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电容器及其动态分析第三单元 电容器 带电粒子在电场中的运动 第六章 静电场1.考纲内容能力要求考向定位1.电容器2.带电粒子在电场中的运动 1.1.知道电容器的电压、电荷量和电容的关系；知道平行板电容器的电容与那些因素有关.2.掌握带电粒子在电场中的加速、偏转规律，了解示波器的原理,会用运动的分解来求解有关偏转问题.带电粒子在匀强电场中的运动是电场最核心的内容，也是高考的热点问题，几乎全国各地每年都有大题是考查这一知识点的，对带电粒子的平衡、加速、偏转三类问题，要认识到这些问题是力学问题，只是在受力分析时多了电场力而已.另外电容器的动态变化也是常考的一个问题.考纲解读 09福建15 08宁夏2108重庆 09福建1509福建15电容器的动态变化题2.要点精讲 精例探究 反思小结 经典回眸电容器 两个彼此绝缘又互相靠近的导体可构成一个电容器。2.电容1.电容器 1）电容器所带的电荷量Q（一个极板所带电荷量的绝对值）与两极板间电势差U的比值，叫做电容器的电容。C=Q/U 2）单位：法拉，符号为F,1F=106F=1012pF.（定义式）3)物理意义：反映电容器本身容纳电荷本领的物理量，与电容器是否带电以及两板电压高低无关.3.平行板电容器的电容C=S/4kd(决定式）决定式）3.一、理解电容器的充电和放电过程及其特点放电过程实际是正、负电荷中和的过程 .电路电流电路电流电量电量电压电压电场电场能量充电充电放电放电流入正极板流入正极板增加增加升高升高场强增大场强增大 化学能转化学能转化为化为电场能电场能 当电容器充电当电容器充电(放电放电)结束结束,电容器所在电路中无电流电容器所在电路中无电流,电容器两板间电压电容器两板间电压(等于零等于零)与电源电压相等与电源电压相等.流出正极板流出正极板减少减少降低降低场强减小场强减小电场能转化电场能转化为为其他能其他能ABS4.例例1.1.1.1.S S S S闭合的瞬间和平行板电容闭合的瞬间和平行板电容器充电稳定后增大两极板距离的器充电稳定后增大两极板距离的过程中，对电阻过程中，对电阻R R R R来说，有无电流来说，有无电流通过，如果有，方向怎样通过，如果有，方向怎样?ABRSC 充电稳定后充电稳定后,在增大两极板距离的过程中在增大两极板距离的过程中,电容器电容器放电放电,R,R,R,R上有从上有从B B B B到到A A A A的电流的电流.是物理解题的生命线S S闭合闭合,电源给电容器充电电源给电容器充电,R,R上有从上有从AA到到BB的电流的电流.答：过程分析和状态分析感悟：5.二、对电容器电容的两个公式的理解任意电容器电容的定义式任意电容器电容的定义式(度量度量式式).).).).平行板电容器电容的决定式平行板电容器电容的决定式(决定决定式式).).).).对一个确定的电容器对一个确定的电容器,其电容已确定其电容已确定,不会随其不会随其带电量和两板电压的改变而改变带电量和两板电压的改变而改变.平行板电容器电容的大小由平行板电容器电容的大小由、s s和和d d共同决定共同决定.6.例2 2如图是描述对给定的电容器充电时电量Q Q、电压U U、电容C C之间相互关系的图象，其中正确的有（）QCQOACUOBQUOCCODB C DB C D7.例例3 3一平行板电容器的两个极板分别与一电源的正负一平行板电容器的两个极板分别与一电源的正负极相连，在保持开关闭合的情况下，将电容器两极板间极相连，在保持开关闭合的情况下，将电容器两极板间的距离增大，则电容器的电容的距离增大，则电容器的电容CC、电容器所带电量、电容器所带电量QQ和极和极板间的电场强度板间的电场强度E E的变化情况是（的变化情况是（）A.C A.C、QQ、E E都逐渐增大都逐渐增大 B.C B.C、QQ、E E都逐渐减小都逐渐减小 C.C C.C、QQ逐渐减小，逐渐减小，E E不变不变 D.C D.C、E E逐渐减小，逐渐减小，QQ不变不变ABS拓展：拓展：1 1、若、若S、增大CC、E E、UU如何如何变？变？2 2、若待电容器充电后将开关断开，、若待电容器充电后将开关断开，CC、E E、UU又如何变？又如何变？题型探究 BCC减小、减小、UU增大增大,E,E不变不变.8.三 、平行板电容器的动态分析 1.1.1.1.写出上述前三个公式写出上述前三个公式;2.;2.;2.;2.先看常量，后看变量先看常量，后看变量;3,;3,;3,;3,在变量中先看自变量，后看因变量在变量中先看自变量，后看因变量,进而确定函数关系进而确定函数关系;4.;4.;4.;4.先定性先定性分析分析,再定量计算再定量计算.第二类问题:平行板电容器充电后，继续保持电容平行板电容器充电后，继续保持电容器两极板与电池两极相连接，两板间的电压器两极板与电池两极相连接，两板间的电压U U U U保持不变保持不变。物理依据任意电容任意电容器电容的器电容的度量式度量式平行板电平行板电容器电容容器电容的决定式的决定式匀强电场匀强电场场强的度场强的度量式量式 第一类问题:平行板电容器充电后，切断与电源的平行板电容器充电后，切断与电源的连接，电容器的带电量连接，电容器的带电量Q Q Q Q保持不变保持不变。匀强电场匀强电场场强的决场强的决定式定式即即“三先三后三先三后”解题程序:9.例例4 4 4 4一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地，一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地，在两极板间有一正电荷在两极板间有一正电荷(电量很小电量很小)固定在固定在P P P P点点.如图所示，如图所示，用用E E E E表示两极板间场强，表示两极板间场强，U U U U表示电容器的电压，表示电容器的电压，E E E EP P P P表示正表示正电荷在电荷在P P P P点的电势能，若保持负极板不动，将正极板移到点的电势能，若保持负极板不动，将正极板移到图中虚线所示的位置，则：（图中虚线所示的位置，则：（）+PA CA C 第一类问题:Q不变，E与d无关。A.UA.U变小，变小，E E不变不变 B.EB.E变大，变大，E EP P不变不变 C.UC.U变小，变小，E EP P不变不变 D.UD.U不变，不变，E EP P不变不变10.例例5 5（0909福建1515）如图所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源（内阻不计）连接，下极板接地。一带电油滴位于容器中的P点且恰好处于平衡状态。现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离（）A.带点油滴将沿竖直方向向上运动 B.P点的电势将降低 C.带电油滴的电势能将减少 D.若电容器的电容减小，则极板带电量将增大B第二类问题:U不变11.例例6 6（0808宁夏2121）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。在以下方法中，能使悬线的偏角变大的是（）BC 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12.经典回眸 要点精讲电容器的动态问题 反思小结 精例探究平行板电容器的动态分析思路：找准不变量Q/U判断C变化分析U/Q变化分析E变化分析与E相关的 F=qE=+Ed 或-Ed（选某一板为零点势）还有Ep=q的变化(注意正、符号)确定自变量d/S/C=S/4kdC=Q/UE=U/d感悟：关键:找准不变量13.谢 谢 指 导！14.例例7 7 7 7两块平行金属板带等量异号电荷，要使两板间的两块平行金属板带等量异号电荷，要使两板间的电压加倍，而板间的电场强度减半，可采用的办法有：电压加倍，而板间的电场强度减半，可采用的办法有：A.A.A.A.两板的电量加倍，而距离变为原来的两板的电量加倍，而距离变为原来的4 4 4 4倍倍 （）B.B.B.B.两板的电量加倍，而距离变为原来的两板的电量加倍，而距离变为原来的2 2 2 2倍倍 C.C.C.C.两板的电量减半，而距离变为原来的两板的电量减半，而距离变为原来的4 4 4 4倍倍 D.D.D.D.两板的电量减半，而距离变为原来的两板的电量减半，而距离变为原来的2 2 2 2倍倍C C、S S不变 讨论平行板电容器的Q、U、C、E的动态变化,应该先看常量,后看变量,并且注意度量式和决定式物理意义的不同.理论根据15.