《高中物理首轮复习教材分析》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中物理首轮复习教材分析（14页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、高中物理首轮复习教材分析天津中学 徐建涛1静静 电电 场场一、本章知识结构：重点电场力、电场的性质和描述、电场能的性质、电容器、带电粒子在电场中的运动 难点平行板电容器、电场力做功与电势能变化的关系、带电粒子在电场中的运动（综合类问 题） 二、考纲要求： 07、08 年：内 容要求说 明两种电荷、电荷守恒 真空中的库仑定律、电荷量 电场、电场强度、电场线、点电荷的场强、匀强电场、电场强度的叠加 电势能、电势差、电势、等势面 匀强电场中电势差跟电场强度的关系 静电屏蔽 带电粒子在匀强电场中的运动 示波管、示波器及其应用 电容器的电容 平行板电容器的电容、常用的电容器带电粒子在 匀强电场中 运动的
2、计算， 只限于带电 粒子进入电 场时速度平 行或垂直与 场强的情况09 年：内 容要求说 明物质的电结构、电荷守恒 静电现象的解释 点电荷 库仑定律 静电场、 电场强度、点电荷的场强 电场线高中物理首轮复习教材分析天津中学 徐建涛2电势能、电势 电势差 匀强电场中电势差与电场强度的关系 带电粒子在匀强电场中的运动 示波管 常见电容器 电容器的电压、电荷量和电容的关系 三、近年考查情况：考点年份省市题号题型分值2008广东单科8选择题42008宁夏21选择题62008天津18选择题62008全国19选择题62007广东理科基础12选择题22007宁夏18选择题62007广东单科19计算题17电场
3、力2007上海单科22计算题132008江苏6选择题42008北京19选择题62008山东21选择题42008海南5选择题32008海南6选择题32008上海单科2A填空题42007山东19选择题42007海南单科7选择题42007宁夏21选择题62007广东单科3选择题42007上海单科13选择题52007全国 I20选择题6电场力做功 与 电势能2007广东理科基础3选择题22008上海单科14选择题52008重庆21选择题62008海南4选择题32008上海单科23计算题122007海南单科6选择题32007广东单科6选择题4带电粒子在 电场中的运 动2007上海单科4填空题4四、命题规
4、律： 从近三年的高考考点分析来看，高考对静电场专题的考查频率很高，所占分值约为全卷的 510，试题主要集中在电场的力的性质、电场的能的性质以及与其他知识的综合应用涉及 电场强度、电场线、电场力、电势、电势差、等势面、电势能、平行板电容器的电容、匀强电场、高中物理首轮复习教材分析天津中学 徐建涛3电场力做功、电势能的变化，还有带电粒子在电场中的加速和偏转等知识重点考查了基本概念 的建立、基本规律的内涵与外延、基本规律的适用条件，以及对电场知识跟其他相关知识的区别 与联系的理解、鉴别和综合应用，将静电场与恒定电流、磁场、力、运动、牛顿运动定律、功能 关系、能量守恒等有机地结合起来，考查考生的辨析能
5、力和分析综合能力预计在 2009 年的高考 中，本专题仍是命题的热点之一，在上述考查角度的基础上，重点加强以选择题的形式考查静电 场的基本知识点，以综合题的形式考查静电场知识和其他相关知识在生产、生活中的实际应 用另外高考试题命题的一个新动向，就是静电的防治和应用，静电场与相关化学知识综合、与 相关生物知识综合、与环保等热点问题相联系，在新颖、热门的背景下考查静电场基本知识的应 用 五、知识与方法：一、电荷守恒定律一、电荷守恒定律 电荷既不能被创造，也不能被消灭，它们只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的 一部分转移到另一部分在转移过程中，电荷总量不变 说明 (1)电荷量的实质：物体得到
6、或失去电子便带上了电荷，得到电子带负电，失去电子带正电，讨论 物体带何种电性，是指物体的净电荷是正还是负，也就是说物体所具有的总电荷中是正电荷多 于负电荷，还是负电荷多于正电荷，净电荷的多少叫做电荷量 (2)摩擦起电：两个不同种类的物体相互摩擦，其中一个物体失去电子而带正电，另一物体获得电 子而带等量的负电 (3)接触起电：用一个不带电的物体去接触另一个带电的物体，带电物体的净电荷的一部分就会转 移到原来不带电的物体上，使原来不带电的物体带电(4) 感应起电是指利用静电感应使导体内正负电荷分离，从而使物体带电。 （5）电荷的中和：两个带有等量异种电荷的导体，相互接触后净电荷为零的现象叫做电荷的
7、中 和 (6)不能将起电现象看成是电荷的创造，也不能将电荷中和现象看成是电荷的消灭，从而否定电荷 守恒定律事实上，不论是起电现象还是电荷的中和现象，其过程都只是电荷的转移，电荷本 身并没有被创造或消灭在物理过程中，各个物体的电荷量可以改变，但所有物体电荷量的代 数和是守恒的 电荷守恒定律：系统与外界无电荷交换时，系统的电荷数守恒 二、库仑定律成立的条件及应用二、库仑定律成立的条件及应用 1内容：在真空中两个点电荷的相互作用力跟它们的电荷量的乘积成正比，跟它们之间的距离的 平方成反比，作用力的方向在它们的连线上2表达式：F=rQQk221说明 (1)库仑定律适用于真空中、点电荷间的相互作用，点电
8、荷在空气中的相互作用也可应用该定 律对于两个均匀带电绝缘球体，可以将其视为电荷集中于球心的点电荷，r 为两球心之间的 距离对于两个带电金属球，要考虑金属表面电荷的重新分布库仑力在 r=1010m 的范围内均1519高中物理首轮复习教材分析天津中学 徐建涛4有效，但不能根据公式错误地推论：当 r时，F其实，在这样的条件下，两0 个带电体已经不能再看作点电荷了(2)在计算时，各物理量应采用国际单位制单位此时静电力常量 k=910 Nm C 922(3) F=，可采用两种方法计算：rQQk221采用绝对值计算。库仑力的方向由题意判断得出Q 、Q 带符号计算此时库仑力 F 的正、负符号不表示方向，只表
9、示吸引力和排斥12力(4)库仑力具有力的共性： 两个点电荷之间相互作用的库仑力遵守牛顿第三定律库仑力可使带电体产生加速度例如原子的核外电子绕核运动时，库仑力使核外电子产 生向心加速度库仑力可以和其他力平衡某个点电荷同时受几个点电荷的作用时，要用平行四边形定则求合力 典型模型如图 1 所示，q1、q2、q3分别表示在一条直线上的三个点电荷。已知 q1、q2之间的距离 为 L1、q2和 q3之间的距离为 L2，且每个电荷都处于平衡状态。 （1） 、若 q2为正电荷，则 q1为 电荷；q3为 电荷？（2）q1、q2 和 q3三者电荷量大小之比为 。图 1 结论：两大夹一小、两同夹一反。例 1如图 2
10、 所示，在一条直线上的 A、B、C 三点分别放置 QA=+310c、QB=-9410c、Qc=+310c 的点电荷，试求作用在 A 电荷上的作用力 99图 2解析 由于点电荷 A 处在 B 和 C 的电场中，故同时受到 B 和 C 的库仑力作用因此作用在 A 电荷上的作用力应为两库仑力的合力，可先根据库仑定律分别求出 B 和 C 对 A 的 库仑力的大小，再求合力三、电场强度的计算三、电场强度的计算1定义式：E=F/q 适用于任何电场，E 与 F、q 无关，E 的方向规定为正电荷受的电场力的方 向2点电荷电场的场强：E=krQ23匀强电场的场强：E=d 为两点沿电场线方向的距离dU高中物理首轮
11、复习教材分析天津中学 徐建涛5说明 (1)电场中某点的电场强度的大小与形成电场的电荷的电荷量有关，而与场源电荷的电性无 关，而电场中各点场强方向由场源电荷电性决定(2)由定义式可知：电场力 F=qE，即电荷在电场中所受的电场力的大小由电场和电荷共同 决定；电场力的方向由场强方向和电荷电性决定(正电荷在电场中所受电场力的方向与 场强方向一致；负电荷在电场中所受电场力的方向与场强方向相反)(3)如果空间几个电场叠加，则空间某点的电场强度为各电场在该点电场强度的矢量和，应 根据矢量合成法则平行四边形定则合成；当各场强方向在同一直线上时，选定正方 向后作代数运算合成 例 2在场强为 E 的匀强电场中，
12、取 O 点为圆心、r 为半径作一圆周，在 D 点固定一电荷最为+Q 的点电荷，a、b、c、d 为相互垂直的两条直线(其中一条沿竖直方向)和圆周的交点当把一 试探电荷+q 放在 d 点恰好平衡(如图 3 所示)(1)匀强电场场强 E 的大小、方向如何?(2)试探 电荷+q 放在 c 点时，受力 Fc的大小、方向如何?(3)试探电荷+q 放在 b 点时，受力 Fb的大小、 方向如何?图 3解析 由题意可知，试探电荷处在匀强电场和点电荷+p 产生的电场所组成的叠加场中因此要 求试探电荷在电场中某点所受的电场力，首先应确定该点的合场强，要确定合场强，就 需要求匀强电场的场强而题目已经告诉当试探电荷处在
13、 d 点时恰好平衡，这恰恰是两 电场共同作用的结果，据此则问题可解 四、电场能的性质、电势能大小的比较四、电场能的性质、电势能大小的比较 （一） 、电场能的性质 1、电势：是描述电场能的性质的物理量电势定义为=，是一个没有方向的物理量，电势有高低之分，按规定，正电荷在电场qEP中某点具有的电势能越大，该点电势越高电势的值与零电势的选取有关，通常取离电场无穷远处电势为零；实际应用中常取大地电 势为零 2、电势差：A、B 间电势差 UAB=AB；B、A 间电势差 UBA=BA，显然 UBA=UAB，电 势差的值与零电势的选取无关 3、电势能：电荷在电场中由电荷和电场的相对位置所决定的能它具有相对性
14、，即电势能的零点 选取具有任意性；它具有系统性，即电势能是电荷与电势所共有的电势能可用 EP=q计算由于电荷有正、负，电势也有正、负(分别表示高于和低于零电势)，故用 EP=q计算电势能 时，需带符号运算 4、电场线的特点：始于正电荷(或无穷远)，终于负电荷(或无穷远)；不相交，不闭合；不能穿过处高中物理首轮复习教材分析天津中学 徐建涛6于静电平衡状态的导体 5、电场线、场强、电势、等势面的相互关系电场线与场强的关系：电场线越密的地方表示场强越大，电场线上每一点的切线方向表示该 点的场强方向电场线与电势的关系：沿着电场线方向，电势越来越低电场线与等势面关系：电场线越密的地方等差等势面也越密，电
15、场线与通过该处的等势面垂 直场强与电势无直接关系：场强大(或小)的地方电势不一定大(或小)，零电势可以人为选取，而 场强是否为零则由电场本身决定场强与等势面的关系：场强方向与通过该处的等势面垂直且由高电势指向低电势，等差等势 面越密的地方表示场强越大。 典型模型等量异种点电荷和等量同种点电荷连线上和中垂线上场强及电势的变化规律 如图 4 所示，等量异种点电荷的连线上，从正电荷到负电荷电势越来越低，中垂线是一等势 线，若沿中垂线移动电荷至无穷远，电场力不做功，因此若取无穷远处电势为零，则中垂线上各 点的电势也为零因此从中垂线上某点沿中垂线移动电荷到无穷远，电场力做功为零场强的大 小和方向可由场强叠加原理求出，如图所示，可知中垂线上各点场强沿水平方向，大小可由电场 线的疏密看出以两电荷间直线连线的中点为例，相对于连线上其他点，中点的场强最小，相对 于中垂线上其他点，此处的场强最大图 4 等量正点电荷连线的中点电势最低，中垂线上该点的电势却最高，从中点沿中垂线向两侧， 电势越来越低连线上和中垂线上关于中点的对称点等势等量负点电荷的电势分布是：连线上 中点电势最高，中垂线上该点的电势却最低，从中点沿中垂线向两侧电势越来越高，连
