高中物理《电容器》优质课教案、教学设计
高中物理《电容器的电容(7)》优质课教案、教学设计

教学设计【教学目标】1、深入理解老王的“苦”与“善”,把握老王的性格特点。
2、体会作者的平等意识与人道主义精神,引导学生关爱普通人。
【教学重点】:理解“愧怍”隐藏的深刻含义。
【教学难点】:领会作者与人物的思想感情,联系身边的人,关注、关爱他人。
【教学过程】一、导入:人力车夫在中国是个古老的职业,他们是辛苦的,靠双脚丈量土地维持生活,有个诗人写了一首诗,是他们生活的真实写照:人力车夫文/ 雪山白莲三个轮子,承载着全家的嘱托,车夫的背,压得微驼。
风里来,雨里去,一次次颠簸之后,熟记了城里的每一个坎坷。
夏天的汗滴,已凝结成严冬的寒霜,染得两鬓,一片斑白。
轮子始终在缓慢的旋转,终点又成了起点,怎么也量不尽眼前的路。
但车夫喜欢这样,有路就意味着——有了生活的希望!生活有时也很简单:一口干涩的馒头,一瓶浑浊的冷茶,一抔(pōu)干燥的黄土,就能给自己的灵魂,带来永久的宁静。
我们今天要学习的课文里的主人公老王就是这样一个贫苦的人力车夫,他虽然生活在社会的底层却有着金子般的心灵,下面就让我们跟随作者杨绛先生走近老王。
(板书)二、检查预习(给下面的字注音):伛攥惶恐荒僻塌败取缔骷髅翳滞笨愧怍三、作者简介:杨绛(1911 年7 月17 日—2016 年5 月25 日),本名杨季康,江苏无锡人,中国著名女作家、文学翻译家和外国文学研究家、钱锺书夫人。
杨绛通晓英语、法语、西班牙语,由她翻译的《唐·吉诃德》被公认为最优秀的翻译佳作,到2014年已累计发行70 多万册;她早年创作的剧本《称心如意》,被搬上舞台长达六十多年,2014 年还在公演;杨绛93 岁出版散文随笔《我们仨》,风靡海内外,再版达一百多万册,96 岁成出版哲理散文集《走到人生边上》,102 岁出版250 万字的《杨绛文集》八卷。
2016 年5 月25 日,杨绛逝世,享年105 岁。
钱钟书(1910—1998),江苏无锡人。
学者,作家,著有小说《围城》和学术著作《谈艺录》《管锥编》等。
《电容器》教案1

电容器一、教学目标(一)知识与技能1、知道什么是电容器及常见的电容器;2、知道电场能的概念,知道电容器充电和放电时的能量转换;3、理解电容器电容的概念及定义式,并能用来进行有关的计算;4、知道平行板电容器的电容与哪些因素有关,有什么关系;掌握平行板电容器的决定式并能运用其讨论有关问题.(二)过程与方法结合实物观察与演示,在计算过程中理解掌握电容器的相关概念、性质.(三)情感态度与价值观体会电容器在实际生活中的广泛应用,培养学生探究新事物的兴趣.二、教学重难点重点:掌握电容器的概念、定义式及平行板电容器的电容.难点:电容器的电容的计算与应用教具准备:常见的电容器示教板,带电羽的平行板电容器,静电计,介质板,感应起电机,电线三、教学过程:(一)复习前面相关知识要点:场强、电势能、电势、电势差等.(二)新课教学展示各种电容器.并做解释:这是一种能容纳电荷的容器,今天我们来学习它——电容器以及描述它容纳电荷本领的物理量——电容。
【问题1】在日常生活中,你在哪些场合见过电容器?在你见过或使用过的家用电器中,哪些可能含有电容器?查一查家用电器的电路图,验证你的猜想是否正确,并想一想它们有什么作用?【问题2】在确保安全和条件允许的情况下,带一块废弃的家用电器电路板到学校,观察不同外观的电容器(或根据图1-4-1),观察它由哪几部份组成?图1-4-1【问题3】拆开一个纸介质电容器观察它的结构和试画出其电路符号图。
1、 电容器(1)构造:任何两个彼此绝缘又相隔很近的导体都可以看成一个电容器. (2) 电容器的充电、放电操作:把电容器的一个极板与电池组的正极相连,另一个极板与负极相连,两个极板上就分别带上了等量的异种电荷.这个过程叫做充电.现象:从灵敏电流计可以观察到短暂的充电电流.充电后,切断与电源的联系,两个极板间有电场存在,充电过程中由电源获得的电能贮存在电场中,称为电场能.操作:把充电后的电容器的两个极板接通,两极板上的电荷互相中和,电容器就不带电了,这个过程叫放电.现象:从灵敏电流计可以观察到短暂的放电电流.放电后,两极板间不存在电场,电场能转化为其他形式的能量.提问:电容器在充、放电的过程中的能量转化关系是什么?待学生讨论后总结如下:【板书】充电——带电量Q 增加,板间电压U 增加,板间场强E 增加, 电能转化为电场能 放电——带电量Q 减少,板间电压U 减少,板间场强E 减少,电场能转化为电能2、电容与水容器类比后得出.说明:对于给定电容器,相当于给定柱形水容器,C(类比于横截面积)不变.这是量度式,不是关系式.在C 一定情况下,Q=CU ,Q 正比于U.(1) 定义:电容器所带的电量Q 与电容器两极板间的电势差U的比值,叫做电容器的电容.(2) 公式:UQ C(3) 单位:法拉(F)还有微法(μF)和皮法(pF) 1F=10-6μF=10-12pF(4)电容的物理意义:电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量,是由电容器本身的性质(由导体大小、形状、相对位置及电介质)决定的,与电容器是不是带电无关.3、平行板电容器的电容(1)[演示]感应起电机给静电计带电(详参阅P 29图1.7-4)说明:静电计是在验电器的基础上制成的,用来测量电势差.把它的金属球与一个导体相连,把它的金属外壳与另一个导体相连,从指针的偏转角度可以量出两个导体之间的电势差U.现象:可以看到:①.保持Q 和d 不变, S 越小,静电计的偏转角度越大, U 越大,电容C 越小;②.保持Q 和S 不变,d 越大,偏转角度越小,C 越小.③.保持Q 、d 、S 都不变,在两极板间插入电介质板,静电计的偏转角度并且减小,电势差U 越小电容C 增大.(2)结论:平行板电容器的电容C 与介电常数ε成正比,跟正对面积S 成正比,跟极板间的距离d 成反比.平行板电容器的决定式:真空 kd S C π4= 介质 kdS C r πε4= 4、常用电容器(结合课本介绍)【问题】电容器的充、放电的过程①、观察老师给纸质电容器充、放电的过程中,灵敏电流计指针偏转的情况?②、在图1-4-2中试画出电容器充电和放电的示意图。
高中物理《电容器电容》优质课教案、教学设计

《电容器电容》教学设计教材分析《电容器电容》是鲁科版教材3-1 第三章的内容,本节知识在测试题,甚至高考中出现频率还是比较高的,这也就体现了对本节知识的教学非常关键了,教材首先确定了电容器是能储存电荷的电子元件,然后介绍了电容器结构。
对于电容器电容的理解是本节课的重点,同时在这部分教学中要提升学生的实验素质和分析问题的能力,所以在教学中,通过充放电的电路连接为后续恒定电流实验教学做好铺垫,通过学生充放电的分组实验得到电压和电量的定性关系,教师的dis 实验得到其定量关系而进行定义电容,本节知识的第二个重点和难点是平行板电容器电容的决定式的理解。
通过电容测量仪器进行相关因素的研究节省时间,快速直观建立知识体系,突破了教学难点。
整个这节内容,电容器的充放电和电容概念是高中物理教学的重点和难点。
通过学生分组实验和dis 实验仪器相结合的手段更好的提高了教学效果。
学情分析学生对于本节课的知识来说,是全新的,陌生的。
但是学生通过对于前期电场知识的学习,具备了基本知识铺垫,比如对于电压、电量和电场的理解,比如初中电学实验的基本实验素养等。
同时如何有效的储存电荷又是学生容易想到的问题,所以从学生认知角度和前期知识储备上来说,足够完成本节课的学习。
学生对于学习本节课的能力来说,具有了一定的逻辑分析能力,具备了从问题出发寻找方案完胜实验的能力,所以通过自制教具分组实验巩固学生的实验能力,分析问题解决问题的能力是可行的。
最后通过dis 系统进行定量研究又能激发学生学习的物理的激情。
课标分析高中物理课程标准更关注高中物理核心素养,从四个方面来看1、物理观念,这节课涉及到电容器构造,电容概念,影响平行板电容器电容的相关因素,这些概念是学生必须建立起来的,通过演示实验,分组实验,将概念学习层次化,递进化强化了概念教学2、科学思维,这节课关于电容器电容的学习过程体现了物理学科的特点,在教学中,通过体会,思考,设计,再思考再设计,逐步引出需要掌握的知识点,从物理学科素养提升方面得到了很大的提升,符合课标要求3、实验探究方面是新课标的重点,自制分组教具是符合新课改要求的。
物理教案电容器 电容

物理教案电容器电容器教案一、教学目标1.了解电容器的定义和基本性质。
2.认识电容的计算公式和单位。
3.理解电容器的充放电过程和电容器的工作原理。
4.学习电容器在电路中的应用。
二、教学重难点1.理解电容的计算公式和单位。
2.掌握电容器在电路中的应用。
三、教学内容1.电容器的定义和基本性质。
2.电容的计算公式和单位。
3.电容器的充放电过程和电容器的工作原理。
4.电容器在直流电路和交流电路中的应用。
四、教学方法1.讲授法:通过介绍电容器的定义、基本性质和计算公式等,引导学生理解电容器的概念。
2.实验方法:通过电容器的充放电实验,直观地演示电容器的工作原理。
五、教学过程1.电容器的定义和基本性质电容器是具有在两片电介质之间存储电荷的能力的组件。
它的基本构造包括两个极板和介质层。
当电容器两端接上电源,电荷会在两极板之间积累,形成电场。
2.电容的计算公式和单位电容C的计算公式为:C=Q/V,其中Q是电容器存储的电荷量,V 是电容器两端的电压。
电容的单位是法拉(F)。
3.电容器的充放电过程和电容器的工作原理电容器的充放电过程可以用RC电路描述。
当电容器两端加上电源并与电阻串联时,电容器会逐渐充满电荷,电阻起到限流作用;当电源关闭时,电容器会释放电荷,电荷流经电阻而缓慢耗散。
电容器的工作原理是基于电荷积累和电场的作用原理,电容器的存储能力取决于两个极板之间的距离和介质的介电常数。
4.电容器在直流电路和交流电路中的应用电容器在直流电路中常被用作滤波器和电子隔直流元件。
在交流电路中,电容器可以工作在电容器通电时的直流电场,也可以通过交变电压进行充放电,起到储能的作用。
六、教学效果评价教学结束后,教师可以通过提问、考试等方式检验学生是否理解电容器的基本原理和在电路中的应用。
同时,可以查看学生的实验报告和作业等,得知他们在实践中是否能够熟练操作电容器,并理解电容器的充放电过程和计算公式。
高中三年级上学期物理《电容器的电容》教学设计

电容器的电容一、教材分析《电容器的电容》是普通高中教科书物理必修第三册第十章第4节的内容。
电容器是一种重要的电学元件,在实际生活中有着广泛的应用,本章前几节中已经学习电荷量、电场强度、电势差等物理量,这节内容既是对以上知识的综合应用,也是物理在实际生活中的体现,同时也为下节学习带电粒子在匀强电场中的运动打下基础,在教材中起着承上启下的重要作用。
二、学情分析学习本节之前,学生已经学习了电场的知识,为学习本节内容奠定了一定的基础。
但电容器对于学生来说非常陌生,电容器的充放电过程和电容概念,也非常抽象,学生对电容器的电容由哪些因素决定也需要有一个逐渐认识的过程。
因此,在教学中增设实验,并注意从学生已有的知识出发,通过探究实验、协作交流、分析论证和归纳结论等方式和过程,让学生很自然的理解和接受新知识,同时培养和提高学生实验观察、科学探究、分析论证、归纳根据等诸多方面的能力。
三、教学目标(一)物理观念1.认识常见的电容器,知道电容器的结构和功能。
2.通过实验感知电容器的充、放电现象。
3.知道电容器充电过程和放电过程中电流、电压与能量的变化特点。
(二)科学思维1.理解电容的概念及定义方法,掌握电容的定义公式、单位,并会应用定义式进行简单的计算。
2.能够控制变量,结合图象分析电荷量与极板电压这一对物理量之间的关系。
(三)科学探究1.能够设计电荷量、电压两个变量的控制方案,作出二者的关系图线。
2.通过库仑二分法思想平分电容器的电荷,用电压传感器测量极板电压,探究不同电容器的电荷量与电压的比值。
(四)科学态度与责任1.认识电容器的电容是由电容器本身的属性决定的,与极板电量和电压无关。
2.用学过的物理术语、图象交流科学探究的结果。
四、教学重点1.电容概念的建立过程和电容定义式的探究过程。
2.平行板电容器电容与它自身因素关系的探究过程。
五、教学难点1.电容器充电过程和放电过程的理解。
2.电容器电容概念的理解和定义式。
高中物理《电容器的电容(11)》优质课教案、教学设计

《电容器的电容》教学设计教学目标:1.知道电容器的概念,认识常见的电容器,通过实验感知电容器的充、放电现象;2.理解电容的概念及定义方法,掌握电容的定义公式、单位,并学会应用定义式进行简单的计算;3.通过实验了解影响平行板电容器电容大小的因素,了解平行板电容器的电容公式,知道改变平行板电容器电容大小的方法。
教学重点难点:1.电容的概念是本节的重点和难点,关键让学生理解电容是用比值定义的物理量,电容这个物理量的物理意义。
2.影响平行板电容器电容大小的因素是本节的另一个重点,做好演示实验是突破该难点的好办法。
3.本节的一个次重点是利用前面所学的电学知识解释电容器的充放电问题。
导入新课教学任务:介绍与电容有关的物理学史师生活动:1.富兰克林研究闪电时,他把闪电搜集到一个瓶子中,这个瓶子实际上就是电容器,它是由玻璃瓶内外贴有锡箔制成的,它是由荷兰莱顿大学的一名教授发明的,所以最早叫莱顿瓶。
2.莱顿瓶莱顿瓶是由德国物理学家克莱斯特;荷兰莱顿大学的物理学家穆欣布罗克,于1745 年、1746 年几乎同时发明的。
有一次,克莱斯特用传导的方法给装有钉子的玻璃瓶充电。
当他的一只手拿着玻璃瓶,另一只手接触铁钉时,他感到肩膀和手臂受到了一下猛ft。
穆欣布罗克在做电学实验时,看到好不容易使带电体带上的电很快在空气中消失,便想找出一种保存电的办法。
有一次,他用丝线吊起一支枪管来接收从摩擦起电机玻璃球传来的电。
他在枪管的一端吊一根黄铜线,铜线的下端放在一只盛有水的玻璃瓶中。
穆欣布罗克让助手一只手拿着玻璃瓶,同时自己使劲转动起电机。
助手不慎将另一只手碰到枪管上,感到一阵剧烈的电ft,大喊起来。
穆欣布罗克与助手互换位置,自己一手拿瓶,另一只手去碰枪管,也遭到电ft。
布莱斯特和穆欣布罗克的实验表明,把带电体放在玻璃瓶中可以将电保存起来。
后来人们把这个蓄电的瓶子叫做莱顿瓶。
但是当时克莱斯特并不清楚装有钉子的玻璃瓶为什么能够保存电荷;穆欣布罗克也不知道电荷是保存在瓶子上还是保存在瓶内的水中。
电容器电容的物理教案

电容器电容的物理教案一、教学目标1. 让学生了解电容器和电容的概念,理解电容器是由两个导体组成的存储电荷的装置。
2. 让学生掌握电容的计算公式,能够计算不同形状和大小的电容器的电容。
3. 让学生了解电容器在实际应用中的作用,如滤波、耦合、旁路等。
二、教学内容1. 电容器的基本概念:电容器是由两个导体组成的存储电荷的装置,通常用符号C表示,单位是法拉(F)。
2. 电容的计算公式:电容C = Q/V,其中Q是电容器中存储的电荷量,V是电容器两端的电压。
3. 电容器的形状和大小:电容器的大小和形状不同,常见的有平行板电容器、圆柱电容器等。
4. 电容器的应用:电容器在实际应用中广泛应用于滤波、耦合、旁路等功能。
三、教学方法1. 采用讲授法,讲解电容器和电容的概念、计算公式和应用。
2. 采用示例法,通过具体示例让学生理解电容的计算方法和应用场景。
3. 采用小组讨论法,让学生分组讨论电容器在实际应用中的作用。
四、教学步骤1. 导入:通过向学生展示一些常见的电容器,引起学生对电容器和电容的兴趣。
2. 讲解电容器的基本概念,让学生了解电容器是由两个导体组成的存储电荷的装置。
3. 讲解电容的计算公式,让学生掌握电容的计算方法。
4. 通过具体示例,让学生理解电容的计算公式在实际中的应用。
5. 讲解电容器的形状和大小,让学生了解不同形状和大小的电容器。
6. 讲解电容器在实际应用中的作用,如滤波、耦合、旁路等。
7. 组织学生进行小组讨论,让学生分享自己对电容器应用的理解。
8. 总结本节课的主要内容,强调电容器和电容的重要性。
五、作业布置1. 请学生根据所给示例,计算不同电容器的电容。
2. 请学生思考电容器在实际生活中的应用,并写一篇短文进行阐述。
3. 请学生预习下一节课的内容,了解电容器的性质和特点。
六、教学评估1. 课堂问答:通过提问方式检查学生对电容器和电容概念的理解。
2. 示例练习:收集学生对电容器电容计算的练习结果,评估学生对电容计算公式的掌握程度。
高中物理电容优质课教案

高中物理电容优质课教案
教学目标:
1. 知道电容的基本概念和符号表示;
2. 掌握电容的计算方法;
3. 理解电容在电路中的作用;
4. 能够运用电容的知识解决相关问题。
教学重点:
1. 电容的定义和计算方法;
2. 电容器的分类和性质;
3. 电容在电路中的作用。
教学难点:
1. 电容与电势的关系;
2. 电容的带电性质。
教具准备:
1. 教学PPT;
2. 电容器模型;
3. 电容器样品;
4. 电源、导线等实验器材;
5. 练习题集。
教学过程:
一、导入
通过举例介绍电容在日常生活中的应用,引出电容的概念及重要性。
二、讲授
1. 电容的定义和符号表示;
2. 电容的计算方法;
3. 电容器的分类和性质。
三、实验展示
利用实验器材展示电容器的带电原理,并演示不同电容器在电路中的应用。
四、概念联系
1. 讨论电容与电势的关系;
2. 分析电容在电路中的作用。
五、练习
组织学生进行练习,巩固所学知识。
六、总结
回顾本节课的主要内容,强调电容在电路中的重要性,并激发学生的学习兴趣。
七、作业布置
布置相关作业,加深对电容的理解。
教学延伸:
1. 给学生进一步研究具有不同电容的电路;
2. 带领学生实验观察电容器的充放电过程。
教学反思:
通过实验演示和习题练习,学生对电容的理解程度如何,针对其存在的问题,进行相应的调整和提升。
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第39 课时电容器(重点突破课)一、电容器1.组成:由两个彼此绝缘又相互靠近的导体组成。
2.带电荷量:一个极板所带电荷量的绝对值。
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,放电过程中电能转化为其他形式的能。
二、电容1.定义:电容器所带的电荷量与两个极板间的电势差的比值。
2.定义式:C=。
3.单位:法拉(F)、微法(μF)、皮法(pF),1 F=106 μF=1012 pF。
4.意义:表示电容器容纳电荷本领的高低。
5.决定因素:由电容器本身物理条件(大小、形状、相对位置及电介质)决定,与电容器是否带电及电压无关。
三、平行板电容器的电容1.决定因素:正对面积,介电常数,两板间的距离。
2.决定式:C=。
[小题热身]1.如图所示为某一电容器中所带电量和两端电压之间的关系图线,若将该电容器两端的电压从40 V 降低到36 V,对电容器来说正确的是( )A.是充电过程B.是放电过程C.该电容器的电容为5.0×10-2 FD.该电容器的电量变化量为0.20 C解析:选B 由Q=CU 知,U 降低,Q 减小,故为放电过程,A 错B 对;由C ==F=5×10-3 F,可知C 错;ΔQ=CΔU=5×10-3×4 C=0.02 C,D 错。
2.有两个平行板电容器,它们的电容之比为5∶4,它们的带电荷量之比为5∶1,两极板间距离之比为4∶3,则两极板间电压之比和电场强度之比分别为( )提能点(一) 平行板电容器的动态分析A.4∶1 1∶3 B.1∶4 3∶1C.4∶1 3∶1 D.4∶1 4∶3解析:选C 由U=得:===,又由E==得:===,所以选项C 正确。
3.一充电后的平行板电容器保持两极板的正对面积、间距和电荷量不变,在两极板间插入一电介质,其电容C 和两极板间的电势差U 的变化情况是( ) A.C和U 均增大B.C增大,U减小C.C减小,U增大D.C和U 均减小解析:选B 由平行板电容器电容决定式C=知,当插入电介质后,ε 变大,则在S、d 不变的情况下C 增大;由电容定义式C=得U=,又电荷量Q 不变,故两极板间的电势差U 减小,选项B 正确。
2.分析思路[典例] (2016·天津高考)如图所示,平行板电容器带有等量异种电荷,与静电计相连,静电计金属外壳和电容器下极板都接地。
在两极板间有一固定在P 点的点电荷,以E 表示两板间的电场强度,E p 表示点电荷在P 点的电势能,θ 表示静电计指针的偏角。
若保持下极板不动,将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置,则( )A.θ增大,E增大B.θ增大,E p 不变C.θ减小,E p 增大D.θ减小,E不变[解析] 由题意可知平行板电容器的带电荷量Q 不变,当下极板不动,上极板向下移动一小段距离时,两极板间距d 减小,则电容C 变大,由U=可知U 变小,则静电计指针的偏角θ 减小。
又因为两板间电场强度E===,Q、S 不变,则E 不变。
因为E 不变,则点电荷从P 点移动到下极板(电势为零)电场力做功不变,电势能的变化相同,则点电荷在P 点的电势能E p 不变,故只有选项D 正确。
[答案] D解决电容器问题的两个常用技巧(1)在电荷量保持不变的情况下,由E===知,电场强度与板间距离无关。
(2)针对两极板带电量保持不变的情况,还可以认为一定量的电荷对应着一定数目的电场线,两极板间距离变化时,场强不变;两极板正对面积变化时,如图丙中电场线变密,场强增大。
[集训冲关]1.(2016·全国乙卷)一平行板电容器两极板之间充满云母介质,接在恒压直流电源上。
若将云母介质移出,则电容器( )A.极板上的电荷量变大,极板间电场强度变大B.极板上的电荷量变小,极板间电场强度变大C.极板上的电荷量变大,极板间电场强度不变D.极板上的电荷量变小,极板间电场强度不变解析:选D 平行板电容器电容的表达式为C=,将极板间的云母介质移出后,导致电容器的电容C 变小。
由于极板间电压不变,据Q=CU 知,极板上的电荷量变小。
再考虑到极板间电场强度E=,由于U、d 不变,所以极板间电场强度不变,选项D 正确。
2.一平行板电容器充电后与电源断开,负极板接地。
两板间有一个正检验电荷固定在P 点,如图所示,以C 表示电容器的电容、E 表示两板间的场强、φ 表示P 点的电势,W 表示正电荷在P 点的电势能,若正极板保持不动,将负极板缓慢向右平移一小段距离l0 的过程中,下列关于各物理量与负极板移动距离x 的关系图像中正确的是( )提能点(二) 带电体在电容器中的平衡问题解析:选 C 电容器的电容 C =,两板间距随负极板向右平移而逐渐减小,电容C 与 d 成反比, A 错误; 电容器与电源断开后, 电荷量不变, 根据 E = , U = , C =, 可知 E =保持不变, B 错误; 负极板接地,电势为零, P 点的电势 φ 等于 P 点到 负极板的电势差, 即 φ= El , E 不变, l 减小, φ 线性减小, C 正确; 由 W = qφ 可知, W 随 φ 的变化而变化,即 W 随 l 的变化而变化,D 错误。
[典例] (多选)A 、B 为平行板电容器的两块金属板, A极板与静电计的金属小球相连, 静电计的外壳和 B 极板都接地,将它们水平放置。
当 A 板带上一定量电荷后,静电计指针偏转一定角度,如图所示(静电计金属小球及金属杆、指针等所带的电荷量与金属板 A 所带的电荷量相比可以忽略不计)。
此时,在 A 、B 板间有一电荷量为 q 的油滴静止在 P 点(油滴所带电荷量很少, 它对 A 、B 板间电场的影响可以忽略),以下结论正确的是( )A . A 极板不动, 将B 极板向下移动一小段距离, 油滴 q 保持不动,静电计指针偏角减小B . B 极板不动, 将 A 极板向下移动一小段距离, 油滴 q 保持不动,静电计指针偏角减小C . A 极板不动, 将 B 极板向右水平移动一小段距离, 油滴 q 向上运动,静电计指针偏角增大D . B 极板不动, 将 A 极板向右水平移动一小段距离, 油滴 q 向下运动,静电计指针偏角减小[解析] A 项中, A 极板不动, 将 B 极板向下移动一小段距离, d 变大, 根据 C =, 则电容减小,根据 U =, 则电势差增大,指针偏角增大,故 A 错误。
B 项中, B 极板不动,将 A 极板向下移动一小段距离, d 减小,根据 C =,则电容增大, 根据 U =,则电势差减小,指针偏角减小。
电场强度 E =,可知电场强度不变,油滴所受电场力不变, 仍然与重力平衡,保持不动,故 B 正确。
C 项中, A 极板不动,将 B 极板向右水平移动一小段距离, S 减小,根据 C =, 则电容减小,根据 U =, 则电势差增大,指针偏角增大。
根据 E =知,电场强度增大,油滴所受电场力大于重力,则油滴向上运动, 故 C 正确。
D 项中, B 极板不动,将 A 极板向右水平移动一小段距离, S 减小,根据 C =,则电容减小,根据 U =,则电势差增大,指针偏角增大。
根据 E = 知,电场强度增大,油滴所受电场力大于重力,则油滴向上运动,故 D 错误。
[答案] BC(1)带电液滴在电容器极板间受重力和电场力作用,液滴平衡的条件是qE=m g。
(2)本题中电容器电荷量保持不变。
根据极板间距离的变化或极板正对面积的变化可确定电容、电势差、电场强度的变化,进而判断粒子受力情况的变化。
[集训冲关]1.(2015·全国卷Ⅱ)如图,两平行的带电金属板水平放置。
若在两板中间a 点从静止释放一带电微粒,微粒恰好保持静止状态。
现将两板绕过a 点的轴(垂直于纸面)逆时针旋转45°,再由a 点从静止释放一同样的微粒,该微粒将( )A.保持静止状态B.向左上方做匀加速运动C.向正下方做匀加速运动D.向左下方做匀加速运动解析:选D 两板水平放置时,放置于两板间a 点的带电微粒保持静止,带电微粒受到的电场力与重力平衡。
当将两板逆时针旋转45°时,电场力大小不变,方向逆时针偏转45°,受力如图,则其合力方向沿二力角平分线方向,微粒将向左下方做匀加速运动。
选项D 正确。
2.(2017·南昌调研)如图所示,平行板电容器两极板M、N 相距d,两极板分别与电压为U 的恒定电源两极连接,极板M 带正电。
现有一质量为m 的带电油滴在极板中央处于静止状态,且此时极板带电荷量与油滴带电荷量的比值为k,则( )A.油滴带正电B.油滴带电荷量为C.电容器的电容为D.将极板N 向下缓慢移动一小段距离,油滴将向上运动解析:选C 带电油滴静止在两极板间,重力与电场力等大、反向,电场力竖直向上,电容器上极板与电源正极相连为正极板,两板间电场方向竖直向下,综上可知,油滴带负电,A 项错误;由场强与电势差关系可知,mg=Eq=q,解得q=,B 项错误;由题意知,电容器带电荷量Q=kq=,由电容的定义式知,C==,C 项正确;电容器与电源保持连接,两板间电势差不变,N 板向下移动,板间距离变大,F 电=q,油滴所受电场力减小,油滴向下运动,D 项错误。
提能点(三) 带电体在电容器中的运动问题[典例] (2014·安徽高考)如图所示,充电后的平行板电容器水平放置,电容为C,极板间距离为d,上极板正中有一小孔。
质量为m、电荷量为+q 的小球从小孔正上方高h 处由静止开始下落,穿过小孔到达下极板处速度恰为零(空气阻力忽略不计,极板间电1 场可视为匀强电场,重力加速度为 g )。
求:(1) 小球到达小孔处的速度;(2) 极板间电场强度大小和电容器所带电荷量;(3)小球从开始下落运动到下极板处的时间。
[解析] (1)由 v 2=2gh得 v =(2) 在极板间带电小球受重力和电场力,有 mg - qE = m a ,0- v 2=2ad解 得 E =U = Ed Q= C U得 Q =(3) 由 h = gt 20= v + at 2 t= t 1+ t 2综合可得 t =[答案] (1) (2)(3)带电小球在电容器上方只受重力,做自由落体运动。
在电容器中做减速运动,根据运动情况可确定受力情况, 进而确定电场强度和电荷量。
[集训冲关]1.(多选)如图所示, M 、N 是在真空中竖直放置的两块平行金属板。
质量为 m 、电荷量为- q 的带电粒子(不计重力), 以初速度 v 0 由小孔进入电场, 当 M 、N 间电压为 U 时, 粒子刚好能到达 N 板, 如果要使这个带电粒子能到达 M 、N 两板间距的处返回, 则下述措施能满足要求的是()A. 使初速度减为原来的B. 使 M 、N 间电压加倍C. 使 M 、N 间电压提高到原来的 4 倍D. 使初速度和 M 、N 间电压都减为原来的解析:选BD 粒子恰好到达N 板时有Uq=m v02,恰好到达两板中间返回时有q =m v2,比较两式可知B、D 正确。