第五章 第三讲 电容器 带电粒子在电场中的运动-【高考总复习】2024高考物理一轮复习

高考总复习·物理 ●􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 154 第三讲 电容器 带电粒子在电场中的运动 高考全景速览 考纲如是说 1. 观察常见电容器,了解电容器的电容,观 察电容器的充、放电现象。 2. 能举例说明电容器的应用。 3. 能分析带电粒子在电场中的运动情况, 能解释相关的物理现象。 考情面面观 考试地位 电容器和带电粒子在电场中的运动是电学 知识的综合应用内容,是高中力学知识综合提升 的重点体现,是培养思维能力、综合分析能力解 决物理问题的重点章节之一。 考题形式 高考对本部分知识的考查多会以选择题或计 算题出现,重点体现动态分析、综合能力的应用。 命题规律 高考对本节内容考查会涉及较多的概念和 规律,综合度极强,考查规律应用方面,涉及受力 分析、牛顿运动定律和功能关系的应用。常用的 方法为正交分解法、运动的合成和分解。高考命 题时多会以贴近生活和科技为主,考查提取信息 的能力和应用模型分析问题的能力。 考向预测 带电粒子在电场中的运动和电容器动态分 析在历年高考中都是高频考点,涉及题型全,难 度大,特别是计算题,多会以压轴题出现,且其综 合性强,多与重力和磁场相结合,处理方法灵活。 未来 高 考 还 会 与 生 产、生 活 紧 密 结 合,具 有 “STS”气息,考查综合应用能力。 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 考纲知识解读 解析一 电容器 1. 组成:两个相互靠近且又彼此绝缘的导 体组成电容器。 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: 充电:使电容器两极板带上等量的异种电荷 的过程,充电过程是电能转化为电场能的过程, 电容器中储存电场能。 放电:使充电后的电容器失去电荷的过程, 放电过程是电场能转化为其他形式的能的过程。 解析二 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:C= Q U 。 3. 物理意义:表示电容器容纳电荷本领大 小的物理量。数值上等于把电容器两端电压增 加1 V时所需要的电荷量。 4. 单位:法拉(F);1 F=106 μF=10 12 pF。 5. 平行板电容器的电容与两极板间的正对 面积成正比,与两极板间介质的介电常数成正 比,跟两极板间的距离成反比。 决定式:C= εS 4kπd (k 为静电力常量,ε为介 质的介电常数)。 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋● 第五章 静电场 155 注意两个电容公式的变形比较 公式 关系 适用范围 C= Q U = ΔQ ΔU 定义式,C 与U、Q 无关 Q=CU 电容器上所带电荷量由电容C 及极 板两端电压U 决定 U= Q C 电容器两端电压U 由电容上所带电 荷量Q 及电容C 大小决定 任何电容 C= εS 4πkd 平行板电容器的电容决定式,C 的大 小与S、d、ε有关 平 行 板 电 容器 6. 电容器的击穿电压是指电容器的极限电压; 电容器的额定电压是指电容器的最大工作电压。 (1)静电计:定性测量静电压的仪器,它的指 针偏角反映了金属球与外壳之间的电势差,偏角 越大,电势差越大,偏角越小,电势差越小;测量 时将待测电容器的两极板分别与金属球和金属 外壳相接,偏角反映了待测极板间的电势差。 (2)验电器:是根据同种电荷相互排斥的原 理工作的,是检验物体是否带电的仪器。 特别提醒 静电计和验电器都是根据同种电荷 相互排斥的原理工作的;静电计只能测量静电 压,不能测量电路电压,而电压表也只能测量电 路中的电压,不能测量静电压。 解析三 带电粒子在电场中的运动 1. 带电粒子在电场中的直线运动 不计带电粒子重力,带电粒子在电场中加速 时,电场力对带电粒子做的功等于带电粒子动能 的增加量。 (1)在匀强电场中可用动力学观点进行处 理。即:qE =ma,v2-v20=2ax;联 立 可 得 v= v20+ 2qU m 。 (2)在非匀强电场中用能量观点进行处理: qU= 1 2mv 2- 1 2m