：電容器充電完成后， 板帶正電，如將滑動變阻器R的滑片向右移動過程中，
燈泡L1如何變化？ ；
燈泡L2如何變化？ ，L2的電流方向從 到
問3：斷開K1，燈泡L1如何變化？ ；
燈泡L2如何變化？ ，L2的電流方向從 到
二、帶點粒子在電容器中的電勢、電勢能等相關物理量變化的判斷及運動情況判斷
知識要點梳理：
1、先確定不變量，若電容器充電后斷開電源，則 不變；若電容器始終和直流電源相連，則 不變。
2、當決定電容器大小的某一因素變化時，用公式 判斷電容的變化。
3、某點電勢等于此點與零電勢點的電勢差。
例題二：如圖1.3—5所示的電路中，電容器的N板接地，在其兩板間的P點固定一個帶負電的點電荷，求以下過程后，電容器的帶電荷量Q、兩極間的電壓U、兩極間的場強E，P點的電勢φ、負電荷在P點的電勢能EP各如何變化？并判斷電荷的運動情況。（1）S接通后再將M板上移一小段距離。（2）S接通后再斷開，再將N板上移一小段距離。
提示：（1）
此過程 不變，距離d變 ， 電容C變 （原因： ），電量Q變 （原因： ）
場度E變 （原因： ），電荷 狀態(tài)
P點電勢變 （原因： ） ， P點電勢能變 （原因： ）
（2）此過程 不變，距離d變 ，電容C變 （原因： ），電壓U變 （原因： ）
場強E （原因： ），電荷 狀態(tài)
P點電勢變 （原因： ） ， P點電勢能變 （原因： ）
變式： 如圖所示，平行板電容器板間距離d=10 cm，與一個直流電源連接，
電源電壓為10 V，N板接地，取大地電勢為零.兩板間有一點P，P點距M板5 cm，
把K閉合給電容器充電，然后再斷開，P點場強大小為_________，電勢為_________，
若把N板向下移動10 cm，則P點場強大小為__________，電勢為______，電勢變 了
三、帶點粒子在電容器中的加速、偏轉問題
知識要點梳理：
1、離子從加速電場進入偏轉電場時的速度為：
2、離子通過偏轉電場的時間： 加速度：
3、出場時的偏轉位移：
4、電場時的速度：
5、出場時的偏轉角的正切：
6、出場時位移和水平方向的夾角正切：
例題三、右圖所示為真空示波管的示意圖，電子從燈絲K發(fā)出（初速度不計），經(jīng)燈絲與A板間的加速電壓U1加速，從A板中心孔沿中心線KO射出，然后進入由兩塊平行金屬板M、N形成的偏轉電場中（偏轉電場可視為勻強電場），電子進入偏轉電場時的速度與電場方向垂直，電子經(jīng)過偏轉電場兵器打在熒光屏上的P點，已知M、N兩板間的電壓為U2，兩板間的距離為d，板長為L1，板右端到熒光屏的距離為L2，電子的質量為m，電荷量為e。求：
（1）電子穿過A板時的速度大小；
（2）電子從偏轉電場射出時的側移量；
（3）P點到O點的距離。
例題四、如圖，將乙圖所示的交變電壓加在甲圖所示的平行板電容器A、B兩極板上，開始時B板的電勢比A板高，有一位于極板中間的電子，在t=0時刻由靜止釋放，它只在電場力作用下開始運動，設A、B兩板間距足夠大，則（ ）
A．電子一直向A板運動
B．電子一直向B板運動
C．電子先向A板運動，再向B板運動，再返回，如此做周期性運動
D．電子先向B板運動，再向A板運動， 再返回，如此做周期性運動
課后練習：
1、如圖所示是一個由電池、電 阻R、電鍵S與平板電容器組成的串聯(lián)電路，電鍵閉合，在增大電容器兩極板間距離的過程中（　　）
A、電阻R中沒有電流 B、電容器的電容變大
C、電阻R中有從a流向b的電流 D、電阻R中有從b流向a的電流
2（雙選）、一平行板電容器，兩板之間的距離d和兩板面積S都可以調節(jié)，電容器兩板與電池相連接，以Q表示電容器的電荷量，E表示兩極間的電場強度，則（ ）
A、當d增大、S不變時，Q減小，E減小 B、當S增大、d不變時，Q增大，E增大
C、當d減小、S增大時，Q增大、E增大 D、當S增大、d減小時，Q不變、E不變
3、在研究平行板電容器電容的實驗中，電容器的A、B兩板帶有等量異種電荷，A板與靜電計相連，如圖7所示，下面那些敘述不符合實驗中可能觀察到的現(xiàn)象：（ ）
A．增大A、B板的距離，靜電計指針張角變大?
B．把B板向上平移，正對面積減少了，靜電計指針張角變大?
C．保持A.B板不動。在A、B板間插入一塊絕緣介質板，靜電計指針張角變小
D．保持A.B板不動。在A、B板間插入一塊金屬介質板，靜電計指針張角變大
4、如圖所示 平行板電容器經(jīng)開關S與電源連接，S閉合一段時間后斷開，a處固定一帶電量很小的正點電荷，表示a點電勢 ，F(xiàn)a表示點電荷受的電場力，表示在a點的電勢能，現(xiàn)將電容器B板向下移動一小段距離使板間距離增大，則（ ）
A、變小，F(xiàn)a變大變小 B、變大，F(xiàn)a不變變大
C、不變，F(xiàn)a變小不變 D、不變，F(xiàn)a不變不變
5、如圖1.3—17所示，水平放置的兩個平行金屬板，上板帶負電，下板帶等量的正電，三個質量相等，分別帶正電、負電和不帶電的粒子從極板的左側P點以相同的水平初速度進入電場中，分別落在正極板的a、b、c三處，由此可知（ ）
A、粒子a帶正電，b不帶電，c帶負電 B、三個粒子在電場中運動的時間相等
C、三個粒子在電場中的加速度aa＜ab＜ac D、三個粒子到達正極板的動能Eka＞Ekb＞Ekc
6（雙選）、如圖所示，兩板間距為d的平行板電容器與一電源連接，開關S閉合，電容器兩板間有一質量為m，帶電荷量為q的微粒靜止不動，下列敘述中正確的是（　　）
A、微粒帶的是正電 B、電源電動勢的大小等于
C、斷開開關S，微粒將向下做加速運動
D、保持開關S閉合，把電容器兩極板距離增大微粒將向下做加速運動
7、初速度均為零的質子和α粒子，被同一加速電場加速后，垂直于電場線方向進入同一勻強偏轉電場，在離開偏轉電場時不正確的是（ ）
A、兩種粒子通過偏轉電場的時間相同 B、質子通過偏轉電場的時間較短
C、兩種粒子的偏轉角相等 D、α粒子離開偏轉電場時的動能較大
8（雙選）、在如圖7所示的電路中，電源電動勢為E、內電阻為r，C為電容器，R0為定值電阻， R為滑動變阻器。開關閉合后，燈泡L能正常發(fā)光。當滑動變阻器的滑片向右移動時，下列判斷正確的是( )
A、燈泡L將變暗 B、燈泡L將變亮
C、電容器C的電荷量將減小 D、電容器C的電荷量將增大
9．如圖所示，水平放置的帶電平行金屬板間有勻強電場，板間距離為d。一個帶負電的液滴所帶電量大小為q，質量為m，從下板邊緣射入電場并沿直線從上板邊緣射出。則下列選項中不正確的是( )
A．液滴做勻速直線運動 B．液滴做勻減速直線運動
C．兩板間電勢差為mgd/q D．液滴的電勢能減小了mgd
10(雙選)、如圖5所示，兩塊水平放置的平行正對的金屬板a、b與電池相連，在距離兩板等遠的M點有一個帶電液滴處于靜止狀態(tài)。若將a板向上平移一小段距離，穩(wěn)定后，下列說法中正確的是 （ ）
A． M點電勢升高，液滴在M點時電勢能將減小
B．液滴將加速向下運動 C． M點的電場強度變小了
D．在a板移動前后兩種情況下，若將液滴從a板移到b板，電場力做功不相同
11、相距為d的M、N兩平行金屬板與電池相連接，如圖所示，一帶電粒子從M極板邊緣，垂直于電場方向射入，并打到N板的中心，現(xiàn)欲使粒子原樣射入，剛能射出電場，不計重力，就下列兩種情況，分別求出N板向下移動的距離。
（1）開關S閉合；
（2）把閉合的開關S打開。
a
b
c
21世紀教育網(wǎng) www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
21世紀教育網(wǎng) www.21cnjy.com 精品資料·第 2 頁 （共 5 頁） 版權所有@21世紀教育網(wǎng)(共14張PPT)
高中物理粵教版選修3-1《了解電容器：平行板電容器在電路中的應用（復習課）》精品教學課件
平行板電容器在電路中的應用
新安中學 袁琳
學習電容器遇到的重、難點
一、電容器在電路中的充、放電時電流方向問題
二、帶電粒子在電容器中的電勢、電勢能變化的判斷問題
三、帶電粒子在在電容器中的加速、偏轉問題
一、電容器在電路中充、放電過程中的電荷流向問題
知識要點梳理
思考：為什么如此的結構可以儲存電荷？
相互吸引卻又彼此分離
用什么來描述人的心里承受能力？
氣度、胸懷、心胸
宰相肚里能撐船；
寬容
海納百川,有“容”乃大
問1：當K1、K2同時閉合瞬間，燈泡L1如何變化？ ；
燈泡L2如何變化？ ，L2的電流方向從 到
立即亮
閃一下
A
C
一、電容器在電路中充、放電過程中的電荷流向問題
L1
L2
K1
K2
A
B
C
R
例題一：
問2：電容器充電完成后， 板帶正電，
如將滑動變阻器R的滑片向右移動過程中，
燈泡L1如何變化？ ；
燈泡L2如何變化？ ，L2的電流方向從 到
一、電容器在電路中充、放電過程中的電荷流向問題
L1
L2
K1
K2
A
B
C
R
B
變亮
閃一下
C
A
例題一：
一、電容器在電路中充、放電過程中的電荷流向問題
L1
L2
K1
K2
A
B
C
R
問3：斷開K1，燈泡L1如何變化 ；
燈泡L2如何變化？ ，L2的電流方向從 到
立即滅
閃一下
C
A
例題一：
二、帶點粒子在電容器中的電勢、電勢能等相關物理量變化的判斷及運動情況判斷
知識要點梳理
一、電容器在電路中充、放電過程中的電荷流向問題
二、帶點粒子在電容器中的電勢、電勢能等相關物理量變化的判斷及運動情況判斷
此過程 不變，距離d變
電容C變
（原因： ）
電量Q變
（原因： ）
場度E變
（原因： ），
電荷 狀態(tài)
U
大
小
小
小
向下勻加速直線運動
P點電勢變 ， 電勢能變
小
大
提示（1）
例題二：
提示（2）
二、帶點粒子在電容器中的電勢、電勢能等相關物理量變化的判斷及運動情況判斷
此過程 不變，距離d變
Q
不變
電容C變 電壓U變 場強E
大
小
小
P點電勢變 ， 電勢能變
小
大
方法：確定固定量、抓住已知量，層層推進
例題二：
三、帶點粒子在電容器中的加速、偏轉問題
知識要點梳理
思考：兩個角的正切值有什么關系？
速度和水平方向夾角的正切值是位移和水平方向夾角正切值的2倍
思考：如電子打到第三象限，x、x’、
y、y’誰為正極板？
電子靠近誰，誰就是正極
三、帶點粒子在電容器中的加速、偏轉問題
例
題
三
三、帶點粒子在電容器中的加速、偏轉問題
思考：1、電子運動的v-t圖像？
2、如果U-t圖是另外的樣子，電子又如何運動呢？
例題四：

展開更多......

收起↑