第七章 第3讲 带电粒子在电场中的运动---公开课
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第3讲电容器与电容带电粒子在电场中的运动主干梳理对点激活知识点常见电容器I电容器的电压、电荷量和电容的关系11•电容器(1) 组成:由两个彼此E01绝缘又相互靠近的导体组成。
(2) 带电量:一个极板所带电荷量的□ 02绝对值。
(3) 电容器的充电、放电①充电:使电容器带电的过程。
充电后电容器两极板带上等量的□ 03异号电荷,电容器中储存电场能。
②放电:使充电后的电容器失去电荷的过程。
放电过程中□04电场能转化为其他形式的能。
③充电时电流流入正极板,放电时电流流出正极板。
2. 常见的电容器⑴分类:从构造上可分为r05固定电容器和P6可变电容器。
(2)击穿电压:加在电容器极板上的□ 07极限电压,超过这个电压,电介质将被击穿,电容器损坏;电容器外壳上标的电压是口)8额定电压,这个电压比击穿电压B9 低。
3. 电容(1) 定义:电容器所带的电荷量Q与电容器两极板间的电势差U的比值。
(2) 定义式:。
=畸。
推论:。
=欝。
(3) 单位:法拉(F),1 F=H^ ,^F^1012 pF。
(4) 物理意义:表示电容器口3容纳电荷本领的物理量。
(5) 决定因素电容C的大小由电容器本身结构(大小、形状、正负极相对位置及电介质)决定,与电容器是否带电及所带电荷量(或两端所加电压)无关。
4. 平行板电容器及其电容(1) 影响因素:平行板电容器的电容与两极板□ 14正对面积成正比,与两极板间介质的⑪相对介电常数成正比,与口16两板间的距离成反比⑵决定式:ffl7C= 4n d,k为静电力常量。
知识点2 带电粒子在匀强电场中的运动n1. 加速问题若不计粒子的重力,则电场力对带电粒子做的功等于带电粒子的口01动能的增量。
1 i(1) 在匀强电场中:W= qEd = qU = dqmv2—qmv O。
1 2 1 2(2) 在非匀强电场中:W= qU = 032mv2—2mv2。
2. 偏转问题(1)条件分析:不计重力的带电粒子以速度v o Q4垂直于电场线方向飞入匀强电场。
第3讲电容器带电粒子在电场中的运动一、电容器及电容1.电容器(1)组成:两个彼此绝缘且又相互靠近的导体组成电容器,电容器可以容纳电荷。
(2)所带电荷量:一个极板所带电荷量的绝对值,两极板所带电荷量相等。
(3)充、放电①充电:把电容器接在电源上后,电容器两个极板分别带上等量异号电荷的过程,充电后两极间存在电场,电容器储存了电能。
②放电:用导线将充电后电容器的两极板接通,极板上电荷中和的过程,放电后的两极板间不再有电场,同时电场能转化为其他形式的能。
2.电容(1)定义:电容器所带的电荷量与两极板间电势差的比值。
(2)公式:C=QU=ΔQΔU。
(3)物理意义:电容是描述电容器容纳电荷本领大小的物理量,在数值上等于把电容器两极板的电势差增加1 V 所需增加的电荷量,电容C由电容器本身的构造因素决定,与U、Q无关。
(4)单位:法拉,符号F,与其他单位间的换算关系:1 F=106μF=1012 pF。
3.平行板电容器的电容平行板电容器的电容与平行板正对面积S 、电介质的介电常数εr 成正比,与极板间距离d 成反比,即C =εr S 4πkd。
二、带电粒子在电场中的加速和偏转1.带电粒子在电场中的加速(1)运动状态的分析:带电粒子沿与电场线平行的方向进入匀强电场,受到的电场力与运动方向在同一条直线上,做匀变速直线运动。
(2)用功能观点分析:电场力对带电粒子做的功等于带电粒子动能的增量,即qU =12m v 2-12m v 20。
2.带电粒子的偏转(1)运动状态:带电粒子受到恒定的与初速度方向垂直的电场力作用而做类平抛运动。
(2)处理方法:类似于平抛运动的处理方法①沿初速度方向为匀速运动,运动时间t =l v 0。
②沿电场力方向为匀加速运动,a =F m =qE m =qU md 。
③离开电场时的偏移量y =12at 2=ql 2U 2m v 20d。
④离开电场时的偏转角tan θ=v ⊥v 0=qlU m v 20d。