2018届高考物理一轮复习课件：电容器-带电粒子在电场中的运动-(共27张PPT).ppt

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1、2018届高考物理一届高考物理一轮复复习课件：件：电容器容器-带电粒子在粒子在电场中的运中的运动-(共共27张PPT)一、电容器一、电容器容纳电荷本容纳电荷本领的物理量领的物理量计算方式计算方式适用于任何电容器适用于平行板适用于平行板电容器电容器1.平行板电容器的动态分析平行板电容器的动态分析（1）保持和电源相连：）保持和电源相连：带电微粒的运动状态变化正对面积、间距、正对面积、间距、电解质常数的变化电解质常数的变化电路的充放电过程充电：电流流向正极板放电：电流从正极板流出你知道极板间插入陶瓷和插入有厚度的你知道极板间插入陶瓷和插入有厚度的金属板有什么区别吗？金属板有什么区别吗？（2）断开和电

2、源相连：）断开和电源相连：微粒运动状微粒运动状态的变化态的变化某点电势以某点电势以及微粒电势及微粒电势能的变化能的变化E与与d无关！无关！将此点电势转将此点电势转化为到某固定化为到某固定极板的电势差极板的电势差看电势变化看电势变化公式法或做公式法或做功法看电势功法看电势能变化能变化【例例1】如如图图,A、B为为平平行行板板电电容容器器的的金金属属板板,G为为静静电电计计.开开始始时时开开关关S闭闭合合,静静电计电计指指针张针张开一定角度开一定角度;为为了使了使指指针张针张开角度增大一些开角度增大一些,应该应该采取的措施是采取的措施是()A.断开开关断开开关S后，将后，将A、B两极板靠近一些两极

3、板靠近一些B.断开开关断开开关S后，将后，将A、B两极板分开一些两极板分开一些C.保持开关保持开关S闭闭合，将合，将A、B两极板靠近一些两极板靠近一些D.保持开关保持开关S闭闭合，将合，将A、B两极板分开一些两极板分开一些解析显隐解析显隐【例例2】(多选多选)如图示如图示,两块较大的金属板两块较大的金属板A、B相距为相距为d,平行放置平行放置并与一电源相连并与一电源相连,形关形关S闭合后闭合后,两板间恰好有一质量为两板间恰好有一质量为m、带电荷、带电荷量为量为q的油滴处于静止状态的油滴处于静止状态,以下说法正确的是以下说法正确的是()A若将若将S断开，则油滴将做自由落体运动，断开，则油滴将做自

4、由落体运动，G表中无电流表中无电流B若将若将A向左平移一小段位移，则油向左平移一小段位移，则油滴仍然静止，滴仍然静止，G表中有表中有ba的电流的电流C若将若将A向上平移一小段位移，则油向上平移一小段位移，则油滴向下加速运动，滴向下加速运动，G表中有表中有ba的电流的电流D若将若将A向下平移一小段位移，则油向下平移一小段位移，则油滴向上加速运动，滴向上加速运动，G表中有表中有ba的电流的电流转解析转解析【例例3】如图示甲图中电容器的两个极板和电源的两极相连如图示甲图中电容器的两个极板和电源的两极相连,乙图乙图中电容器充电后断开电源中电容器充电后断开电源.在电容器的两个极板间用相同的悬线分在电容器

5、的两个极板间用相同的悬线分别吊起完全相同的小球别吊起完全相同的小球,小球静止时悬线和竖直方向的夹角均为小球静止时悬线和竖直方向的夹角均为,将两图中的右极板向右平移时将两图中的右极板向右平移时,下列说法正确的是下列说法正确的是()A甲图中夹角减小，乙图中夹角增大甲图中夹角减小，乙图中夹角增大B甲图中夹角减小，乙图中夹角不变甲图中夹角减小，乙图中夹角不变C甲图中夹角不变，乙图中夹角不变甲图中夹角不变，乙图中夹角不变D甲图中夹角减小，乙图中夹角减小甲图中夹角减小，乙图中夹角减小转解析转解析例4：如图所示，水平放置的平行金属板a、b分别与电源的两极相连，带电液滴P在金属板a、b间保持静止，现设法使P固

6、定，再使两金属板a、b分别绕中心 垂直于纸面的轴顺时针转相同的小角度a，然后释放P，则P在电场内将做（）A.匀速直线运动B.水平向右的匀加速直线运动C.斜向右下方的匀加速直线运动D.曲线运动例5：如图所示，C为中间插有电介质的电容器，a和b为其两极板；a板接地；P和Q为两竖直放置的平行金属板，在两板间用绝缘线悬挂一带电小球；P板与b板用导线相连，Q板接地开始时悬线静止在竖直方向，在b板带电后，悬线偏转了角度a在以下方法中，能使悬线的偏角a变大的是（）A缩小a、b间的距离B加大a、b间的距离C取出a、b两极板间的电介质D换一块形状大小相同、介电常数更大的电介质二、带电粒子二、带电粒子(带电体带电

7、体)在匀强电场中的直线运动问题在匀强电场中的直线运动问题 4.4.对带电粒子进行受力分析时应注意的问题对带电粒子进行受力分析时应注意的问题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子的粒子的电电性和性和电电荷量有关荷量有关在匀在匀强强电场电场中，同一中，同一带电带电粒子所受粒子所受电场电场力力处处处处是恒力是恒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小和方向都可能不同大小和方向都可能不同【例例6】如如图图示示,一一带带电电荷荷量量为为q、质质量量为为m的的小小物物块块

8、处处于于一一倾倾角角为为37的的光光滑滑斜斜面面上上,当当整整个个装装置置被被置置于于一一水水平平向向右右的的匀匀强强电电场场中中时时,小小物物块块恰恰好好静静止止重重力力加加速速度度取取g，sin370.6，cos370.8.求：求：(1)水平向右的水平向右的电场电场的的电场电场强强度；度；(2)若将若将电场电场强强度减小度减小为为原来的原来的1/2，物，物块块的加速度是多大？的加速度是多大？(3)电场电场强强度度变变化后物化后物块块下滑距离下滑距离L时时的的动动能能转解析转解析物块处于状物块处于状态，其受力态，其受力如图示如图示例例7：一水平放置的平行板电容器的两极板间距：一水平放置的平行

9、板电容器的两极板间距为为d，极板分别与电池两极相连，上极板中心有，极板分别与电池两极相连，上极板中心有一小孔（小孔对电场的影响可忽略不计），小孔一小孔（小孔对电场的影响可忽略不计），小孔正上方正上方d/2处的处的P点有一带电粒子，该粒子从静止点有一带电粒子，该粒子从静止开始下落，经过小孔进入电容器，并在下极板处开始下落，经过小孔进入电容器，并在下极板处（未与极板接触）返回，若将下极板向上平移（未与极板接触）返回，若将下极板向上平移d/3，则从，则从P点开始下落的相同粒子将（点开始下落的相同粒子将（）A.打到下极板上打到下极板上 B.在下极板处返回在下极板处返回 在距下极板在距下极板d/2处返回

10、处返回 D.在距上极板在距上极板2d/5处返回处返回三、带电粒子在匀强电场中的偏转问题三、带电粒子在匀强电场中的偏转问题 1偏偏转问题转问题：(1)条件分析：条件分析：带电带电粒子垂直于粒子垂直于电场线电场线方向方向进进入匀入匀强强电场电场。(2)运运动动形式：形式：类类平抛运平抛运动动。(3)处处理方法：理方法：应应用运用运动动的合成与分解。的合成与分解。(4)运运动规动规律：律：v0vvxvyOm qxyU ld若进入偏转电场的速度来自于加速电场呢？2.带电粒子在电场中偏转的两类问题带电粒子在电场中偏转的两类问题v0vv0vyyy=?m q(1)确定最终偏移距离确定最终偏移距离 思路思路

11、思路思路(2)确定偏转后的动能确定偏转后的动能(或速度或速度)思路思路 思路思路转解析转解析审题视角审题视角1.了解题中所给各已知量了解题中所给各已知量.2.分析带电粒子整个过程的受力及运分析带电粒子整个过程的受力及运动规律，列表达式解题动规律，列表达式解题.【例例8：】如图示，在两条平行的虚线内存在着宽度为如图示，在两条平行的虚线内存在着宽度为L、电场强、电场强度为度为E的匀强电场，在与右侧虚线相距也为的匀强电场，在与右侧虚线相距也为L处有一与电场平行的处有一与电场平行的屏现有一电荷量为屏现有一电荷量为q、质量为、质量为m的带电粒子的带电粒子(重力不计重力不计)，以垂，以垂直于电场线方向的初

12、速度直于电场线方向的初速度v0射入电场中，射入电场中，v0方向的延长线与屏的交点为方向的延长线与屏的交点为O.试求：试求：(1)粒子从射入到打到屏上所用的时间；粒子从射入到打到屏上所用的时间；(2)粒子刚射出电场时的速度方向与初粒子刚射出电场时的速度方向与初速度方向间夹角的正切值速度方向间夹角的正切值tan；(3)粒子打到屏上的点粒子打到屏上的点P到到O点的距离点的距离x.F F电电Pxtm+q【例例9】有一种电荷控制式喷墨打印机的打印头的结构简图如图所有一种电荷控制式喷墨打印机的打印头的结构简图如图所示。其中墨盒可以喷出极小的墨汁微粒，此微粒经过带电室后以示。其中墨盒可以喷出极小的墨汁微粒，

13、此微粒经过带电室后以一定的初速度垂直射入偏转电场，再经偏转电场后打到纸上，显一定的初速度垂直射入偏转电场，再经偏转电场后打到纸上，显示出字符。已知偏移量越小打在纸上的字迹越小，现要缩小字迹，示出字符。已知偏移量越小打在纸上的字迹越小，现要缩小字迹，下列措施可行的是下列措施可行的是()A增大墨汁微粒的比荷增大墨汁微粒的比荷B减小墨汁微粒进入偏转电场时的初动能减小墨汁微粒进入偏转电场时的初动能C减小偏转极板的长度减小偏转极板的长度D增大偏转极板间的电压增大偏转极板间的电压转转 解析解析要缩小字迹要缩小字迹减减小墨汁微粒在电小墨汁微粒在电场中的偏移量场中的偏移量怎样怎样减小墨汁减小墨汁微粒在电场中微

14、粒在电场中的偏移量？的偏移量？四、四、示波管示波管1.示波管的构造：外部是一个抽成真空的玻璃壳，内部示波管的构造：外部是一个抽成真空的玻璃壳，内部主要由主要由 （发射电子的灯丝、加速电极组成（发射电子的灯丝、加速电极组成）、（由一对由一对X偏转电极板和一对偏转电极板和一对Y偏转电极板组偏转电极板组成）和成）和 组成。组成。2.原理：灯丝被电源加热后，出现热电子发射，发射原理：灯丝被电源加热后，出现热电子发射，发射出来的电子经加速电场加速后，以很大的速度进入偏出来的电子经加速电场加速后，以很大的速度进入偏转电场，如在转电场，如在Y偏转板上加一个偏转板上加一个 ，在，在X偏偏转板上加一个转板上加一

15、个 ，在荧光屏上就会出，在荧光屏上就会出现按现按Y偏转电压变化的图像。偏转电压变化的图像。示波管的原理示波管的原理问题问题1：偏转电极不加电压时，电子将如何运动，你在荧：偏转电极不加电压时，电子将如何运动，你在荧光屏上能看到什么？光屏上能看到什么？问题问题2：当只在：当只在YY上加上恒定电压电子会怎样运动？上加上恒定电压电子会怎样运动？你在屏幕上会观察到什么？（设你在屏幕上会观察到什么？（设Y的电势高于的电势高于Y）你能否推导光斑相对于荧光屏中心的距离？你能否推导光斑相对于荧光屏中心的距离？原理原理问题问题3：如果在：如果在YY上加上周期变化的信号电压，上加上周期变化的信号电压，你又会观察到什

16、么现象？你又会观察到什么现象？问题问题4：当只在：当只在XX上加上恒定电压，（上加上恒定电压，（X的电势高）你会的电势高）你会看到什么现象？看到什么现象？如果加上仪器自身产生的锯齿形电压（叫扫描电压）呢？如果加上仪器自身产生的锯齿形电压（叫扫描电压）呢？UXt问题问题5：当在：当在YY上加信号电压，上加信号电压，XX上恒定电压你会看上恒定电压你会看到什么现象？当在到什么现象？当在XX上加扫描电压，上加扫描电压，YY上加恒定电压上加恒定电压呢？呢？如果在如果在YYYY之间加如图所示的之间加如图所示的交变电压交变电压，同时，同时在在XXXX之间加之间加锯齿形扫描电压锯齿形扫描电压，在荧光屏上会，在

17、荧光屏上会看到什么图形？看到什么图形？XYOA B CD E FA B CD E FABOCt1DEFt2如果信号电压是周期性的，并且扫描电压与信号电压的如果信号电压是周期性的，并且扫描电压与信号电压的周期相同，就可以在荧光屏上得到待测信号在一个周期周期相同，就可以在荧光屏上得到待测信号在一个周期内随时间变化的稳定图象内随时间变化的稳定图象讨论、如图所示的示波管，如果在讨论、如图所示的示波管，如果在YYYY之间加如之间加如图所示的图所示的交变电压交变电压，同时在，同时在XXXX之间加如图所示之间加如图所示的的锯齿形电压锯齿形电压，使，使X X的电势比的电势比XX高，在荧光屏上高，在荧光屏上会看到什么图形？会看到什么图形？UxtOt1t2XYO0tt0tt1 1t t1 1tttt2 2当堂检测当堂检测谢谢观赏谢谢观赏