1、思考討論:,(1)S1閉合后A,B板間有無(wú)電勢(shì)差,如果有等于多少? (2)A板帶什么電?B板帶什么電?二者有什么關(guān)系? (3)A,B板間有無(wú)電場(chǎng)? (4)S1斷開(kāi)后A,B板還帶電嗎?A,B間還存在電場(chǎng)嗎?如果存在,這說(shuō)明什么? (5)S2接通后A.B板還帶電嗎?,+ + + +,- - - -,1電容器 (1)組成：兩個(gè)彼此 又 的導(dǎo)體 (2)帶電荷量：一個(gè)極板所帶電荷量的 .,絕緣,靠的很近,絕對(duì)值,第3講 電容器電容,A,B,自主探究,(3)充、放電 充電：把電容器接在電源上后，電容器兩個(gè)極板分別帶上等量的 電荷的過(guò)程充電后，兩極板間有 存在，電容器儲(chǔ)存 . 放電：用導(dǎo)線將充電后的電容器的

2、兩極板接通，極板上電荷 的過(guò)程放電后的兩極板間不再有電場(chǎng)，電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為 的能量,異種,電場(chǎng)能,電場(chǎng),減少,其他形式,充電,放電,- - - -,(1)定義：電容器所帶的 與電容器兩極板間的 比值 (2)意義：表示電容器容納電荷 的物理量 (3)定義式： . (4)單位：1法拉(F) 微法(F) 皮法(pF),電量,電勢(shì)差,本領(lǐng)大小,106,1012,2電容,(1)決定因素： 平行板電容器的電容C跟板間電介質(zhì)的介電常數(shù)成 ，跟正對(duì)面積S成 ，跟極板間的距離d成 . (2)決定式：C . (3)熟記兩點(diǎn)： 保持兩極板與電源相連，則電容器兩極板間 不變 充電后斷開(kāi)電源，則電容器的 不變,3平行板電容

3、器的電容,正比,正比,反比,電壓,電荷量,1由C 可以看出電壓U一定時(shí)，C 越大，Q 越大，容納電荷的本領(lǐng)越強(qiáng)本式是定義式，適用于各種電容器，同時(shí)也給出了一種計(jì)算電容的方法 2由C 可推出C,對(duì)電容的理解,1.(2010西安部分學(xué)校聯(lián)考)如圖631所示為一只“極距變化型電容式傳感 器”的部分構(gòu)件示意圖當(dāng)動(dòng)極板和定極板之間的距離d變化時(shí)，電容C便 發(fā)生變化，通過(guò)測(cè)量電容C的變化就可知道兩極板之間距離d的變化情況在下列圖中能正確反映C與d之間變化規(guī)律的圖象是(),題型1、電容器問(wèn)題中的變量和不變量,例1、如圖S閉合充電后： （1）保持S閉合則電容器兩端電壓U=_若將兩板靠近，電容器的電容C_,電容

4、器兩端的電壓U_,電容器帶的電量Q_，兩板間場(chǎng)強(qiáng)E_ (2)充電后S斷開(kāi)則_不變，現(xiàn)將兩板間距離增大則C_U_Q_E_,E,變大,不變,變大,增大,Q,減小,增大,不變,不變,【例1】如圖634所示，用電池對(duì)電容器充電，電路a、b之間接有一靈敏電流表，兩極板間有一個(gè)電荷q處于靜止?fàn)顟B(tài)現(xiàn)將兩極板的間距變大，() A電荷將向上加速運(yùn)動(dòng) B電荷將向下加速運(yùn)動(dòng) C電流表中將有從a到b的電流 D電流表中將有從b到a的電流,題型2、平行板電容器動(dòng)態(tài)分析,若將電源斷開(kāi)(1)電容器兩極板的間距及正對(duì)面積不變，電荷如何運(yùn)動(dòng)？ (2)只將電容器兩極板的間距變大，電荷如何運(yùn)動(dòng)？ 解析：(1)只將電源斷開(kāi)，其它不變，

5、兩極板間的場(chǎng)強(qiáng)不變，所以電荷仍靜止 (2)因?yàn)殡姾闪縌不變，兩極板的正對(duì)面積不變，只將板間距離增大，極板上電荷的分布不變，所以板間的場(chǎng)強(qiáng)不變，故電荷仍靜止 答案：(1)靜止(2)靜止,解決電容器動(dòng)態(tài)問(wèn)題的思路,解析：本題考查平行板電容器的性質(zhì)及兩類問(wèn)題由于靜電計(jì)的金屬球與A板等勢(shì)，外殼與B板等勢(shì)(電勢(shì)都為零)，因此靜電計(jì)測(cè)量的是電容器兩板間的壓，如果S一直閉合，則兩板間的電壓始終等于電源的電動(dòng)勢(shì)，靜電計(jì)的張角不會(huì)改變，A、B項(xiàng)錯(cuò)誤；如果使開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)，電容器上帶電量一定，由U 可知，當(dāng)兩板間的距離減小時(shí)，U變小，靜電計(jì)的張角變小，C項(xiàng)錯(cuò)誤；當(dāng)兩板間的正對(duì)面積減小，則兩板間的電壓增大，靜電計(jì)的張角

6、增大，D正確本題難度中等 答案：D,思考討論：,1、如圖在A、B板間加以電壓U板間形成什么電場(chǎng)？設(shè)A、B間距離為d則場(chǎng)強(qiáng)多大？方向如何？ 2、如果從A孔以速度v0射入一帶正電粒子，它做什么運(yùn)動(dòng)？到達(dá)A板的過(guò)程中什么力做功？什么能向什么能轉(zhuǎn)化？ 3、試求出粒子從B板孔飛出時(shí)的速度。 4、你認(rèn)為有幾種求速度的方法。,1運(yùn)動(dòng)性質(zhì) 帶電粒子沿與電場(chǎng)線平行的方向進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)中，受到的電場(chǎng)力方向與運(yùn)動(dòng)方向 做 運(yùn)動(dòng) 2分析方法 （1）運(yùn)動(dòng)和力的觀點(diǎn)： （2）功和能的觀點(diǎn)：,在一條直線上,勻變速直線,Uq,二、帶電粒子在電場(chǎng)中的勻速直線運(yùn)動(dòng),討論探究:,1、兩種方法哪種簡(jiǎn)便？ 2、如果帶負(fù)電的粒子以速度v0

7、從A孔射入，它做何種運(yùn)動(dòng)？要使它從B板孔飛出v0因滿足什么條件？ 3、如果在A、B間加上如圖所示的電壓，t=0時(shí)刻把正從A孔放入粒子在A、B間做什么運(yùn)動(dòng)？ 4、如果1/4T，或1/8T時(shí)刻放入A孔情況又怎樣？ 5、要使粒子到達(dá)B孔時(shí)速度最大，所加交變電壓的頻率最小不超過(guò)多少？,研究帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)，是否考慮重力要依據(jù)具體情況而定： 基本粒子：如電子、質(zhì)子、粒子、離子等，除有說(shuō)明或有明確的暗示以外，一般都不考慮重力 帶電顆粒：如液滴、油滴、塵埃、小球等，除有說(shuō)明或有明確的暗示以外，一般都不能忽略重力,特別提醒,2(2009浙江，20)空間存在勻強(qiáng)電場(chǎng)，有一電荷量q(q0)、質(zhì)量m的粒子從

8、O點(diǎn)以速率為v0射入電場(chǎng)，運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)速率為2v0.現(xiàn)有另一電荷量q、質(zhì)量m的粒子以速率2v0仍從O點(diǎn)射入該電場(chǎng)，運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)速率為3v0若忽略重力的影響，則() A在O、A、B三點(diǎn)中，B點(diǎn)電勢(shì)最高 B在O、A、B三點(diǎn)中，A點(diǎn)電勢(shì)最高COA間的電勢(shì)差比BO間的電勢(shì)差大 DOA間的電勢(shì)差比BA間的電勢(shì)差小 解析：由動(dòng)能定理有：qUOA 在三點(diǎn)中，B點(diǎn)的電勢(shì)最高，A點(diǎn)的電勢(shì)最低，OA間的電勢(shì)差比BO間的電勢(shì)差小，所以選A、D. 答案：AD,故,針對(duì)訓(xùn)練,1運(yùn)動(dòng)性質(zhì) 不計(jì)重力的帶電粒子以速度v0垂直于電場(chǎng)線方向飛入勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)，受到與初速度方向垂直的電場(chǎng)力作用而做 運(yùn)動(dòng) 2分析方法 (1)處理方法 類

9、平拋運(yùn)動(dòng)可分解為沿初速度方向的 運(yùn)動(dòng)和垂直初速度方向的初速度為零的 運(yùn)動(dòng),曲線,勻速直線,勻加速,三、帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn),(2)有關(guān)物理量 如圖632所示，一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子以初速度v0沿中軸線射入 在垂直場(chǎng)強(qiáng)方向做勻速運(yùn)動(dòng)：vxv0， 穿越電場(chǎng)時(shí)間： . 在電場(chǎng)方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)：a 離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)y方向分速度：vyat 離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)y方向上的位移：y at2 離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)偏轉(zhuǎn)角的正切值：tan ,(1)在圖632中作出粒子離開(kāi)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)速度的反向延長(zhǎng)線，與初速度方向交于O點(diǎn)，O點(diǎn)與電場(chǎng)邊緣的距離為x，則x 結(jié)論：粒子從偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中射出時(shí)，就像是從極板間的 處沿直線射出 (2)帶電

10、粒子先經(jīng)U1的加速電場(chǎng)從靜止加速后再垂直射入U(xiǎn)2的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，則偏移量y 速度的偏轉(zhuǎn)角為，tan 結(jié)論：不論帶電粒子的m、q如何，只要經(jīng)過(guò)同一加速電場(chǎng)加速，再垂直進(jìn)入同一偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，它們飛出的偏移量y和偏轉(zhuǎn)角都是相同的，也就是軌跡完全重合,要點(diǎn)深化,3.如圖633所示，有一帶電粒子貼著A板沿水平方向射入勻強(qiáng)電場(chǎng)，當(dāng)偏轉(zhuǎn)電 壓為U1時(shí)，帶電粒子沿軌跡從兩板正中間飛出；當(dāng)偏轉(zhuǎn)電壓為U2時(shí)，帶電粒子沿軌跡落到B板中間；設(shè)粒子兩次射入電場(chǎng)的水平速度相同，則兩次偏轉(zhuǎn)電壓之比為() AU1U218 BU1U214 CU1U212 DU1U211 解析：由y 得：U所以U 可知A項(xiàng)確,答案： A,【例2】 如圖

11、637所示，甲圖是用來(lái)使帶正電的離子加速和偏轉(zhuǎn)的裝置乙圖為該裝置中加速與偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的等效模擬以y軸為界，左側(cè)為沿x軸正向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)為E.右側(cè)為沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)已知OAAB，OAAB，且OB間的電勢(shì)差為U0.若在x軸的C點(diǎn)無(wú)初速地釋放一個(gè)電荷量為q、質(zhì)量為m的正離子(不計(jì)重力)，結(jié)果正離子剛好通過(guò)B點(diǎn)求：,(1)CO間的距離d； (2)粒子通過(guò)B點(diǎn)的速度大小,解析：(1)設(shè)正離子到達(dá)O點(diǎn)的速度為v0(其方向沿x軸的正方向) 則正離子由C點(diǎn)到O點(diǎn)由動(dòng)能定理得：qEd 而正離子從O點(diǎn)到B點(diǎn)做類平拋運(yùn)動(dòng)，則：OA ABv0t 而OAAB 由得d,1類似于平拋運(yùn)動(dòng)的分析處理，應(yīng)用運(yùn)動(dòng)的合成和分

12、解的知識(shí) 2從力學(xué)的觀點(diǎn)和能量的觀點(diǎn)著手按力學(xué)問(wèn)題的分析法加以分析，分析帶電粒子在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中其他形式的能和動(dòng)能之間的轉(zhuǎn)化過(guò)程時(shí)，可應(yīng)用動(dòng)能定理，也可以用能量守恒定律,偏轉(zhuǎn)問(wèn)題的分析處理方法,21 如圖638所示，水平放置的平行金屬板A、B連接一恒定電壓，兩個(gè)質(zhì)量相等的電荷M和N同時(shí)分別從極板A的邊緣和兩極板的正中間沿水平方向進(jìn)入板間電場(chǎng)，兩電荷恰好在板間某點(diǎn)相遇若不考慮電荷的重力和它們之間的相互作用，則下列說(shuō)法正確的是() A電荷M的比荷大于電荷N的比荷 B兩電荷在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的加速度相等 C從兩電荷進(jìn)入電場(chǎng)到兩電荷相遇， 電場(chǎng)力對(duì)電荷M做的功大于電場(chǎng)力對(duì)電荷N做的功 D電荷M進(jìn)入電場(chǎng)的初速度大

13、小與電荷N進(jìn)入電場(chǎng)的初速度大小一定相同,解析：電荷做類平拋運(yùn)動(dòng)，在豎直方向有y 因時(shí)間、電壓、板間距相等，所以電荷M的比荷 大，電荷量也大，A項(xiàng)正確；加速度是M的大，B項(xiàng)錯(cuò)誤；電場(chǎng)力做功利用公式WEqy判斷C項(xiàng)正確；初速度根據(jù)xv0t判斷D項(xiàng)錯(cuò)誤 答案：AC,22如圖639所示，兩塊長(zhǎng)3 cm的平行金屬板AB相距1 cm，并與300 V直流電源的兩極相連接，AB.如果在兩板正中間有一電子(m91031 kg，e1.61019 C)，沿著垂直于電場(chǎng)線方向以2107 m/s的速度飛入，則： (1)電子能否飛離平行金屬板？ (2)如果由A到B分布寬1 cm的 電子帶通過(guò)此電場(chǎng)，能飛離電場(chǎng)的電子數(shù)占總

14、數(shù)的百分之幾？,(2)從(1)的求解可知，與B板相距為y的電子帶是不能飛出電場(chǎng)的，而能飛出電場(chǎng)的電子帶寬度為xdy(10.6) cm0.4 cm.故能飛出電場(chǎng)的電子數(shù)占總電子數(shù)的百分比為：n 答案：(1)不能(2)40%,解析：(1)當(dāng)電子沿AB兩板正中央以v02107 m/s的速度飛入電場(chǎng)時(shí)，若能飛出電場(chǎng)，則電子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為： 在沿AB方向上，電子受電場(chǎng)力的作用，在AB方向上的位移為：y 又a 由式得 y 6103 m0.6 cm， 而 所以y 故粒子不能飛出電場(chǎng),【例3】 如圖6310甲所示，場(chǎng)強(qiáng)大小為E、方向豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)內(nèi)存在一豎直平面內(nèi)半徑為R的圓形區(qū)域，O點(diǎn)為該圓形區(qū)域

15、的圓心，A點(diǎn)是圓形區(qū)域的最低點(diǎn)，B點(diǎn)是最右側(cè)的點(diǎn)在A點(diǎn)有放射源釋放出初速度大小不同、方向均垂直于場(chǎng)強(qiáng)向右的正電荷，電荷的質(zhì)量為m，電 荷量為q，不計(jì)重力試求：,解析：(1)加速度a (2)由Rv0t，R 及a 三個(gè)式子可解得：v0 (3)由EkEq(RRcos ) Rsin v0t，RRcos 及a 可解得：Ek (4)由第(3)小題的結(jié)論可以看出，當(dāng)從0變化到180，接收屏上電荷的動(dòng)能逐漸增大，因此D點(diǎn)接收到的電荷的末動(dòng)能最小，C點(diǎn)接收到的電荷的末動(dòng)能最大(53cos 60) (53cos 120) 所以，屏上接受到的電荷的末動(dòng)能大小的范圍為,1由于帶電微粒在勻強(qiáng)電場(chǎng)中所受電場(chǎng)力與重力都是恒

16、力，因此其處理方法可用正交分解法先將復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)分解為兩個(gè)互相正交的簡(jiǎn)單的直線運(yùn)動(dòng)，而這兩個(gè)直線運(yùn) 動(dòng)的規(guī)律我們可以掌握，然后再按運(yùn)動(dòng)合成的觀點(diǎn)，去求出復(fù)雜運(yùn)動(dòng)的相關(guān)物理量 2用能量觀點(diǎn)處理帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)從功能觀點(diǎn)出發(fā)分析帶電粒子的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題時(shí)：在對(duì)帶電粒子受力情況和運(yùn)動(dòng)情況進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，再考慮應(yīng)用恰當(dāng)?shù)囊?guī)律(動(dòng)能定理、能量轉(zhuǎn)化守恒定律等)解題,31 如圖6311所示，光滑的水平軌道AB，與半徑為R的光滑的半圓形軌道BCD相切于B點(diǎn)，AB水平軌道部分存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，半圓形軌道在豎直平面內(nèi)，B為最低點(diǎn)，D為最高點(diǎn)一質(zhì)量為m帶正電的小球從距B點(diǎn)x的位置在電場(chǎng)力的作用下由靜止開(kāi)始沿

17、AB向右運(yùn)動(dòng)，恰能通過(guò)最高點(diǎn)，則() AR越大，s越大 BR越大，小球經(jīng)過(guò)B點(diǎn)后瞬間對(duì)軌道的壓力越大 Cm越大，s越大 Dm與R同時(shí)增大，電場(chǎng)力做功增大,解析：小球在BCD部分做圓周運(yùn)動(dòng)，在D點(diǎn)mgm ，小球由B到D的過(guò)程中有：2mgR R越大，B點(diǎn)速度越大，則s越大，A正確；在B點(diǎn)有：FNmgm N6mg，B錯(cuò)；由Eqs 知m越大，B點(diǎn)的動(dòng)能越大，s越大，電場(chǎng)力做功越多，C、D正確 答案：ACD,32 足夠長(zhǎng)的粗糙絕緣板A上放一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的小滑塊B.用手托 住A置于方向水平向左、場(chǎng)強(qiáng)大小為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，此時(shí)A、B均能靜止，如圖6312所示現(xiàn)將絕緣板A從圖中位置P垂直電場(chǎng)線移至位

18、置Q，發(fā)現(xiàn)小滑塊B相對(duì)A發(fā)生了運(yùn)動(dòng)為研究方便可以將絕緣板A的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)化成先勻加速接著勻減速到靜止的過(guò)程測(cè)量發(fā)現(xiàn)豎直方向加速的時(shí)間為0.8 s，減速的時(shí)間為0.2s，P、Q位置高度差為0.5 m已知?jiǎng)驈?qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E A、B之間動(dòng)摩擦因數(shù) 0.4.g取10 m/s2.求：,(1)絕緣板A加速和減速的加速度分別為多大？ (2)滑塊B最后停在離出發(fā)點(diǎn)水平距離多大處？ 解析：(1)設(shè)絕緣板A勻加速和勻減速的加速度大小分別為a1和a2，勻加速和勻減速的時(shí)間分別為t1和t2，P、Q高度差為h，則有a1t1a2t2，h 求得a11.25 m/s2，a25 m/s2.(2)研究滑塊B，在絕緣板A勻減速的過(guò)程中，由牛頓第二定律可得： 豎直方向上mgNma2 水平方向上EqNma3 求得a30.1g1 m/s2.,在這個(gè)過(guò)程中滑板B的水平位移大小為：s3 0.02 m.在絕緣板A靜止后，滑板B將沿水平方向做勻減速運(yùn)動(dòng)，設(shè)加速度大小為a4，有mgEqma4，得a40.1g1 m/s2該過(guò)程中滑板B的水平位移大小為s4 s30.02 m最后滑塊B靜止時(shí)