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高二物理选修3-1复习第一章
课题：平行板电容器在电路中的应用
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【学习目标】：
1、 能理解电容器的电容、充电和放电等相关基本物理概念
2、 能判断在电容器中带点粒子的电势、电能能变化及运动情况变化
3、 能利用带点粒子在电容器中的加速与偏转知识解决实际问题
【重点】：1、电容器的充放电；2、电荷在电容器中的加速与偏转
【难点】：带点粒子在电容器中的电势、电势能变化的判断
【学习过程】：
一、电容器基本物理概念梳理
知识要点梳理：
1、电容器：两个彼此 又互相 的导体都可构成电容器。
2、电容：①物理意义：表示电容器 电荷本领的物理量。
②定义：电容器所带 （一个极板所带电荷量的绝对值）与两极板间 的比值。
定义式： （电容与电压、电量 关）
决定式：
例题一：电路图如右图所示
问1：当K1、K2同时闭合瞬间，灯泡L1如何变化？ ；
灯泡L2如何变化？ ，L2的电流方向从 到
问2：电容器充电完成后， 板带正电，如将滑动变阻器R的滑片向右移动过程中，
灯泡L1如何变化？ ；
灯泡L2如何变化？ ，L2的电流方向从 到
问3：断开K1，灯泡L1如何变化？ ；
灯泡L2如何变化？ ，L2的电流方向从 到
二、带点粒子在电容器中的电势、电势能等相关物理量变化的判断及运动情况判断
知识要点梳理：
1、先确定不变量，若电容器充电后断开电源，则 不变；若电容器始终和直流电源相连，则 不变。
2、当决定电容器大小的某一因素变化时，用公式 判断电容的变化。
3、某点电势等于此点与零电势点的电势差。
例题二：如图1.3—5所示的电路中，电容器的N板接地，在其两板间的P点固定一个带负电的点电荷，求以下过程后，电容器的带电荷量Q、两极间的电压U、两极间的场强E，P点的电势φ、负电荷在P点的电势能EP各如何变化？并判断电荷的运动情况。（1）S接通后再将M板上移一小段距离。（2）S接通后再断开，再将N板上移一小段距离。
提示：（1）
此过程 不变，距离d变 ， 电容C变 （原因： ），电量Q变 （原因： ）
场度E变 （原因： ），电荷 状态
P点电势变 （原因： ） ， P点电势能变 （原因： ）
（2）此过程 不变，距离d变 ，电容C变 （原因： ），电压U变 （原因： ）
场强E （原因： ），电荷 状态
P点电势变 （原因： ） ， P点电势能变 （原因： ）
变式： 如图所示，平行板电容器板间距离d=10 cm，与一个直流电源连接，
电源电压为10 V，N板接地，取大地电势为零.两板间有一点P，P点距M板5 cm，
把K闭合给电容器充电，然后再断开，P点场强大小为_________，电势为_________，
若把N板向下移动10 cm，则P点场强大小为__________，电势为______，电势变 了
三、带点粒子在电容器中的加速、偏转问题
知识要点梳理：
1、离子从加速电场进入偏转电场时的速度为：
2、离子通过偏转电场的时间： 加速度：
3、出场时的偏转位移：
4、电场时的速度：
5、出场时的偏转角的正切：
6、出场时位移和水平方向的夹角正切：
例题三、右图所示为真空示波管的示意图，电子从灯丝K发出（初速度不计），经灯丝与A板间的加速电压U1加速，从A板中心孔沿中心线KO射出，然后进入由两块平行金属板M、N形成的偏转电场中（偏转电场可视为匀强电场），电子进入偏转电场时的速度与电场方向垂直，电子经过偏转电场兵器打在荧光屏上的P点，已知M、N两板间的电压为U2，两板间的距离为d，板长为L1，板右端到荧光屏的距离为L2，电子的质量为m，电荷量为e。求：
（1）电子穿过A板时的速度大小；
（2）电子从偏转电场射出时的侧移量；
（3）P点到O点的距离。
例题四、如图，将乙图所示的交变电压加在甲图所示的平行板电容器A、B两极板上，开始时B板的电势比A板高，有一位于极板中间的电子，在t=0时刻由静止释放，它只在电场力作用下开始运动，设A、B两板间距足够大，则（ ）
A．电子一直向A板运动
B．电子一直向B板运动
C．电子先向A板运动，再向B板运动，再返回，如此做周期性运动
D．电子先向B板运动，再向A板运动， 再返回，如此做周期性运动
课后练习：
1、如图所示是一个由电池、电 阻R、电键S与平板电容器组成的串联电路，电键闭合，在增大电容器两极板间距离的过程中（ ）
A、电阻R中没有电流 B、电容器的电容变大
C、电阻R中有从a流向b的电流 D、电阻R中有从b流向a的电流
2（双选）、一平行板电容器，两板之间的距离d和两板面积S都可以调节，电容器两板与电池相连接，以Q表示电容器的电荷量，E表示两极间的电场强度，则（ ）
A、当d增大、S不变时，Q减小，E减小 B、当S增大、d不变时，Q增大，E增大
C、当d减小、S增大时，Q增大、E增大 D、当S增大、d减小时，Q不变、E不变
3、在研究平行板电容器电容的实验中，电容器的A、B两板带有等量异种电荷，A板与静电计相连，如图7所示，下面那些叙述不符合实验中可能观察到的现象：（ ）
A．增大A、B板的距离，静电计指针张角变大?
B．把B板向上平移，正对面积减少了，静电计指针张角变大?
C．保持A.B板不动。在A、B板间插入一块绝缘介质板，静电计指针张角变小
D．保持A.B板不动。在A、B板间插入一块金属介质板，静电计指针张角变大
4、如图所示 平行板电容器经开关S与电源连接，S闭合一段时间后断开，a处固定一带电量很小的正点电荷，表示a点电势 ，Fa表示点电荷受的电场力，表示在a点的电势能，现将电容器B板向下移动一小段距离使板间距离增大，则（ ）
A、变小，Fa变大变小 B、变大，Fa不变变大
C、不变，Fa变小不变 D、不变，Fa不变不变
5、如图1.3—17所示，水平放置的两个平行金属板，上板带负电，下板带等量的正电，三个质量相等，分别带正电、负电和不带电的粒子从极板的左侧P点以相同的水平初速度进入电场中，分别落在正极板的a、b、c三处，由此可知（ ）
A、粒子a带正电，b不带电，c带负电 B、三个粒子在电场中运动的时间相等
C、三个粒子在电场中的加速度aa＜ab＜ac D、三个粒子到达正极板的动能Eka＞Ekb＞Ekc
6（双选）、如图所示，两板间距为d的平行板电容器与一电源连接，开关S闭合，电容器两板间有一质量为m，带电荷量为q的微粒静止不动，下列叙述中正确的是（ ）
A、微粒带的是正电 B、电源电动势的大小等于
C、断开开关S，微粒将向下做加速运动
D、保持开关S闭合，把电容器两极板距离增大微粒将向下做加速运动
7、初速度均为零的质子和α粒子，被同一加速电场加速后，垂直于电场线方向进入同一匀强偏转电场，在离开偏转电场时不正确的是（ ）
A、两种粒子通过偏转电场的时间相同 B、质子通过偏转电场的时间较短
C、两种粒子的偏转角相等 D、α粒子离开偏转电场时的动能较大
8（双选）、在如图7所示的电路中，电源电动势为E、内电阻为r，C为电容器，R0为定值电阻， R为滑动变阻器。开关闭合后，灯泡L能正常发光。当滑动变阻器的滑片向右移动时，下列判断正确的是( )
A、灯泡L将变暗 B、灯泡L将变亮
C、电容器C的电荷量将减小 D、电容器C的电荷量将增大
9．如图所示，水平放置的带电平行金属板间有匀强电场，板间距离为d。一个带负电的液滴所带电量大小为q，质量为m，从下板边缘射入电场并沿直线从上板边缘射出。则下列选项中不正确的是( )
A．液滴做匀速直线运动 B．液滴做匀减速直线运动
C．两板间电势差为mgd/q D．液滴的电势能减小了mgd
10(双选)、如图5所示，两块水平放置的平行正对的金属板a、b与电池相连，在距离两板等远的M点有一个带电液滴处于静止状态。若将a板向上平移一小段距离，稳定后，下列说法中正确的是 （ ）
A． M点电势升高，液滴在M点时电势能将减小
B．液滴将加速向下运动 C． M点的电场强度变小了
D．在a板移动前后两种情况下，若将液滴从a板移到b板，电场力做功不相同
11、相距为d的M、N两平行金属板与电池相连接，如图所示，一带电粒子从M极板边缘，垂直于电场方向射入，并打到N板的中心，现欲使粒子原样射入，刚能射出电场，不计重力，就下列两种情况，分别求出N板向下移动的距离。
（1）开关S闭合；
（2）把闭合的开关S打开。
a
b
c
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高中物理粤教版选修3-1《了解电容器：平行板电容器在电路中的应用（复习课）》精品教学课件
平行板电容器在电路中的应用
新安中学 袁琳
学习电容器遇到的重、难点
一、电容器在电路中的充、放电时电流方向问题
二、带电粒子在电容器中的电势、电势能变化的判断问题
三、带电粒子在在电容器中的加速、偏转问题
一、电容器在电路中充、放电过程中的电荷流向问题
知识要点梳理
思考：为什么如此的结构可以储存电荷？
相互吸引却又彼此分离
用什么来描述人的心里承受能力？
气度、胸怀、心胸
宰相肚里能撑船；
宽容
海纳百川,有“容”乃大
问1：当K1、K2同时闭合瞬间，灯泡L1如何变化？ ；
灯泡L2如何变化？ ，L2的电流方向从 到
立即亮
闪一下
A
C
一、电容器在电路中充、放电过程中的电荷流向问题
L1
L2
K1
K2
A
B
C
R
例题一：
问2：电容器充电完成后， 板带正电，
如将滑动变阻器R的滑片向右移动过程中，
灯泡L1如何变化？ ；
灯泡L2如何变化？ ，L2的电流方向从 到
一、电容器在电路中充、放电过程中的电荷流向问题
L1
L2
K1
K2
A
B
C
R
B
变亮
闪一下
C
A
例题一：
一、电容器在电路中充、放电过程中的电荷流向问题
L1
L2
K1
K2
A
B
C
R
问3：断开K1，灯泡L1如何变化 ；
灯泡L2如何变化？ ，L2的电流方向从 到
立即灭
闪一下
C
A
例题一：
二、带点粒子在电容器中的电势、电势能等相关物理量变化的判断及运动情况判断
知识要点梳理
一、电容器在电路中充、放电过程中的电荷流向问题
二、带点粒子在电容器中的电势、电势能等相关物理量变化的判断及运动情况判断
此过程 不变，距离d变
电容C变
（原因： ）
电量Q变
（原因： ）
场度E变
（原因： ），
电荷 状态
U
大
小
小
小
向下匀加速直线运动
P点电势变 ， 电势能变
小
大
提示（1）
例题二：
提示（2）
二、带点粒子在电容器中的电势、电势能等相关物理量变化的判断及运动情况判断
此过程 不变，距离d变
Q
不变
电容C变 电压U变 场强E
大
小
小
P点电势变 ， 电势能变
小
大
方法：确定固定量、抓住已知量，层层推进
例题二：
三、带点粒子在电容器中的加速、偏转问题
知识要点梳理
思考：两个角的正切值有什么关系？
速度和水平方向夹角的正切值是位移和水平方向夹角正切值的2倍
思考：如电子打到第三象限，x、x’、
y、y’谁为正极板？
电子靠近谁，谁就是正极
三、带点粒子在电容器中的加速、偏转问题
例
题
三
三、带点粒子在电容器中的加速、偏转问题
思考：1、电子运动的v-t图像？
2、如果U-t图是另外的样子，电子又如何运动呢？
例题四：
