第6章第3講-電容器與電容帶電粒子在電場中的運動

1、第一課時第一課時1示波管示波管()2常見電容器常見電容器()3電容器的電壓、電荷量和電容的關系電容器的電壓、電荷量和電容的關系 ()4帶電粒子在勻強電場中的運動帶電粒子在勻強電場中的運動 ()一、電容器及電容一、電容器及電容1電容器電容器(1)帶電量：一個極板所帶電量的帶電量：一個極板所帶電量的 (2)電容器的充、放電電容器的充、放電充電：使電容器帶電的過程，充電后電容器兩極板充電：使電容器帶電的過程，充電后電容器兩極板帶上等量的帶上等量的 ，電容器中儲存，電容器中儲存 放電：使充電后的電容器失去電荷的過程，放電過放電：使充電后的電容器失去電荷的過程，放電過程中程中 轉(zhuǎn)化為其他形式的能轉(zhuǎn)化為其

2、他形式的能絕對值絕對值異種電荷異種電荷 電場能電場能電場能電場能2電容電容(1)意義：表示電容器容納電荷本領的物理量意義：表示電容器容納電荷本領的物理量(3)單位：法拉單位：法拉(F)，1 F F1012 pF1063平行板電容器平行板電容器(1)影響因素：平行板電容器的電容與影響因素：平行板電容器的電容與 成正比，與成正比，與介質(zhì)的介質(zhì)的 成正比，與成正比，與 成反比成反比(2)決定式：決定式：C ，k為靜電力常量為靜電力常量 正對面積正對面積介電常數(shù)介電常數(shù)兩極板間的距離兩極板間的距離特別提醒特別提醒電容器的電容大小由其本身的特性決定，電容器的電容大小由其本身的特性決定，與電容器帶電量及兩

3、板間電壓無關與電容器帶電量及兩板間電壓無關1.關于電容器的電容關于電容器的電容C、電壓、電壓U和所帶電荷量和所帶電荷量Q之間的關之間的關系，以下說法正確的是系，以下說法正確的是 ()AC由由U確定確定BC由由Q確定確定CC一定時，一定時，Q與與U成正比成正比 DC一定時，一定時，Q與與U成反比成反比典例啟迪典例啟迪例例1 (雙選雙選)如圖如圖636所示，所示，兩塊較大的金屬板兩塊較大的金屬板A、B相距為相距為d，平行放置并與一電源相連，平行放置并與一電源相連，S閉合后，兩板間恰好有一質(zhì)量閉合后，兩板間恰好有一質(zhì)量為為m，帶電荷量為，帶電荷量為q的油滴處于的油滴處于靜止狀態(tài)，以下說法正確的是靜止

4、狀態(tài)，以下說法正確的是 ()2(雙選雙選)如圖如圖638所示是一個由所示是一個由 電池、電阻電池、電阻R、開關、開關S與平行板電與平行板電 容器組成的串聯(lián)電路，開關閉合容器組成的串聯(lián)電路，開關閉合 在增大電容器兩極板間距離的過在增大電容器兩極板間距離的過 程中程中 ()A電容器的電容變小電容器的電容變小B電阻電阻R中沒有電流中沒有電流C電容器兩極板間的電場強度增大電容器兩極板間的電場強度增大D電阻電阻R中有從中有從a流向流向b的電流的電流第二課時第二課時二、帶電粒子在電場中的運動二、帶電粒子在電場中的運動1帶電粒子在電場中的加速帶電粒子在電場中的加速(1)運動狀態(tài)的分析：帶電粒子沿與電場線平行

5、的方向進運動狀態(tài)的分析：帶電粒子沿與電場線平行的方向進入勻強電場，受到的電場力與運動方向在同一條直線入勻強電場，受到的電場力與運動方向在同一條直線上，做上，做 加加(減減)速直線運動速直線運動qU子動能的增量子動能的增量帶電粒帶電粒2帶電粒子在勻強電場中的偏轉(zhuǎn)帶電粒子在勻強電場中的偏轉(zhuǎn)(1)運動狀態(tài)分析：帶電粒子以速度運動狀態(tài)分析：帶電粒子以速度v0垂直于電場線方向垂直于電場線方向飛入勻強電場時，受到恒定的與初速度方向飛入勻強電場時，受到恒定的與初速度方向 的電場的電場力作用而做力作用而做 運動運動垂直垂直勻變速曲線勻變速曲線(2)處理方法：類似于平拋運動的處理，應用運動的合成處理方法：類似于

6、平拋運動的處理，應用運動的合成與分解的方法與分解的方法沿初速度方向做沿初速度方向做 運動，運動時間：運動，運動時間：tl/v0.沿電場力方向做沿電場力方向做 運動，運動，勻速直線勻速直線勻加速直線勻加速直線 4. 如圖如圖633所示，在所示，在A板附近有一電板附近有一電子由靜止開始向子由靜止開始向B板運動，則關于電板運動，則關于電子到達子到達B板時的速率，下列解釋正確板時的速率，下列解釋正確的是的是()A兩板間距越大，運動時間就越長，兩板間距越大，運動時間就越長， 則獲得的速率越大則獲得的速率越大B兩板間距越小，加速度就越大，則獲得的速率越大兩板間距越小，加速度就越大，則獲得的速率越大C與兩板

7、間的距離無關，僅與加速電壓與兩板間的距離無關，僅與加速電壓U有關有關D以上解釋都不正確以上解釋都不正確5如圖如圖634所示，質(zhì)子所示，質(zhì)子( H)和和粒子粒子( He)以相同的初動以相同的初動能垂直射入偏轉(zhuǎn)電場能垂直射入偏轉(zhuǎn)電場(粒子不粒子不計重力計重力)，則這兩個粒子射出，則這兩個粒子射出電場時的側(cè)位移電場時的側(cè)位移y之比為之比為 ()A1 1B1 2C2 1 D1 41142例例2P109：例：例2(1) 證明粒子飛出電場后的速度方向的反向延長線交于證明粒子飛出電場后的速度方向的反向延長線交于 兩板間的中心兩板間的中心O點；點；(2) 求兩板間所加偏轉(zhuǎn)電壓求兩板間所加偏轉(zhuǎn)電壓U的范圍；的范

8、圍；(3) 求粒子可能到達屏上區(qū)域的長度求粒子可能到達屏上區(qū)域的長度P109：突：突44如圖如圖6310所示，一價氫離子所示，一價氫離子( H)和二價氦離子和二價氦離子( He)的混合體，經(jīng)同一加速電場加速后，垂直射入同一偏轉(zhuǎn)電場的混合體，經(jīng)同一加速電場加速后，垂直射入同一偏轉(zhuǎn)電場中，偏轉(zhuǎn)后，打在同一熒光屏上，則它們中，偏轉(zhuǎn)后，打在同一熒光屏上，則它們 ()A同時到達屏上同一點同時到達屏上同一點 B先后到達屏上同一點先后到達屏上同一點C同時到達屏上不同點同時到達屏上不同點 D先后到達屏上不同點先后到達屏上不同點1124第三課時第三課時三、示波管及其工作原理三、示波管及其工作原理1示波管裝置：示

9、波管由示波管裝置：示波管由 、 和和 _組組成，管內(nèi)抽成真空如圖成，管內(nèi)抽成真空如圖631所示所示電子槍電子槍偏轉(zhuǎn)電極偏轉(zhuǎn)電極熒光屏熒光屏2(1)如果在偏轉(zhuǎn)電極如果在偏轉(zhuǎn)電極XX和和YY之間都沒有加電壓，則電之間都沒有加電壓，則電子槍射出的電子沿直線傳播，打在熒光屏子槍射出的電子沿直線傳播，打在熒光屏 ，在那里，在那里產(chǎn)生一個亮斑產(chǎn)生一個亮斑(2)YY上加的是待顯示的上加的是待顯示的 ，XX上是機器自身產(chǎn)上是機器自身產(chǎn)生的鋸齒形電壓，叫做掃描電壓若所加掃描電壓和信生的鋸齒形電壓，叫做掃描電壓若所加掃描電壓和信號電壓的周期相同，就可以在熒光屏上得到待測信號在號電壓的周期相同，就可以在熒光屏上得到

10、待測信號在一個周期內(nèi)變化的圖象一個周期內(nèi)變化的圖象中心中心信號電壓信號電壓6現(xiàn)代科學實驗中常用的一種現(xiàn)代科學實驗中常用的一種電子儀器叫示波器，它的核電子儀器叫示波器，它的核心部件是示波管，其工作原心部件是示波管，其工作原理如圖理如圖635所示，電荷所示，電荷量大小為量大小為e的電子在電勢差的電子在電勢差為為U1的加速電場中由靜止開始運動，然后射入電勢差的加速電場中由靜止開始運動，然后射入電勢差為為U2的兩塊平行極板間的偏轉(zhuǎn)電場中，入射方向跟極的兩塊平行極板間的偏轉(zhuǎn)電場中，入射方向跟極板平行，偏轉(zhuǎn)電場的極板間距離為板平行，偏轉(zhuǎn)電場的極板間距離為d，板長為，板長為L，整個，整個裝置處在真空中，電子

11、重力可忽略，電子能射出平行裝置處在真空中，電子重力可忽略，電子能射出平行P110：例：例3(1)若電子從若電子從t0時刻射入，在半個周期內(nèi)恰好能從時刻射入，在半個周期內(nèi)恰好能從A板板 的邊緣飛出，求電子飛出時速度的大小；的邊緣飛出，求電子飛出時速度的大??；(2)若電子從若電子從t0時刻射入，恰能平行于金屬板飛出，則時刻射入，恰能平行于金屬板飛出，則 金屬板至少多長？金屬板至少多長？(3)若電子恰能從兩板中央平行于板飛出，電子應從哪一若電子恰能從兩板中央平行于板飛出，電子應從哪一 時刻射入，兩板間距至少多大？時刻射入，兩板間距至少多大？P110：突：突77平行板間有如圖平行板間有如圖6314所示的周期性變化的電壓