2024届高考物理一轮复习导学案：8.3电容器 带电粒子在匀强电场中的运动

高三物理一轮复习“三学”课堂教学活动单 8.3电容器 带电粒子在电场中的运动 8.3电容器 带电粒子在电场中的运动 〖教学目标〗 1.知道电容器的组成、电容器的充放电，理解电容的定义及物理意义； 2.知道平行板电容器的电容大小决定因素，掌握平行板电容器两板间的电压、带电量及场强的变化关系； 3.会计算带电粒子在电场中的加速和偏转问题，并了解其在技术上的应用——示波管 〖教学过程〗 活动一、复习电容器的相关知识 1.电容器的组成 2.电容器的充电与放电 （1）常见的充电方法： （2）电容器的带电特征： （3）电容器的带电量： （4）电容器的放电： 3.电容器的带电量与两板间电压关系 （1）实验研究： （2）结论： 4.电容 （1）定义： （2）单位： （3）物理意义： 5.平行板电容器的电容大小决定因数 （1）实验探究 （2）结论： 6.平行板电容器两板间的场强： 7.电容器的额定电压与击穿电压： 例1通过手机内电容式加速度传感器可以实现运动步数的测量，传感器原理如图，电容器的M极板固定，当手机的加速度变化时，与弹簧相连的N极板只能按图中标识的“前后”方向运动，图中R为定值电阻。下列对传感器描述正确的是（　　）   A.静止时，电流表示数为零，电容器M极板带负电 B.由静止突然向前加速时，电容器的电容减小 C.由静止突然向前加速时，电流由b向a流过电流表 D.保持向前匀减速运动时，电阻R以恒定功率发热 例2(2022·盐城考前模拟)利用DIS电流传感器可以测量电容器的电容．让充电后的电容器通过大电阻R放电，电流传感器A与计算机连接，记录放电电流I随时间t变化的图像，图像与坐标轴围成的面积，数值上等于电容器的带电荷量Q(可用DIS系统软件计算)，Q与充电电压U的比值即为电容器的电容C. ( 甲 乙 ) (1) 图甲、图乙为放电法测量电容的两种电路原理图，先将开关S与1端相连，充电结束后，读出电压表的示数．然后把开关掷向2端，记录I－t图像，测量出电容器的带电荷量Q.在甲、乙两图中，实验系统误差较大的是______(填“甲”或“乙”)，原因是_____________对实验的影响，使电容测量值______(填“偏大”“偏小”或“不变”)． ( A B C D )(2) DIS系统软件记录的放电电流I随时间t变化的图像可能是______. (3) 某同学选择了正确的实验电路图，经过实验操作获得了多组数据，如下表所示：   1 2 3 4 5 6 U/V 10.8 13.7 16.8 20.0 23.8 27.0 Q/×10－4 C 0.92 1.20 1.52 1.70 2.08 2.41 请根据以上数据，在图丙中作出Q－U图像，由图像可得该电容器的电容是_____________________μF(结果保留两位有效数字)． (4) 该同学是通过滑动变阻器来改变电容器的充电电压的，请结合上述电路原理图，在下面的方框内作出能改变电容器充电电压的电路原理图． 例3用控制变量法,可以研究影响平行板电容器电容的因素(如图)。设两极板正对面积为S,极板间的距离为d,静电计指针偏角为θ,两平行板间的电场强度为E。实验中,极板所带电荷量不变,若(　　)。 A.保持S不变,增大d,则θ变小 B.保持S不变,增大d,则E变大 C.保持d不变,减小S,则θ变大 D.保持d不变,减小S,则E变小