1-6 电容器和电容
【学习目标】1.理解电容器的电容,掌握平行板电容器的电容的决定因素 2.熟练应所学电场知识分析解决带电粒子在匀强电场中的运动问题. 3.掌握示波管工作原理.
4.运用静电场的有关概念和规律解决物理问题
【本讲重点】1.电容器的电容,平行板电容器的电容的决定因素 2.带电粒子在匀强电场中的运动 【本讲难点】电容器的电容 【考点点拨】 1.对电容的理解
2.平行板电容器电容的决定因素 3.电容器的动态分析
4.电容器与恒定电流相联系 5.带电粒子在电场中的平衡问题
6.带电粒子(或带电体)在电场中的加速问题 7.带电粒子(或带电体)在电场中的偏转问题 8.带电粒子(或带电体)在电场中运动的综合问题
(3)带电粒子在电场中的偏转
如图所示,质量为m电荷量为q的带电粒子以平行于极板的初速度v0射入长为L版间距离
为d的平行版电容器间,两板间电压为 U,求射出时的偏移、偏转角. ①侧移:__________________千万不要死记公式,要清楚物理
U L d 过程,根据不同的已知条件,结论改用不同的表达形式(已知初速度、初动能、或加速电压等).
v0 ②偏转角:__________________注意穿出时刻的末速度的反向
θ m,q y θ vt
延长线与初速度方向交于中点位置,以上结论适用于带电粒子能从匀强磁场中穿出的情况.如果带电粒子没有从电场中穿出,此时水平位移不再等于板长L,应根据情况进行分析. (二)重难点阐释
5.带电微粒在电场和重力场的复合场中的运动
一般提到的带电粒子由于重力远小于它在电场中受到的电场力,所以其重力往往忽略不计,但当带电体(或微粒)的重力跟电场力大小相差不大时,就不能忽略重力的作用了,这样的带电微粒在电场中可能处于静止,也可能做直线运动或曲线运动. 处理此类问题的基本思路,一是电场力当作力学中的一个力看待,然后按研究力学问题的基本方法,从力和运动或能量转换两条途径展开;二是把该物体看作处于电场和重力场同时存在的复合场中,对于这两种不同性质的场,同样可以用场强叠加原理处理. 二、高考要点精析 (一)对电容的理解 ☆考点点拨
电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量.由电容器本身的介质特性与几何尺寸决定,与电容器是否带电,带电量的多少、板间电势差的大小等均无关. 【例1】对电容C=Q/U,以下说法正确的是: A.电容器充电量越大,电容增加越大 B.电容器的电容跟它两极所加电压成反比 C.电容器的电容越大,所带电量就越多
D.对于确定的电容器,它所充的电量跟它两极板间所加电压的比值保持不变
解析:电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量,与电容器是否带电,带电量的多少、板间电势差的大小等均无关.故D正确. 答案:D ☆考点精炼
1.某一电容器标注的是:“300V,5μF”,则下述说法正确的是 ( )
A.该电容器可在300V以下电压正常工作 B.该电容器只能在300V电压时正常工作 C.电压是200V时,电容仍是5μF
D.使用时只需考虑工作电压,不必考虑电容器的引出线与电源的哪个极相连 (二)平行板电容器电容的决定因素 ☆考点点拨
平行板电容器的电容与板间距离d成反比,与两半正对面积S成正比,与板间介质的介电常数?成正比,其决定式是:C??s?s ?4?kdd☆考点精炼
2.1999年7月12日日本原子能公司所属敦贺湾核电站由于水管破
金属芯线
裂导致高辐射冷却剂外流,在检测此次重大事故中应用了非电量变导电液体 电介质 化(冷却剂 外泄使管中液面变化)转移为电信号的自动化测量技术.图是一种通过检测电容器电容的变化来检测液面高低的仪器原理图,容器中装有导电液体,是电容器的一个电极,中间的芯柱是电h 容器的另一个电极,芯柱外面套有绝缘管(塑料或橡皮)作为电介质,电容器的两个电极分别用导线接在指示器上,指示器上显示的
是电容的大小,但从电容的大小就可知容器中液面位置的高低,为此,以下说法中正确的是 A.如果指示器显示出电容增大了,则两电极正对面积增大,必液面升高 B.如果指示器显示电容减小了,则两电极正对面积增大,必液面升高 C.如果指示器显示出电容增大了,则两电极正对面积减小,液面必降低 D.如果指示器显示出电容减小了,则两电极正对面积增大,液面必降低 (三)电容器的动态分析 ☆考点点拨
平行板电容器动态分析这类问题的关键在于弄清哪些是变量,哪些是不变量,在变量中哪些是自变量.哪些是因变量,同时注意理解平行板电容器演示实验现象的实质,一般分两种基本情况:一是电容器两极板的电势差U保持不变(与电源连接);二是电容器的带电量Q保持不变(与电源断开)
电容器和电源连接如图,改变板间距离、改变正对面积或改变板间电解质材料,都会改变其电容,从而可能引起电容器两板间电场的变化.这里一定要分清两种常见的变化: (1)电键K保持闭合,则电容器两端的电压恒定(等于电源电动势),这种情况下带电量Q?CU?C,而C??S?SU1?,E?? 4?kddddK (2)充电后断开K,保持电容器带电量Q恒定,这种情况下
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高中物理选修3-1电容器和电容知识点考点高考例题总结



