《四川省古蔺县中学高考物理总复习 电场和磁场部分的高考知识点讲解和易错分析练习课件》由会员分享,可在线阅读,更多相关《四川省古蔺县中学高考物理总复习 电场和磁场部分的高考知识点讲解和易错分析练习课件(24页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。
1、电电场场本章主要考查库仑定律、电场及其性质、电场中的导体、带电粒子在电场中的运动、平行板电容器。由于有关电场的实际现象学生没有直接经验,再加上实验很难在学生的头脑中形成明确的图景,有关电场的知识比较抽象。所以这部分内容很多同学觉得学得不踏实,应用概念和规律解决问题不熟练、不肯定,会出现题意分析不清,知识运用不当等各种各样的错误。例例1 1 如图所示,两个质量均为m的完全相同的金属球壳a与b,其壳层的厚度和质量分布均匀,将它们固定于绝缘支座上,两球心间的距离为l,为球半径的3倍。若使它们带上等量异种电荷,使其电量的绝对值均为Q,那么,a、b两球之间的万有引力F引库仑力F库分别为:【错解【错解】(
2、1)因为a,b两带电球壳质量分布均匀,可将它们看作质量集中在球心的质点,也可看作点电荷,因此,万有引力定律和库仑定律对它们都适用,故其正确答案应选A。(2)依题意,a,b两球中心间的距离只有球半径的3倍,它们不能看作质点,也不能看作点电荷,因此,既不能用万有引力定律计算它们之间的万有引力,也不能用库仑定律计算它们之间的静电力,故其正确答案应选B。【错解原因【错解原因】由于一些同学对万有引力定律和库仑定律的适用条件理解不深刻,产生了上述两种典型错解,因库仑定律只适用于可看作点电荷的带电体,而本题中由于a,b两球所带异种电荷的相互吸引,使它们各自的电荷分布不均匀,即相互靠近的一侧电荷分布比较密集,
3、又因两球心间的距离l只有其半径r的3倍,不满足lr的要求,故不能将两带电球壳看成点电荷,所以不能应用库仑定律。万有引力定律适用于两个可看成质点的物体,虽然两球心间的距离l只有其半径r的3倍,但由于其壳层的厚度和质量分布均匀,两球壳可看作质量集中于球心的质点。因此,可以应用万有引力定律。综上所述,对于a,b两带电球壳的整体来说,满足万有引力的适用条件,不满足库仑定律的适用条件,故只有选项D正确。例例2如图所示,实线是一个电场中的电场线,虚线是一个负检验电荷在这个电场中的轨迹,若电荷是从a处运动到b处,以下判断正确的是:A电荷从a到b加速度减小Bb处电势能大Cb处电势高D电荷在b处速度小【错解【错
4、解】由图可知,由ab,速度变小,所以,加速度变小,选A。因为检验电荷带负电,所以电荷运动方向为电势升高方向,所以b处电势高于a点,选C【错解原因【错解原因】选A的同学属于加速度与速度的关系不清;选C的同学属于功能关系不清。【分析解答【分析解答】由图可知b处的电场线比a处的电场线密,说明b处的场强大于a处的场强。根据牛顿第二定律,检验电荷在b处的加速度大于在a处的加速度,A选项错。由图81可知,电荷做曲线运动,必受到不等于零的合外力,即Fe0,且Fe的方向应指向运动轨迹的凹向。因为检验电荷带负电,所以电场线指向是从疏到密。再利用“电场线方向为电势降低最快的方向”判断a,b处电势高低关系是UaUb
5、,C选项不正确。根据检验电荷的位移与所受电场力的夹角大于90,可知电场力对检验电荷做负功。功是能量变化的量度,可判断由ab电势能增加,B选项正确;又因电场力做功与路径无关,系统的能量守恒,电势能增加则动能减小,即速度减小,D选项正确。例例3将一电量为q=2106C的点电荷从无限远处移至电场中某点,电场力做功410-5J,求A点的电势。【错解【错解】【错解原因【错解原因】一是可能混淆了电势与电势差两个概念间的区别。在电场力的功的计算式W=qU中,U系指电场中两点间的电势差而不是某点电势。二是不清楚如何处理各量的正负号.【分析解答【分析解答】建议W,q,U三者都取绝对值运算,各量正负所表示的物理意
6、义另做判断。解:设A与无限远处的电势差为U,由W=qU,因为电场力对正电荷做正功,必由高电势移向低电势,而无限远处的电势为0,所以UA=20V例例4(2005年上海)如图,带电量为+q的点电荷与均匀带电薄板相距为2d,点电荷到带电薄板的垂线通过板的几何中心若图中a点处的电场强度为零,根据对称性,带电薄板在图中b点处产生的电场强度大小为_,方向_(静电力恒量为k)【答案】,水平向左(或垂直薄板向左)例例5,如图所示,质量为m,带电量为q的粒子,以初速度v0,从A点竖直向上射入真空中的沿水平方向的匀强电场中,粒子通过电场中B点时,速率vB=2v0,方向与电场的方向一致,则A,B两点的电势差为:【错
7、解【错解】带电粒子在电场中运动,一般不考虑带电粒子的重力,根据动能定理,电场力所做的功等于带电粒子动能的增量,电势差等于动能增量与电量Q的比值,应选D。【错解原因【错解原因】带电粒子在电场中运动,一般不考虑带电粒子的重力,则粒子在竖直方向将保持有速度v0,粒子通过B点时不可能有与电场方向一致的2v0,根据粒子有沿场强方向的速度2v0,则必是重力作用使竖直向上的速度变为零。如一定不考虑粒子重力,这只有在电场无限大,带电粒子受电场力的作用,在电场方向上的速度相比可忽略不计的极限状态,且速度沿电场方向才能成立。而本题中v0与vB相比不能忽略不计,因此本题应考虑带电粒子的重力。【分析解答【分析解答】在
8、竖直方向做匀减速直线运动在竖直方向做匀减速直线运动2gh=v02根据动能定理根据动能定理恒定电流 本章主要考查电路的计算,电路的分析和电路的设计。 由于电路的知识初中学过一些,也形成了一定的解题套路,常犯的错误有:不对电路进行分析就照搬旧的解题套路乱套公式;逻辑推理时没有逐步展开,企图走“捷径”;造成思维“短路”;对含有电容器的问题忽略了动态变化过程的分析等。 例1如图所示电路,已知电源电动势=6.3V,内电阻r=0.5,固定电阻R1=2,R2=3,R3是阻值为5的滑动变阻器。按下电键K,调节滑动变阻器的触点,求通过电源的电流范围。【错解【错解】将滑动触头滑至左端,R3与R1串联再与R2并联,
9、外电阻再将滑动触头滑至右端R3与R2串联再与R1并联,外电阻【错解原因【错解原因】由于平时实验,常常用滑动变阻器作限流用(滑动变阻器与用电器串联)当滑动头移到两头时,通过用电器的电流将最大或最小。以至给人以一种思维定势:不分具体电路,只要电路中有滑动变阻器,滑动头在它的两头,通过的电流是最大或最小。【分析解答【分析解答】将电路化简成下图。外电路的结构是R与R2串联、(R3-R)与R1串联,然后这两串电阻并联。要使通过电路中电流最大,外电阻应当最小,要使通过电源的电流最小,外电阻应当最大。设R3中与R2串联的那部分电阻为R,外电阻R为R1因为,两数和为定值,两数相等时其积最大,两数差值越大其积越
10、小。所以可以求得电阻最大为2.5最小为1.6。进而求得通过电源的电流范围是2.1A到3A。例2。在图示的电路中,电源的内阻不能忽略,电阻R1=10欧,电阻R2=12欧。当电键K拔向a时,伏特表的示数为4.0伏,电键K拔向b时,伏特表的示数可能是A、3.6伏B、4.2伏C、4.8伏D、5.0伏【错解【错解】由于外电路电阻增大,所以路端电压增大,应选择B、C、D【错解原因【错解原因】学生见题目简单想走“捷径”。【分析解答【分析解答】U1=U2=得:U2=4.8V应选择B例3在电源电压不变的情况下,为使正常工作的电热器在单位时间内产生的热量增加一倍,下列措施可行的是()A、剪去一半的电阻丝B、并联一
11、根相同的电阻丝C、串联一根相同的电阻丝D、使电热器两端的电压增大一些【错解【错解】为原来的一半,所以选A、B。【错解原因】忽略了每根电阻丝都有一定的额定功率这一隐含条件。【分析解答】将电阻丝剪去一半后,其额定功率减小一半,虽然这样做在理论上满足使热量增加一倍的要求,但由于此时电阻丝实际功率远远大于额定功率,因此电阻丝将被烧坏。故只能选B。例4如图所示,电源电压保持不变,变阻器R1的最大值大于R2的阻值,在滑片P自右向左滑动过程中,R1的电功率如何变化?【错解错解】采用“端值法”,当P移至最左端时,R10,则Rl消耗的电功率变为0,由此可知,当滑片P自右向左滑动过程中,R1的电功率是变小的。【错
12、解原因【错解原因】学生在解题过程中总结经验,得出电路变化问题可以用极值法。而实际上学生在解题过程中总结经验,得出电路变化问题可以用极值法。而实际上这种方法不能解决所有问题这种方法不能解决所有问题。【分析解答【分析解答】因此,在这两种情况时,R1的电功率都是P1U2/4R,且不难看出,Rl与R2差值越大,P1越小于U24R。综上所述,本题答案应是滑片P自右向左移动时,Rl的电功率逐渐变大;当R1=R2时R1的电功率最大;继续沿此方向移动P时,R1的电功率逐渐变小。例5如图所示,电源电动势=9V,内电阻r=0.5,电阻R1=5.0、R2=3.5、R3=6.0、R4=3.0,电容C=2.0F。当电键K由a与接触到与b接触通过R3的电量是多少?【错解【错解】求出K接a时电容器所带的电量和K接b时电容器所带的电量,这两个电量差值就是通过R3的电量。【错解原因【错解原因】没有对电容器的充电放电过程做深入分析。图98图中电容器的上极板的电势高,图99中电容器的下极板的电势高。电容器经历了先放电后充电的过程。经过R3的电量应是两次充电电量之和。