高中物理人教版选修3-1：18电容器的动态分析课件.ppt

1、一一.学习目标学习目标.知道平行板电容器间距、正对面积的动态变化导致电容、电荷量、电压、电场强度、电势及其电势能等变化。.会用公式法分析相关问题。二.知识回顾.电容器的决定式：.电容器的定义式：.匀强电场电场强度与电势差的关系式：三、课上探究.平行板电容器动态分析理论依据（）确定不变量分析是电压不变还是所带电荷量不变（）用决定式CrS4kd分析平行板电容器电容的变化（）用公式分析电容器所带电荷量或两极板间电压的变化（）用公式分析电容器极板间电场强度的变化（）由以上所式可得 来分析场强的变化 两类平行板电容器的动态问题分析比较(1)两极板间电压U恒定不变(2)电容器所带电荷量Q恒定不变 例一个平

2、行板电容器充电后与电源断开，负极板接地，两极板间有一正电荷(电荷量小)固定在P点，如图所示.以E表示两极板间的场强，U表示电容器两极板间的电压，W表示正电荷在P点的电势能.若保持负极板不动，将正极板移到图中虚线所示的位置，那么下列说法正确的是()AU变小，E不变 BE变大，W变大CU变小，W不变 DU不变，W不变.典例分析典例分析解析：电容器充电后与电源断开，电容器的所带电荷量Q是一个定值，根据公式公式，公式，可得，电场强度与极板间的距离无关，所以极板间的电场强度不变，正极板下移过程中，P点电势不变，电荷在P点电势能不变，故AC正确。AC例.某电容式话筒的原理示意图如右图所示，E为电源，R为电

3、阻，薄片P和Q为两金属极板对着话筒说话时，P振动而Q可视为不动在P、Q间距增大过程中()AP、Q构成的电容器的电容增大BP上电荷量保持不变CM点的电势比N点的低DM点的电势比N点的高解析：由可知PQ间距离d增大时电容C减小，A项错误电容减小将放电，电荷量减小，故B项也错放电时电流从M点经R到N点，说明M点电势高于N点电势，所以C项错误D项正确D例如图所示A、B为两块水平放置的金属板，通过闭合的开关S分别与电源两极相连，两板中央各有一个小孔a和b，在a孔正上方某处一带电质点由静止开始下落，不计空气阻力，该质点到达b孔时速度恰为零，然后返回。现要使带电质点能穿出b孔，可行的方法是（）.保持S闭合，

4、将板适当上移 B.保持S闭合，将板适当下移 C.先断开S，在两板左边之间插入电介质 D.先断开S，再将板适当下移试题分析：本题由动能定理结合平行板电容器两类动态问题分析求得。解析：设质点距离A板的高度h，A、B两板原来的距离为d，电压为U质点的电量为qA、由题知质点到达b孔时速度恰为零，根据动能定理得：mg（h+d）-qU=0若保持S闭合，将A板适当上移，设质点到达b时速度为v，由动能定理得，v=0，说明质点到达b孔时速度恰为零，然后返回，不能穿过b孔故A错误2m21q-）dh（mgUB、若保持S闭合，将B板适当下移距离d，由动能定理得mg（h+d+d）-qU=mv2，则v0，质点能穿过b孔故

5、B正确21D、若断开S，再将B板适当下移，根据动能定理可知，质点到达b孔原来的位置速度减为零，然后返回，不能到达b孔故D错误、若断开S，插入电介质，电容器的电容增大，极板间电压减小由动能定理知，质点到达孔速度大于零，质点能穿过孔，故正确正确答案例例如图所示，D是一只二极管，它的作用是只允许电流从a流向b，不允许电流从b流向a，在平行板电容器AB板间，电荷P处于静止状态，当两极板A和B的间距稍增大一些的瞬间（两极板仍平行），P的运动情况是 （）A仍静止不动 B向下运动 C向上运动 D无法判断解析：开始时粒子受重力和电场力，保持平衡；两极板A和B的间距增大后，电容减小，电压升高，要放电，但由于二极

6、管的作用只允许电流从a流向b，电容器的电量无法减小，根据推论板间电场强度，Q、S、不变，则改变d，E不变，电场力不变仍静止故A正确A例例5.图(1)是某同学设计的电容式速度传感器原理图，其中上板为固定极板，下板为待测物体，在两极板间电压恒定的条件下，极板上所带电量Q将随待测物体的上下运动而变化若Q随时间t的变化关系为Q (a、b为大于零的常数)，其图象如图(2)所示，那么图(3)、图(4)中反映极板间场强大小E和物体速率v随t变化的图线可能()A和 B和C和 D和 解析：根据平行板电容器的电容决定式C ，两板间电场看成匀强电场，E ，且U ，联立上述三式可得E E与Q成正比，而Q随时间变化的图

7、像如图2，因此E随时间按变化的图像应该是图。固定极板与待测物体间的距离d的变化反映待测物体的位移改变量，由QCU ，而Q ，两式比较可得，d随时间做线性变化，因此d的变化率是恒量，及速度不随时间变化，图是v-t图。kdS4dUCQSkQ4kdSU4atbC正确例6、如图所示，水平放置的平行板电容器，上板带负电，下板带正电，断开电源，带电小球以速度v0水平射入电场，且沿下板边缘飞出若下板不动，将上板上移一小段距离，小球仍以相同的速度v0从原处飞入，则带电小球()A仍沿原轨迹由下板边缘飞出B将打在下板中央C不发生偏转，沿直线运动D若上板不动，将下板上移一段距离，小球可能打在下板的中央解析：将电容器

8、上板向上移动一段距离，电容器所带的电量Q不变，由 ，由公式可知当d减小时，场强E不变，以相同的速度入射的小球仍按原来的轨迹运动，故BC错误，A正确当下极板向上移动时，由于粒子轨迹不变，小球可能打在下板的中央，故D正确AD如图所示，C为中间插有电介质的电容器，a和b为其两极板，a板接地，P和Q为两竖直放置的平行金属板，在两板间用绝缘线悬挂一带电小球，P板与b板用导线相连，Q板接地开始时悬线静止在竖直方向，在b板带电后，悬线偏转了角度.在以下方法中，能使悬线的偏角变大的是 ()加大a、b间的距离 缩小a、b间的距离 取出a、b两极板间的电介质 换一块形状大小相同、介电常数更大的电介质A B C D

9、C四、课上练习四、课上练习2.(2011天津高考)板间距为d的平行板电容器所带电荷量为 Q 时，两极板间电势差为 U1，板间电场强度为E1。现将电容器所带电荷量变为 2Q，板间距变为，其他条件不变，这时两极板间电势差为 U2,板间场强为 E2，下列说法正确的是()AU2U1，E2E1BU22U1，E24E1CU2U1，E22E1 DU22U1，E22E112dC.竖直放置的一对平行金属板的左极板上用绝缘线悬挂了一个带正电的小球，将平行金属板按图所示的电路图连接。绝缘线与左极板的夹角为。当滑动变阻器R的滑片在a位置时，电流表的读数为I1，夹角为1；当滑片在b位置时，电流表的读数为I2，夹角为2，

10、则（）.12，I12，I1I2 1=2，I1=I2 12，I1=I2 D4 4如图所示，将平行板电容器与电池组相连，两板间的带电尘埃恰好处于静止状态若将两板缓慢地错开一些，其他条件不变，则（）A电容器带电量不变 B尘埃仍静止C检流计中有ab的电流 D检流计中有ba的电 BC5（北京卷）18用控制变量法，可以研究影响平行板电容器的因素（如图）。设两极板正对面积为，极板间的距离为，静电计指针偏角为实验中，极板所带电荷量不变，若（）保持S不变，增大d，则变大保持S不变，增大d，则变小保持d不变，增大S，则变小保持d不变，增大S，则不变AC 6传感器是一种采集信息的重要器件，如图所示，是一种测定压力的

11、电容式传感器，当待测压力F作用于可动膜片电极上时，可使膜片产生形变，引起电容的变化，将电容器、灵敏电流计和电源串接成闭合电路，那么以下说法正确的是 （）A当F向上压膜片电极时，电容将减小B若电流计有示数，则压力F发生变化C若电流计有向右的电流通过，则压力F在增大D电流计有向右的电流通过，则压力F在减小 BC五知识梳理五知识梳理4两类问题与电路相结合。两类问题与电路相结合。1三个公式，两类问题三个公式，两类问题2两类问题与电场强度、电势、电势能相结合。两类问题与电场强度、电势、电势能相结合。3两类问题与粒子运动相结合。两类问题与粒子运动相结合。5两类问题中的实际应用。两类问题中的实际应用。仅做学

12、习交流，谢谢！仅做学习交流，谢谢！语文：初一新生使用的是教育部编写的教材，也称“部编”教材。“部编本”是指由教育部直接组织编写的教材。“部编本”除了语文，还有德育和历史。现有的语文教材，小学有12种版本，初中有8种版本。这些版本现在也都做了修订，和“部编本”一同投入使用。“部编本”取代原来人教版，覆盖面比较广，小学约占50%，初中约占60%。今秋，小学一年级新生使用的是语文出版社的修订版教材，还是先学拼音，后学识字。政治：小学一年级学生使用的教材有两个版本，小学一年级和初一的政治教材不再叫思想品德，改名为道德与法治。历史：初一新生使用华师大版教材。历史教材最大的变化是不再按科技、思想、文化等专

13、题进行内容设置，而是以时间为主线，按照历史发展的时间顺序进行设置。关于部编版，你知道多少？为什么要改版？跟小编一起来了解下吧！一新教材的五个变化一、入学以后先学一部分常用字，再开始学拼音。汉字是生活中经常碰到的，但拼音作为一个符号，在孩子们的生活中接触、使用都很少，教学顺序换一换，其实是更关注孩子们的需求了。先学一部分常用常见字，就是把孩子的生活、经历融入到学习中。二、第一册识字量减少，由400字减少到300字。第一单元先学40个常用字，比如“地”字，对孩子来说并不陌生，在童话书、绘本里可以看到，电视新闻里也有。而在以前，课文选用的一些结构简单的独体字，比如“叉”字，结构比较简单，但日常生活中

14、用得不算多。新教材中，增大了常用常见字的比重，减少了一些和孩子生活联系不太紧密的汉字。三、新增“快乐阅读吧”栏目，引导学生开展课外阅读。教材第一单元的入学教育中，有一幅图是孩子们一起讨论西游记等故事，看得出来，语文学习越来越重视孩子的阅读表达，通过读故事、演故事、看故事等，提升阅读能力。入学教育中第一次提出阅读教育，把阅读习惯提升到和识字、写字同等重要的地位。四、新增“和大人一起读”栏目，激发学生的阅读兴趣，拓展课外阅读。有家长担心会不会增加家长负担，其实这个“大人”包含很多意思，可以是老师、爸妈、爷爷、奶奶、外公、外婆等，也可以是邻居家的小姐姐等。每个人讲述一个故事，表达是不一样的，有人比较

15、精炼，有人比较口语化，儿童听到的故事不同，就会形成不同的语文素养。五、语文园地里，新增一个“书写提示”的栏目。写字是有规律的，一部分字有自己的写法，笔顺都有自己的规则，新教材要求写字的时候，就要了解一些字的写法。现在信息技术发展很快，孩子并不是只会打字就可以，写字也不能弱化。二为什么要先识字后学拼音？一位语文教研员说，孩子学语文是母语教育，他们在生活中已经认了很多字了，一年级的识字课可以和他们之前的生活有机结合起来。原先先拼音后识字，很多孩子觉得枯燥，学的时候感受不到拼音的用处。如果先接触汉字，小朋友在学拼音的过程中会觉得拼音是有用的，学好拼音是为了认识更多的汉字。还有一位小学语文老师说：“我

16、刚刚教完一年级语文，先学拼音再识字，刚进校门的孩子上来就学，压力会比较大，很多孩子有挫败感，家长甚至很焦急。现在让一年级的孩子们先认简单的字，可以让刚入学的孩子们感受到学习的快乐，消除他们害怕甚至恐惧心理。我看了一下网上的新教材，字都比较简单，很多小朋友都认识。”语文：初一新生使用的是教育部编写的教材，也称“部编”教材。“部编本”是指由教育部直接组织编写的教材。“部编本”除了语文，还有德育和历史。现有的语文教材，小学有12种版本，初中有8种版本。这些版本现在也都做了修订，和“部编本”一同投入使用。“部编本”取代原来人教版，覆盖面比较广，小学约占50%，初中约占60%。今秋，小学一年级新生使用的

17、是语文出版社的修订版教材，还是先学拼音，后学识字。政治：小学一年级学生使用的教材有两个版本，小学一年级和初一的政治教材不再叫思想品德，改名为道德与法治。历史：初一新生使用华师大版教材。历史教材最大的变化是不再按科技、思想、文化等专题进行内容设置，而是以时间为主线，按照历史发展的时间顺序进行设置。关于部编版，你知道多少？为什么要改版？跟小编一起来了解下吧！一新教材的五个变化一、入学以后先学一部分常用字，再开始学拼音。汉字是生活中经常碰到的，但拼音作为一个符号，在孩子们的生活中接触、使用都很少，教学顺序换一换，其实是更关注孩子们的需求了。先学一部分常用常见字，就是把孩子的生活、经历融入到学习中。二

18、、第一册识字量减少，由400字减少到300字。第一单元先学40个常用字，比如“地”字，对孩子来说并不陌生，在童话书、绘本里可以看到，电视新闻里也有。而在以前，课文选用的一些结构简单的独体字，比如“叉”字，结构比较简单，但日常生活中用得不算多。新教材中，增大了常用常见字的比重，减少了一些和孩子生活联系不太紧密的汉字。三、新增“快乐阅读吧”栏目，引导学生开展课外阅读。教材第一单元的入学教育中，有一幅图是孩子们一起讨论西游记等故事，看得出来，语文学习越来越重视孩子的阅读表达，通过读故事、演故事、看故事等，提升阅读能力。入学教育中第一次提出阅读教育，把阅读习惯提升到和识字、写字同等重要的地位。四、新增

19、“和大人一起读”栏目，激发学生的阅读兴趣，拓展课外阅读。有家长担心会不会增加家长负担，其实这个“大人”包含很多意思，可以是老师、爸妈、爷爷、奶奶、外公、外婆等，也可以是邻居家的小姐姐等。每个人讲述一个故事，表达是不一样的，有人比较精炼，有人比较口语化，儿童听到的故事不同，就会形成不同的语文素养。五、语文园地里，新增一个“书写提示”的栏目。写字是有规律的，一部分字有自己的写法，笔顺都有自己的规则，新教材要求写字的时候，就要了解一些字的写法。现在信息技术发展很快，孩子并不是只会打字就可以，写字也不能弱化。二为什么要先识字后学拼音？一位语文教研员说，孩子学语文是母语教育，他们在生活中已经认了很多字了，一年级的识字课可以和他们之前的生活有机结合起来。原先先拼音后识字，很多孩子觉得枯燥，学的时候感受不到拼音的用处。如果先接触汉字，小朋友在学拼音的过程中会觉得拼音是有用的，学好拼音是为了认识更多的汉字。还有一位小学语文老师说：“我刚刚教完一年级语文，先学拼音再识字，刚进校门的孩子上来就学，压力会比较大，很多孩子有挫败感，家长甚至很焦急。现在让一年级的孩子们先认简单的字，可以让刚入学的孩子们感受到学习的快乐，消除他们害怕甚至恐惧心理。我看了一下网上的新教材，字都比较简单，很多小朋友都认识。”