2024届高考物理一轮总复习第七章静电场第3讲电容器带电粒子在电场中的运动教师用书.pdf

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：由两个彼此绝缘又相距很近的导体组成。

(2)带电荷量：一个极板所带电荷量的肯定值。

(3)电容器的充、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异种电荷，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，放电过程中电场能转化为其他形式的能。

2．电容

定义电容器所带的电荷量Q与电容器两极板之间的电势差U之比

定义式C＝

612

单位法拉(F)、微法(μF)、皮法(pF)。1F＝10μF＝10pF

意义表示电容器容纳电荷本事的凹凸

确定因由电容器本身物理条件(大小、形态、相对位置及电介质)确定，与电容器是

素否带电及两极板间是否存在电压无关

3.平行板电容器的电容

(1)确定因素：正对面积，相对介电常数，两板间的距离。

(2)确定式：C＝。

二、带电粒子在电场中的运动

1．加速

22

(1)在匀强电场中，W＝qEd＝qU＝mv－mv。

0

22

(2)在非匀强电场中，W＝qU＝mv－mv。

0

2．偏转

运动

状况

假如带电粒子以初速度v垂直场强方向进入板间电压为U的匀强电场中，则带电粒

0

子在电场中做类平抛运动，如图所示

处理将粒子的运动分解为沿初速度方向的匀速直线运动和沿电场力方向的匀加速直线运

方法动。依据运动的合成与分解的学问解决有关问题

基本2

运动时间t＝，加速度a＝＝＝，偏转量y＝at＝，偏转角θ的正切

关系

式值tanθ＝＝＝

情境创设

目前智能手机普遍采纳了电容触摸屏，电容触摸屏是利用人体的电流感

应进行工作的，它是一块四层复合玻璃屏，玻璃屏的内表面和夹层各涂一层

ITO(纳米铟锡金属氧化物)，夹层ITO涂层作为工作面，四个角引出四个电极，

当用户手指触摸电容触摸屏时，手指和工作面形成一个电容器，因为工作面上

接有高频信号，电流通过这个电容器分别从屏的四个角上的电极中流出，且理论上流经四个电

极的电流与手指到四个角的距离成比例，限制器通过对四个电流比例的精密计算来确定手指

位置，假设电容器为平行板电容器。

微点推断

(1)电容触摸屏只须要触摸，不须要压力即能产生位置信号。(√)

(2)运用绝缘笔在电容触摸屏上也能进行触控操作。(×)

(3)手指压力变大时，由于手指与屏的夹层工作面距离变小，电容变小。(×)

(4)手指与屏的接触面积变大时，电容变大。(√)

(5)在手机屏幕上贴上一个厚层钢化玻璃爱护膜，电容变大。(√)

(6)我们能在手机屏幕上看到各种各样的信息是因为电子束高速撞击荧光屏得到的。(×)

[备课札记]

(一)平行板电容器的动态分析(固基点)

[题点全练通]

1．[电量不变时的动态分析]在手机塑料壳的生产线上，用图示装置来监控塑料壳的厚

度。两个完全一样的金属板A、B，平行正对固定放置，通过导线接在恒压电源上：闭合开

关，一小段时间后断开开关，让塑料壳匀速通过A、