高中物理知识点总结 6.3带电粒子在电场中的运动 电容器课件 选修31.ppt

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1、一、电容器、电容一、电容器、电容1电电容容器器：两两个个彼彼此此绝绝缘缘又又互互相相靠靠近近的的导导体体可可构构成成电电容容器器电电容容器器的的充充电电就就是是使使电电容容器器带带电电的的过过程程；电电容容器器的的放放电电就就是是使使电电容容器器失失去去电电荷荷的的过过程程；电电容容器器带带的的电电荷荷量量是是指指一一个个极极板所带电荷量的绝对值板所带电荷量的绝对值2021/8/11 星期三12电电容容(1)定定义义：电电容容器器所所带带的的_与与电电容容器器两两极极板板间间的的_的比的比值值(2)定定义义式：式：_.(3)物理意物理意义义：表示：表示电电容器容器_本本领领大小的物理量大小的物

2、理量(4)单单位：法拉位：法拉(F)；1 F_F_pF.2021/8/11 星期三2二、带电粒子在电场中的加速二、带电粒子在电场中的加速带带电电粒粒子子沿沿与与电电场场线线平平行行的的方方向向进进入入电电场场，带带电电粒粒子子将将做做_运动有两种分析方法：运动有两种分析方法：2021/8/11 星期三3三、带电粒子在匀强电场中的偏转三、带电粒子在匀强电场中的偏转如如果果带带电电粒粒子子以以初初速速度度v0垂垂直直场场强强方方向向进进入入匀匀强强电电场场中中，不不考考虑虑重重力力时时，则则带带电电粒粒子子在在电电场场中中将将做做类类平平抛抛运运动动，如如图图所所示示2021/8/11 星期三41

3、类类平平抛抛运运动动的的一一般般处处理理方方法法：将将粒粒子子的的运运动动分分解解为为沿沿初速度方向的初速度方向的_运运动动和沿和沿电场电场力方向力方向_运运动动根据根据_的知的知识识就可解决有关就可解决有关问题问题2基本公式基本公式2021/8/11 星期三5四、示波器四、示波器示示波波器器是是用用来来观观察察电电信信号号随随时时间间变变化化的的情情况况，其其核核心心部部件件是是示示波波管管，它它由由电电子子枪枪、偏偏转转电电极极和和荧荧光光屏屏组组成成，如如图图所所示示2021/8/11 星期三61如如果果在在偏偏转转电电极极XX和和YY之之间间都都没没有有加加电电压压，则则电电子子枪枪射

4、射出出的的电电子子沿沿直直线线传传播播，打打在在荧荧光光屏屏_，在在那那里里产产生生一个亮斑一个亮斑2YY上上加加的的是是待待显显示示的的_，XX上上是是机机器器自自身身的的锯锯齿齿形形电电压压，叫叫做做_若若所所加加扫扫描描电电压压和和信信号号电电压压的的周周期期相相同同，就就可可以以在在荧荧光光屏屏上上得得到到待待测测信信号号在在一一个个周周期期内内变变化化的的图图象象思考：思考：电电容器的容器的电电容和容和电电容器所容器所带带的的电电荷量成正比荷量成正比吗吗？2021/8/11 星期三7四、四、1.中心中心2.信号信号电压电压扫扫描描电压电压思思考考：不不；电电容容器器的的电电容容大大小

5、小是是由由其其本本身身的的特特性性决决定定的的，与极板与极板间电压间电压以及以及电电容器容器带电带电多少，多少，带带不不带电带电荷无关荷无关2021/8/11 星期三82021/8/11 星期三92电容器的动态分析方法电容器的动态分析方法主要分两种情况：主要分两种情况：(1)平平行行板板电电容容器器充充电电后后，继继续续与与电电源源的的两两极极相相连连，因因此此两两极极板板间间的的电电压压不不变变，当当电电容容器器的的d、S、r变变化化时时，将将引引起起电电容器的容器的C、Q、E的的变变化化(U不不变变)2021/8/11 星期三101带带电电粒粒子子在在电电场场中中的的运运动动，综综合合了了

6、静静电电场场和和力力学学的的知知识识，分分析析方方法法和和力力学学的的分分析析方方法法基基本本相相同同：先先分分析析受受力力情情况况，再再分分析析运运动动状状态态和和运运动动过过程程(平平衡衡、加加速速、减减速速；直直线线还还是是曲曲线线)，然后，然后选选用恰当的用恰当的规规律解律解题题解决解决这类问题这类问题的基本方法：的基本方法：(1)运运动动和和力力的的观观点点：运运用用牛牛顿顿第第二二定定律律和和运运动动学学知知识识求求解；解；(2)能量能量转转化的化的观观点：运用点：运用动动能定理和功能关系求解能定理和功能关系求解2021/8/11 星期三112对带电对带电粒子粒子进进行受力分析行受

7、力分析时应时应注意的注意的问题问题(1)要要掌掌握握电电场场力力的的特特点点电电场场力力的的大大小小和和方方向向不不仅仅跟跟场场强强的的大大小小和和方方向向有有关关，还还跟跟带带电电粒粒子子的的电电性性和和电电荷荷量量有有关关在在匀匀强强电电场场中中，同同一一带带电电粒粒子子所所受受电电场场力力处处处处是是恒恒力力；在在非非匀匀强强电电场场中中，同同一一带带电电粒粒子子在在不不同同位位置置所所受受电电场场力力的的大大小小和和方方向向都都可能不同可能不同(2)是否考是否考虑虑重力要依据情况而定重力要依据情况而定基基本本粒粒子子：如如电电子子、质质子子、粒粒子子、离离子子等等除除有有说说明明或或明

8、明确的暗示外，一般不考确的暗示外，一般不考虑虑重力重力(但不能忽略但不能忽略质质量量)带带电电颗颗粒粒：如如液液滴滴、油油滴滴、尘尘埃埃、小小球球等等，除除有有说说明明或或明确暗示外，一般都不能忽略重力明确暗示外，一般都不能忽略重力2021/8/11 星期三122021/8/11 星期三132021/8/11 星期三141处理带电粒子在复合场中的运动是否考虑重力的问题处理带电粒子在复合场中的运动是否考虑重力的问题(1)基基本本粒粒子子：如如电电子子、质质子子、粒粒子子、离离子子等等除除有有说说明明或或明确的暗示以外，一般都不考明确的暗示以外，一般都不考虑虑重力重力(但并不忽略但并不忽略质质量量

9、)(2)带带电电颗颗粒粒：如如液液滴滴、油油滴滴、尘尘埃埃、小小球球等等，除除有有说说明明或明确的暗示以外，一般都不忽略重力或明确的暗示以外，一般都不忽略重力 2021/8/11 星期三152在在考考虑虑重重力力时时，由由于于带带电电粒粒子子在在匀匀强强电电场场中中所所受受电电场场力与重力都是恒力，可用正交分解法力与重力都是恒力，可用正交分解法处处理理这这种种运运动动的的基基本本思思想想与与处处理理偏偏转转运运动动是是类类似似的的，可可以以将将此此复复杂杂的的运运动动分分解解为为两两个个互互相相正正交交的的比比较较简简单单的的直直线线运运动动，而而这这两两个个直直线线运运动动的的规规律律我我们

10、们是是可可以以掌掌握握的的，然然后后再再按按运运动动合合成的成的观观点去求出复点去求出复杂杂运运动动的有关物理量的有关物理量2021/8/11 星期三163用能量的观点处理带电粒子在电场中的运动用能量的观点处理带电粒子在电场中的运动从从功功能能观观点点出出发发分分析析带带电电粒粒子子的的运运动动问问题题时时，在在对对带带电电粒粒子子受受力力情情况况和和运运动动情情况况进进行行分分析析的的基基础础上上，再再考考虑虑恰恰当当的的规规律律解解题题如如果果选选用用动动能能定定律律，要要分分清清有有几几个个力力做做功功，做做正正功功还还是是负负功功，是是恒恒力力做做功功还还是是变变力力做做功功，以以及及初初、末末状状态态的的动动能能；如如果果选选用用能能量量守守恒恒定定律律解解题题，要要分分清清有有多多少少种种形形式式的的能能参参与与转转化化，哪哪种种能能量量增增加加，哪哪种种能能量量减减少少，并并注注意意电电场场力力做做功功与与路路径径无关无关2021/8/11 星期三172021/8/11 星期三18