高三物理专题复习课的教学设计电磁学讲座

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1、高三物理高三物理专题复习课的教学设计专题复习课的教学设计 四、全面兼顾，能力为主四、全面兼顾，能力为主.专题专题复习是高考的冲刺复习复习是高考的冲刺复习,是巩固基础、是巩固基础、提高思维能力和应试心理品质的最后契机，提高思维能力和应试心理品质的最后契机，更是高考考试成败的关键更是高考考试成败的关键.总复习的专题复习就更应凸显如下四个方面总复习的专题复习就更应凸显如下四个方面:一、重视基础一、重视基础,突出重点，强化主干；突出重点，强化主干；二、构建网络，纵横深化，联系实际；二、构建网络，纵横深化，联系实际；三、贴近高考，推陈出新；三、贴近高考，推陈出新；v专题设计专题设计应围绕应围绕高考重点考

2、查的知高考重点考查的知识、方法、能力和题型识、方法、能力和题型.以及这些知以及这些知识、方法、能力的识、方法、能力的地位、作用和相地位、作用和相互联系互联系.v专题设计专题设计应注意应注意高考考查的高考考查的知识、知识、方法、能力的已有方式和题型及可方法、能力的已有方式和题型及可能出现的方式和题型能出现的方式和题型.v高中物理总复习阶段，要高中物理总复习阶段，要紧扣紧扣教学大纲教学大纲，抓住抓住课本双基课本双基，突出突出重点重点，集中解决集中解决有代有代表性的问题表性的问题。真正达到一个专题，让学生。真正达到一个专题，让学生学会一种方法学会一种方法,解决一类问题的目的。解决一类问题的目的。下下

3、面面以以电电场场专专题题为为例例谈谈谈谈专专题题复复习课的设计思路。习课的设计思路。专题考点分析和预测专题考点分析和预测 电场电场专题的试题和知识内容一样主要集中专题的试题和知识内容一样主要集中在两个方面在两个方面:一是电场的描述，涉及场强、电势差、电场线、等势一是电场的描述，涉及场强、电势差、电场线、等势面、平行板电容器及其所形成的匀强电场面、平行板电容器及其所形成的匀强电场.这部分这部分内容主要在于考查对概念的理解内容主要在于考查对概念的理解.二是电场力、电场力做功、电势能的变化与力学规律二是电场力、电场力做功、电势能的变化与力学规律的综合应用的综合应用.利用场来改变和控制带电粒子的运动利

4、用场来改变和控制带电粒子的运动,在现代在现代科学实验和技术设备中应用相当广泛科学实验和技术设备中应用相当广泛.因为求解带因为求解带电粒子在电场中的运动的问题电粒子在电场中的运动的问题,涉及的知识点多涉及的知识点多,易易于考查学生综合应用中学物理知识分析、处理实际于考查学生综合应用中学物理知识分析、处理实际问题的能力问题的能力,所以几乎是每年高考必考的内容所以几乎是每年高考必考的内容.一、重视基础性一、重视基础性 v专专题题设设计计，最最好好能能以以教教材材原原型型题题为为素素材材，这这样样更更能能揭揭示示出出大大纲纲、教教材材和和考考试试说说明明要要求求之之间间的的内内在在联联系系，让让学学生

5、生明明确确“抓抓纲纲务务本本”的的重重要要性性，这这样样更更有有利利于于学学生生围围绕绕教教材材，注注重重基基础础，克克服服脱脱离离课课本本、一一头头钻钻进进复复习习资资料料里里的的弊端。弊端。v针针对对电电场场一一章章基基础础知知识识可可设设计计四四个个典典型型例例题题进进行行精精细细分分析析.v1.1.首首先先是是建建立立理理想想化化模模型型点点电电荷荷、检检验验电电荷荷，掌掌握握电电荷荷守守恒恒定定律律、真真空空中中的的库库仑仑定定律律，代代表表性性问问题题是是电电荷荷及及电荷间的相互作用。电荷间的相互作用。v以课本（人教版）以课本（人教版）P P9595练习一第练习一第4 4题为原型设

6、计：题为原型设计：v 例例11（全全国国高高考考题题）如如图图所所示示，q q1 1、q q2 2、q q3 3分分别别表表示示在在一一条条直直线线上上的的三三个个点点电电荷荷，已已知知q q1 1与与q q2 2之之间间的的距距离离为为l l1 1，q q2 2与与q q3 3之间的距离为之间的距离为l l2 2，且每个电荷都处于平衡状态。且每个电荷都处于平衡状态。v（1 1）如如q q2 2为为正正电电荷荷，则则q q1 1为为_电电荷荷，q q3 3为为_电荷。电荷。v（2 2）q q1 1、q q2 2、q q3 3三三者者电电量量大大小小之之比比是是_ _:_ _:_._.l l1

7、1l l2 2q q2 2q q3 3q q1 1v 析析与与解解（1 1）每每个个电电荷荷均均处处于于平平衡衡状状态态，即即要要求求每每个个电电荷荷所所受受合合力力应应为为零零，因因此此q q2 2为为正正电电荷荷，显显然然q q1 1、q q3 3应为负电荷。应为负电荷。v（2 2）由库仑定律，建立平衡方程式：）由库仑定律，建立平衡方程式：点评点评 v 利利用用库库仑仑定定律律求求解解三三个个自自由由电电荷荷的的平平衡衡问问题题时时，可可总总结结得得出出：必必须须满满足足“同同一一直直线线，大大夹夹小小，同同夹夹异异，近近小小远远大大”，即即三三个个电电荷荷必必须须在在同同一一直直线线，且

8、且中中间间的的电电量量小小，与与旁旁边边两两个个为为异异种种电电荷荷，两两边边电荷靠近中间近的电量较小，远的电量较大。电荷靠近中间近的电量较小，远的电量较大。v 真真空空中中点点电电荷荷相相互互作作用用力力遵遵守守库库仑仑定定律律 ，是是库库仑用仑用扭秤实验扭秤实验研究所发现的。研究所发现的。v 点点电电荷荷是是带带电电体体的的大大小小对对研研究究的的问问题题所所产产生生的的影响可以忽略不计时的影响可以忽略不计时的理想模型。理想模型。v 任任何何带带电电体体的的电电量量都都应应是是 e e的的整整数数倍倍，密密立立根根基基 于于 这这 种种 设设 想想 测测 定定 了了 它它 的的 值值，称称

9、 它它 为为 基基 本本 电电 荷荷，,电荷可以在物体间转移或中和，但总电量守恒。电荷可以在物体间转移或中和，但总电量守恒。2.2.再如从电场所具有的力和能的性质理解电再如从电场所具有的力和能的性质理解电场存在的客观性，掌握电场强度、电场线、场存在的客观性，掌握电场强度、电场线、电势差、等势面等基本概念，电势差、等势面等基本概念，代表性问题是代表性问题是电场强度和电势。电场强度和电势。以课本（人教版）以课本（人教版）P98P98练习二第练习二第6 6题为原题为原型设计：型设计：v 例例22（上上海海高高考考题题）A A、B B两两点点各各放放有有电电量量为为+Q+Q和和+2Q+2Q的的点点电电

10、荷荷，A A、B B、C C、DD四四点点在在同同一一直直线线上上，且且AC=CD=DBAC=CD=DB，如图所示，将一正电荷如图所示，将一正电荷从从C C点沿直线移到点沿直线移到D D点，则点，则 A A电场力一直做正功电场力一直做正功 B B电场力先做正功再做负功电场力先做正功再做负功 C C电场力一直做负功电场力一直做负功 D D电场力先做负功再做正功电场力先做负功再做正功+Q+Q+2Q+2QA AC CDDB Bv 析与解析与解 由点电荷场强公式可知：由点电荷场强公式可知：vA A点电荷在点电荷在C C点场强点场强 向右向右vB B点电荷在点电荷在C C点场强点场强 向左向左v，故，故

11、C C点合场强向右点合场强向右v在在CDCD连连线线中中点点以以及及D D点点右右侧侧各各点点，A A、B B点点电电荷荷的的合合场场强强显显然然向向左左。综综上上可可知知，正正电电荷荷从从C C点点移移至至DD点电场力先做正功，再做负功，故应选点电场力先做正功，再做负功，故应选B.B.v 点评点评 v 要要理理解解三三个个电电场场强强度度公公式式的的适适用用条条件件，此此外外还还要要掌掌握握课课本本中中所所画画的的几几种种典典型型电电场场的的电电场场线线分分布布特特点点，并能依此分析问题。并能依此分析问题。v 场强叠加时遵循场强叠加时遵循矢量运算法则矢量运算法则。3.3.再以课本（人教版）再

12、以课本（人教版）P P9999练习三第练习三第2 2题题为原型设计：为原型设计：v 例例33如如图图所所示示是是电电场场中中一一条条电电场场线线，一一电电子子从从a a点点由由静静止止释释放放，在在电电场场力力作作用用下下沿沿直直线线向向b b运运动动，下列有关该电场情况判断正确的是下列有关该电场情况判断正确的是vA A该电场一定是匀强电场该电场一定是匀强电场vB B场强场强E Ea a一定小于一定小于E Eb bvC C电子具有的电势能电子具有的电势能 一定大于一定大于vDD电势电势 一定低于一定低于ab 析与解析与解 因电子从因电子从a a点静止释放后向点静止释放后向b b点运动，点运动，

13、说明电子所受电场力指向说明电子所受电场力指向b b，电场强度方电场强度方向指向向指向a a，沿电场强度方向是电势降落方沿电场强度方向是电势降落方向，向，有，有DD正确。负电荷在电正确。负电荷在电势越高处电势能越小，所以电子势越高处电势能越小，所以电子在在a a处电处电势能大于势能大于b b处电势能，有处电势能，有C C正确。正确。此电场线可能是匀强电场中的一条电此电场线可能是匀强电场中的一条电场线，也可能是正、负电荷形成电场中的场线，也可能是正、负电荷形成电场中的一条电场线，故无法判断一条电场线，故无法判断a a、b b 两点场强大两点场强大小，小，A A、B B皆错。皆错。v 点评点评 v

14、场场强强方方向向是是电电势势降降落落最最快快的的方方向向，匀匀强强电电场场中中电电势势差差U=EdU=Ed，d d为两点间距离在场强方向上的投影。为两点间距离在场强方向上的投影。v电电场场力力做做功功的的过过程程是是电电荷荷具具有有的的电电势势能能变变化化的的过过程程，其关系为其关系为v 求求电场力做功的方法有三种电场力做功的方法有三种：v（1 1）由由公公式式 计计算算，此此公公式式是是适适用用于于匀匀强强电电场场中中，可可变变形形为为 ，式式中中s s为为电电荷初末位置在电场强度方向上的位移荷初末位置在电场强度方向上的位移.v（2 2）电场力做功与电势能改变关系电场力做功与电势能改变关系计

15、算，计算，对任何电场都适用，当对任何电场都适用，当U0,q0U0,q0或或U0,q0U0,q0;W0;否则，否则，W0.W0.v（3 3）由由动能定理动能定理计算计算.3.3.另外还要理解电容概念和影响平行板电容器电容另外还要理解电容概念和影响平行板电容器电容的因素。的因素。其代表性问题是，在自动控制中的电容式传感其代表性问题是，在自动控制中的电容式传感器问题。器问题。v以课本（人教版）以课本（人教版）P113P113练习七第练习七第4 4题为原型设计：题为原型设计：v 例例44传传感感器器是是把把非非电电学学里里（如如速速度度、温温度度、压压力力等等）的的变变化化转转换换成成电电学学里里变变

16、化化的的一一种种测测定定液液面面高高度度的的电电容容式式传传感感器器的的示示意意图图，金金属属芯芯线线与与导导电电液液体体形形成成一一个个电电容容器器，从从电电容容C C大小的变化就能反映液面的升降情况，两者的关系是大小的变化就能反映液面的升降情况，两者的关系是vA AC C增大表示增大表示h h增大增大vB BC C增大表示增大表示h h减小减小vC CC C减小表示减小表示h h减小减小vD DC C减小表示减小表示h h增大增大导电液体导电液体金属芯线金属芯线电介质电介质v 析与解析与解 v 金金属属芯芯线线和和导导电电液液体体构构成成电电容容器器的的两两板板，极极板板间间距距未未变变，

17、而而正正对对面面积积随随液液面面升升高高而而增大，降低而减小，又由增大，降低而减小，又由 知，知，h h增大，增大，S S增大，增大，C C增大，故应选增大，故应选A A、C.C.v 点评点评 v 实实际际应应用用中中，一一般般是是将将电电容容器器处处理理成成一一个平行板电容器模型来分析！个平行板电容器模型来分析！二、突出专题性二、突出专题性 v专专题题复复习习的的设设计计思思路路应应是是集集问问题题、方方法法和和规规律律于于一一体体，展展现现知知识识系系统统的的整整体体结结构构与与联联系系，集集中中解解决决一一两两个个问问题题，才才能能突出其专题性。突出其专题性。v例如，带电粒子在电场中运动

18、问题，是例如，带电粒子在电场中运动问题，是专题的核心，专题的核心，该问题可分为三类该问题可分为三类 （1 1）带电粒子在点电荷电场中的运动：）带电粒子在点电荷电场中的运动：讨论电子绕核做匀速圆周运动和讨论电子绕核做匀速圆周运动和 粒粒子散射现象两个典型实例。子散射现象两个典型实例。例例55氢原子核外电子绕核运动的半径氢原子核外电子绕核运动的半径 已知氢核质量已知氢核质量 ，电子质量电子质量 ，.试求：电子绕核运动的动能和所形成环试求：电子绕核运动的动能和所形成环形电流的大小。形电流的大小。v 点评点评 v（1 1）氢原子从外界吸收能量被激发时，从基态（）氢原子从外界吸收能量被激发时，从基态（）

19、向激发态跃迁，轨道半径变大，其动能）向激发态跃迁，轨道半径变大，其动能 将变小，而电子因克服电场力作功而电势能增大，将变小，而电子因克服电场力作功而电势能增大，由能量转化和守恒定律知，由势能的增加要比电子由能量转化和守恒定律知，由势能的增加要比电子动能的减小要大。动能的减小要大。v（2 2）电电子子绕绕核核运运动动可可形形成成环环形形电电流流而而形形成成磁磁场场，电电子运动（含自旋）形成磁场是物质产生磁性的起源。子运动（含自旋）形成磁场是物质产生磁性的起源。v（3 3）假如核与电子质量关系不满足）假如核与电子质量关系不满足 ，运，运动情况又会如何呢？（天体中双星体的运动模型可动情况又会如何呢？

20、（天体中双星体的运动模型可提供参考，将有提供参考，将有 及及 ）v 例例66物物理理学学史史上上，由由 粒粒子子散散射射实实验验估估测测出出了原子核半径。了原子核半径。v已知已知 粒子的质量粒子的质量 ，速速度度约约为为光光速速的的0.10.1倍倍，.金原子核电量和质量为金原子核电量和质量为 .求求 粒粒子子离离开开金金原原子子核核的的最最近近距距离离r r（此此值值可可近近似似认认为为是是金金核核半半径径）。计计算算时时所所要要用用到到的的点点电荷电场的电势计算公式为：电荷电场的电势计算公式为：v 点评点评 v 粒粒子子散散射射现现象象，可可视视为为一一般般原原子子核核碰碰撞撞过过程程模模型

21、型，应应遵遵循循系系统统动动量量守守恒恒和和能能量量守守恒恒规规律律，它它类类似似一一个个弹弹性性碰碰撞撞过过程程，其其他他粒子间的相互作用过程也是如此。粒子间的相互作用过程也是如此。（2 2）带电粒子在匀强电场中的加速和偏转问题）带电粒子在匀强电场中的加速和偏转问题 例例77（20042004年北京理综能力测试年北京理综能力测试25.2225.22分分 ）下下图图是是某某种种静静电电分分选选器器的的原原理理示示意意图图。两两个个竖竖直直放放置置的的平平行行金金属属板板带带有有等等量量异异号号电电荷荷，形形成成匀匀强强电电场场。分分选选器器漏漏斗斗的的出出口口与与两两板板上上端端处处于于同同一

22、一高高度度，到到两两板板距距离离相相等等。混混合合在在一一起起的的a a、b b两两种种颗颗粒粒从从漏漏斗斗出出口口下下落落时时，a a种种颗颗粒粒带带上上正正电电，b b种种颗颗粒粒带带上上负负电电。经经分分选选电电场场后后，a a、b b两两种种颗颗粒粒分分别别落落到到水水平平传传送送带带A A、B B上上。已已知知两两板板间间距距，板板的的长长度度，电电场场仅仅局局限限在在平平行行板板之之间间；各各颗颗粒粒所所带带电电量量大大小小与与其其质质量量之之比比均均为为。设设颗颗粒粒进进入入电电场场时时的的初初速速度度为为零零，分分选选过过程程中中颗颗粒粒大大小小及及颗颗粒粒间间的的相相互互作作

23、用用力力不不计计。要要求求两两种种颗颗粒粒离离开开电电场场区区域时，不接触到极板但有最大偏转量。重力加速度域时，不接触到极板但有最大偏转量。重力加速度g g取取10m/s10m/s2 2。（1 1）左右两板各带何种电荷？两极板间的电压多大？左右两板各带何种电荷？两极板间的电压多大？（2 2）若若两两带带电电平平行行板板的的下下端端距距传传送送带带A A、B B的的高高度度，颗颗粒粒落落至至传传送送带带时的速度大小是多少？时的速度大小是多少？（3 3）设设颗颗粒粒每每次次与与传传送送带带碰碰撞撞反反弹弹时时，沿沿竖竖直直方方向向的的速速度度大大小小为为碰碰撞撞前前竖竖直直方方向向速速度度大大小小

24、的的一一半半。写写出出颗颗粒粒第第n n次次碰碰撞撞反反弹弹高高度度的的表表达式。并求出经过多少次碰撞，颗粒反弹的高度小于达式。并求出经过多少次碰撞，颗粒反弹的高度小于0.01m0.01m。v 析与解析与解（1 1）左板带负电荷，右板带正电荷。）左板带负电荷，右板带正电荷。v 依题意，颗粒在平行板间的竖直方向上满足依题意，颗粒在平行板间的竖直方向上满足v 在水平方向上满足在水平方向上满足 v两式联立得两式联立得v（2 2）根据动能定理，颗粒落到水平传送带上满足）根据动能定理，颗粒落到水平传送带上满足v v（3 3）在竖直方向颗粒作自由落体运动，它第一次落）在竖直方向颗粒作自由落体运动，它第一次

25、落到水平传送带上沿竖直方向的速度到水平传送带上沿竖直方向的速度v反弹高度反弹高度 v 根据题设条件，颗粒第根据题设条件，颗粒第n n次反弹后上升的高度次反弹后上升的高度v当当 时，时，v 点评点评 要能顺利解决此类联系实际的问题，要能顺利解决此类联系实际的问题，v 首首先先要要在在平平时时多多注注意意培培养养基基本本的的物物理理建建模模能能力力，以以便便能能够够迅迅速速地地从从有有关关实实际际问问题题中中抽抽象象出出恰恰当的物理模型；当的物理模型；v 其其次次，要要善善于于寻寻找找和和挖挖掘掘题题中中的的关关键键信信息息和和隐隐含含条条件件（例例如如在在本本例例中中，能能找找出出所所有有微微粒

26、粒在在平平行行板板间间的的竖竖直直方方向向上上和和在在平平行行板板间间的的水水平平方方向向上上都做匀加速运动等关键信息，是解决本题的关键）；都做匀加速运动等关键信息，是解决本题的关键）；v 此此外外，必必须须具具备备必必要要的的运运用用数数学学工工具具处处理理物物理问题的能力理问题的能力 (还有带还有带n n的通式的讨论的通式的讨论)。（3 3）带电粒子在变化电场中的运动问题）带电粒子在变化电场中的运动问题v例例8(20028(2002广东卷广东卷)如图所示，如图所示，A A、B B为水平放置的平行金属板，为水平放置的平行金属板，板间距离为板间距离为d(dd(d远小于板的长和宽远小于板的长和宽

27、)，在两板之间有一带负电的，在两板之间有一带负电的质点质点P.P.已知若在已知若在A A、B B间加电压间加电压U U0 0 则则质点质点P P可以静止平衡可以静止平衡.v现在现在A A、B B间加上如图所示的随时间间加上如图所示的随时间t t变化的电压变化的电压u.u.在在t=0t=0时时质质点点P P位于位于A A、B B间的中点处且初速为间的中点处且初速为o.o.已知质点已知质点P P能在能在A A、B B之间之间以最大的幅度上下运动而又不与两板相碰以最大的幅度上下运动而又不与两板相碰.求图求图中中u u改变的各时改变的各时刻刻t t1 1、t t2 2、t t3 3及及t tn n的的

28、表达式表达式.(.(质点开始从中点或从最低点上升到最质点开始从中点或从最低点上升到最高点高点,及以后每次从最高点到最低点或从最低点到最高点的过及以后每次从最高点到最低点或从最低点到最高点的过程中程中,电压只改变一次电压只改变一次)解解:v 析析与与解解 这这是是一一道道有有相相当当难难度度的的高高考考题题，抽样统计该题难度系数为抽样统计该题难度系数为0.066.0.066.v解解题题的的关关键键是是分分析析清清楚楚质质点点P P在在两两极极板板间间做做最最大大振振幅幅的的上上下下运运动动,即即质质点点上上下下到到达达A A、B B极极板板时时的的速速度度为为零零.另另外外必必须须要要搞搞清清图

29、图中中t t1 1、t t2 2、t t3 3的的含含义义,特特别别是是t t2 2是是2U2U0 0电电压压的的起起始始时时刻刻,t t3 3是是2U2U0 0电电压压终终了了为为零零的的时时刻刻,再再根根据据等等效效和和对对称称规规律律,即即不不难难得得到到解解题题的的思思路路和方法和方法.v以以mm、q q表表示示质质点点P P的的质质量量和和电电荷荷量量，则则由由题意知：题意知：v当当电电压压为为2U2U0 0时时，此此时时质质点点受受电电场场力力为为2mg2mg，质质点点受受重重力力为为mgmg，两两力力的的合合力力为为mgmg，方方向向向向上上，显显然然在在此此复复合合场场中中，质

30、质点点向向上上做做匀匀加加速速运运动动，其其加加速速度度大大小小为为g.g.质质点点在在不不受受电电场场力力作作用用时时，质质点点则则做做初初速速为为零零或或不不为为零零的的匀匀加加速速运运动动，加加速速度度大大小小也也为为g g，显显然然，这这里里有有一一定定的的对对称称规规律律.因因质质点点起起始始时时从从极极板板中中点点向向上上运运动动，到到达达极极板板A A时时速速度度为为零零由由于于其其对对称称规规律律，可可以以想想到到，电电场场力力作作用用时时间间应应为为质质点点运运动动到到 的的时时间间.这这一一设设想想可可由由动动能能定定理理得得到到验验证证，设设质质点点P P上上行行距距离离

31、x x时时撤撤去去电电场，则有场，则有解得解得 设质点运动到设质点运动到 时所用时间为时所用时间为t t1 1，则则 质质点点P P以以初初速速为为零零从从A A板板向向B B板板运运动动，要要求求质质点点到到B B板板时时速速度度仍仍为为零零。由由上上面面的的分分析析可可知知，当当质质点点从从A A板板运运动动到到极极板板中中点点时应加上时应加上2 2U U0 0的电压，即电压的电压，即电压2 2U U0 0的起始时刻的起始时刻v质点运动到极板中点时加上质点运动到极板中点时加上2U2U0 0电压，质电压，质点点P P做匀减速运动到极板做匀减速运动到极板B B，到达极板到达极板B B时时速度为

32、零，再在复合场的作用下运动到极速度为零，再在复合场的作用下运动到极板中点时再撤去电场，显然撤去电场时刻板中点时再撤去电场，显然撤去电场时刻为为 以以后后的的运运动动规规律律依依次次类类推推，即即质质点点每每到到极极板板中中点点时时加加上上电电场场，经经 时时间间，再再撤撤去电场，即得去电场，即得 n=2,3,4v（三）总结规律性（三）总结规律性 专专题题复复习习课课都都集集重重、难难点点为为一一体体，解解决决的的都都是是学学科科中中具具有有代代表表性性的的问问题题，因因此此，在在解解题题后后要要注注意意总总结结，要要明明确确该该类类专专题题的的解解题题思思路路、解解题题规规律律和和方方法。法。

33、例如带电粒子在电场中运动专题总结例如带电粒子在电场中运动专题总结：首先应指出本专题是首先应指出本专题是电场电场一章的综一章的综合运用，本章知识与力学相比合运用，本章知识与力学相比增加了一个电增加了一个电场力和一个电势能场力和一个电势能，在分析和解决问题时，在分析和解决问题时，要善于将电学问题转化为力学问题。要善于将电学问题转化为力学问题。其次，本专题的解题规律有下列三条途径：其次，本专题的解题规律有下列三条途径：v 用用动动力力学学观观点点解解题题：涉涉及及到到动动力力学学、曲曲线线运运动动、圆圆周周运运动动内内容容，运运用用电电场场性性质质、牛牛顿顿运运动动定定律律、运运动动学学公公式式、运

34、运动动的的合合成成和分解知识相结合解题（如例和分解知识相结合解题（如例5 5）v 用用功功能能观观点点解解题题：涉涉及及到到带带电电粒粒子子在在运运动动中中能能的的转转化化和和守守恒恒内内容容，运运用用电电场场性性质质、动能定理相结合解题（如例动能定理相结合解题（如例8 8）v 用用动动量量观观点点解解题题：运运用用电电场场性性质质、动动量量定理、动量守恒定律相结合解题（如例定理、动量守恒定律相结合解题（如例6 6）再者，本专题涉及的高考题型有两类再者，本专题涉及的高考题型有两类 v带电粒子的运动轨道与受力特点带电粒子的运动轨道与受力特点v用用运运动动和和合合成成思思想想处处理理带带电电粒粒子

35、子在在电电场场中中的的偏转偏转v 总总结结规规律律性性当当然然以以师师生生共共同同总总结结为为好好，有有时时让让学学生生自自主主总总结结、自自主主整整理理知知识识体体系系、总总结结解解题题程程序序、自自主主探探讨讨一一些些问问题题。更更是是高高考考的的须须要要。教教师师适适时时给给予予必必要要的的点点拨拨和和矫矫正正也也是是可可行行的。的。电场专题高考预测新题电场专题高考预测新题供参考供参考正确理解场强和电势的物理意义是掌握电场的关键正确理解场强和电势的物理意义是掌握电场的关键近几年高考频率比较高的是近几年高考频率比较高的是:电场力做功与电势能的变化电场力做功与电势能的变化.带电粒子在电场中的

36、运动和平行板电容器带电粒子在电场中的运动和平行板电容器.巧妙地把电场和牛顿运动定律和功能关系相巧妙地把电场和牛顿运动定律和功能关系相联系的命题联系的命题.应用类的示波器和传感器问题应用类的示波器和传感器问题.1AB是某电场的一条电场线，若在A点静止释放一自由的负电荷，则负电荷沿AB运动到B的过程中的速度图象如图所示，则下列判断正确的是 A场强EA=EB，电势UAUB B场强EA UB C场强EA EB，电势UA UB D场强EA EB，电势UA EB，因为负电荷的受力方向与电场强度的方向相反，则表明电场方向由B指向A，必有UB UA，应选C。变型变型1-11-1在点电荷在点电荷Q Q的电场中取

37、一条电场线如图，的电场中取一条电场线如图，另一个检验电荷另一个检验电荷q q以某一初速经过以某一初速经过A A到达到达B B过程中过程中的图线如图，有以下几个说法：的图线如图，有以下几个说法：点电荷点电荷Q Q在在A A位置左侧位置左侧 电场力对电荷电场力对电荷q q作正功作正功 A A处电场比处电场比B B处电场强处电场强 电势能增大电势能增大 其中正确的是其中正确的是 A A只有只有 B B只有只有 C C D D 解：解：q q的速度减小，即动能减小，可见的速度减小，即动能减小，可见q q克服电场克服电场力做功，电势能增大；又因为力做功，电势能增大；又因为q q的加速度减小，可的加速度减

38、小，可见见A A处电场强于处电场强于B B处，则场源点电荷处，则场源点电荷QQ应该在应该在A A的的左侧，故选左侧，故选C C。变型变型1-21-2如图甲是某电场中的一条电场线，如图甲是某电场中的一条电场线，a a、b b是这条线上的两点，一负电荷只受电场力作用，是这条线上的两点，一负电荷只受电场力作用，沿电场线从沿电场线从a a运动到运动到b b，在这过程中，电荷的速度在这过程中，电荷的速度一时间图线如图乙所示，比较一时间图线如图乙所示，比较a a、b b两点电势的高两点电势的高低和场强的大小低和场强的大小 A A B B C C DD 解：解：B B2 2如图所示，如图所示，cece直线直

39、线ABAB的中垂线，在的中垂线，在A A、B B两两处分别放上带电量相等的电荷，下列说法中正确处分别放上带电量相等的电荷，下列说法中正确的是的是 A A若若A A、B B两处放的分别是正负电荷，两处放的分别是正负电荷，则各点的电势则各点的电势B B若若A A、B B两处放的分别是正负电荷，两处放的分别是正负电荷，则各点的场强则各点的场强E Ee eEEd d EEd d E Ec c 解：解：A A参阅书本第二册参阅书本第二册105-106105-106页等势面图页等势面图14-14-3131图图14-3214-323.3.一个不带电的金属板，表面有很薄的光滑绝缘层，一个不带电的金属板，表面有

40、很薄的光滑绝缘层，与水平方向成与水平方向成 角放置，金属板上角放置，金属板上B B、C C两点间的距离两点间的距离为为L L，在金属板前上方的在金属板前上方的A A点固定一个带电量为点固定一个带电量为+QQ的的点电荷，金属板处点电荷，金属板处在在+QQ的电场中，已知的电场中，已知A A、B B、C C三点在同一竖直平三点在同一竖直平面内，且面内，且ABAB水平，水平，ACAC竖直，如下图所示，将一竖直，如下图所示，将一个带电量为个带电量为+q(qQq(qQ，q q对原电场无影响对原电场无影响)可看作点电可看作点电荷的小球，由荷的小球，由B B点无初速释放，如果小球质量为点无初速释放，如果小球质

41、量为mm，下滑过程中带电量不变，求小球在下滑过程中带电量不变，求小球在B B点的加速度和下点的加速度和下滑到滑到C C点时的速度。点时的速度。参阅书本第二册参阅书本第二册9999页图页图14-1414-14点电荷与带电平行板的电场线分布点电荷与带电平行板的电场线分布 4 4在竖直平面内建立如图所示的在竖直平面内建立如图所示的xOyxOy直角坐标系，直角坐标系，(y(y轴的正方向竖直向上轴的正方向竖直向上)，平面内存在着水平向右的，平面内存在着水平向右的匀强电场，有一带正电的小球自坐标原点匀强电场，有一带正电的小球自坐标原点OO沿沿y y轴轴正方向竖直向上抛出，它的初动能为正方向竖直向上抛出，它

42、的初动能为5J5J，不计空气不计空气阻力，当它上升到最高点阻力，当它上升到最高点MM时，它的动能为时，它的动能为4J4J。试分析说明带电小球被试分析说明带电小球被 抛出后沿竖直方向和水平抛出后沿竖直方向和水平 方向分别做什么运动？方向分别做什么运动？若带电小球落回到若带电小球落回到x x轴上的轴上的P P点，在图中标出点，在图中标出P P点点的位置。的位置。求带电小球到达求带电小球到达P P点时的动能。点时的动能。解析解析 在竖直方向，小球受重力作用，由于重力与小球在竖直方向，小球受重力作用，由于重力与小球的初速度方向相反，所以沿竖直方向小球做匀减速直线运的初速度方向相反，所以沿竖直方向小球做

43、匀减速直线运动（竖直上抛运动），在水平方向，小球受水平向右的恒动（竖直上抛运动），在水平方向，小球受水平向右的恒定电场力作用，做初速度为零的匀加速度直线运动。定电场力作用，做初速度为零的匀加速度直线运动。因为从因为从O O点到点到MM点与从点与从MM点到点到P P的时间相等，由匀变速运的时间相等，由匀变速运动的规律可知：动的规律可知：P P点横坐标是点横坐标是MM点横坐标的点横坐标的4 4倍，如图所示。倍，如图所示。设粒子的质量为设粒子的质量为mm，带电量为带电量为q q，小球能上升的最大高小球能上升的最大高度为度为h h，OMOM之间的电势差为之间的电势差为U1U1，OPOP之间的电势差为之

44、间的电势差为U2U2，对粒子从对粒子从O O到到MM的过程中：的过程中：得：qU1=4 J从O到P由动能定理：P P点横坐标是点横坐标是MM点的点的4 4倍，所以：倍，所以：U U1 1UU2 2=14=14得：得：E EKPKP=21 J=21 J 解题回顾解题回顾 求解曲线的基本方法就是把复杂的曲求解曲线的基本方法就是把复杂的曲线运动分解成两个简单的运动来处理，同时要注线运动分解成两个简单的运动来处理，同时要注意两个运动的等时性。意两个运动的等时性。延伸延伸/拓展拓展 5 5如图所示，电容器固定在如图所示，电容器固定在 一个绝缘座上，绝缘座放在光一个绝缘座上，绝缘座放在光 滑水平面上，平行

45、板电容器板滑水平面上，平行板电容器板 间距离为间距离为d d，电容为电容为C C。右极板右极板 有一个小孔，通过小孔有一长有一个小孔，通过小孔有一长 为的绝缘杆，左端固定在左极为的绝缘杆，左端固定在左极 板上，电容器极板连同底座、板上，电容器极板连同底座、绝缘杆总质量为绝缘杆总质量为MM，给电容器充入电量给电容器充入电量QQ后，有一质量为后，有一质量为mm的的带电量为带电量为+q+q的环套在杆上从最右端以某一初速度对准小孔向的环套在杆上从最右端以某一初速度对准小孔向左运动（左运动（M=3mM=3m），），设带电环不影响电容器板间电场的分布，设带电环不影响电容器板间电场的分布，电容器外部电场忽略

46、不计，带电环进入电容器后距左板最小电容器外部电场忽略不计，带电环进入电容器后距左板最小距离为，试求：距离为，试求：带电环与左极板间相距最近时的速度；带电环与左极板间相距最近时的速度；若取左板的电势能为零，当环距左板最近时环的电势能；若取左板的电势能为零，当环距左板最近时环的电势能；带电环受绝缘杆的摩擦力。带电环受绝缘杆的摩擦力。解析解析 解得解得 电势能为电势能为由动能定理由动能定理 解题回顾解题回顾 本题实质上就是两个相互作用的物体本题实质上就是两个相互作用的物体形成一个系统，在水平方向上无外力作用故动量守形成一个系统，在水平方向上无外力作用故动量守恒，另外通过电场力实现系统动能与电势能的相

47、互恒，另外通过电场力实现系统动能与电势能的相互转化。转化。6 6如图所示，图甲是示波管的原理图，它是由电子枪、竖直偏如图所示，图甲是示波管的原理图，它是由电子枪、竖直偏转电极转电极YYYY，水平偏转电极水平偏转电极XXXX和荧光屏组成，电子枪发射的和荧光屏组成，电子枪发射的电子打在荧光屏上将出现亮点，若亮点很快移动，由于视觉暂留，电子打在荧光屏上将出现亮点，若亮点很快移动，由于视觉暂留，能在荧光屏上看到一条亮线。能在荧光屏上看到一条亮线。如果只在偏转电极如果只在偏转电极YYYY加上如图丙所示的加上如图丙所示的的电压，试由图乙证明荧光屏上亮点的偏移也将按正弦规律的电压，试由图乙证明荧光屏上亮点的

48、偏移也将按正弦规律变化，即变化，即 ，并在荧光屏图戊上画出所观察到，并在荧光屏图戊上画出所观察到的亮线的形状。（设偏转电压频率较高）的亮线的形状。（设偏转电压频率较高）如果只在偏转电极如果只在偏转电极XXXX上加上如图丁所示的电压，试在图己上上加上如图丁所示的电压，试在图己上画出所观察到的亮线的形状。画出所观察到的亮线的形状。如果在偏转电极如果在偏转电极YYYY加上加上 的电的电压，同时在偏转电极压，同时在偏转电极XXXX上上加如图丁所示的电压，试在图加如图丁所示的电压，试在图庚上画出所庚上画出所 观察到的亮线的观察到的亮线的形状。形状。解析解析 如图所示，设偏转电极如图所示，设偏转电极YYY

49、Y的两板间距为的两板间距为d d，板长板长为为l l1 1；板右端到荧光屏的距离为板右端到荧光屏的距离为l l2 2，电子进入偏转电极时的电子进入偏转电极时的速度为速度为则当电子离开偏转电极时的偏转量：则当电子离开偏转电极时的偏转量：式中式中 为所能达到的最大偏移量，为所能达到的最大偏移量，用用YmYm表示，表示，则有：则有：故电子打到荧光屏时的偏移量：故电子打到荧光屏时的偏移量：即荧光屏上亮点的偏移量是按正弦规律变化的，在荧光屏上即荧光屏上亮点的偏移量是按正弦规律变化的，在荧光屏上观察到的亮线形状如观察到的亮线形状如左左图所示。图所示。如果只在偏转电极如果只在偏转电极XXXX上加上如图丁所示的电压，上加上如图丁所示的电压，则观察到的亮线形状如则观察到的亮线形状如中中图所示。图所示。的电压，同时在偏转电极的电压，同时在偏转电极XXXX上加如图丁所示的电压，上加如图丁所示的电压，则观察到的亮线形状如则观察到的亮线形状如右右图所示。图所示。解题回顾解题回顾 这是一道关于示波器原理的习题，要求学生这是一道关于示波器原理的习题，要求学生能理论联系实际，建立物理模型求解实际问题，本题还能理论联系实际，建立物理模型求解实际问题，本题还要求学生要具有一定的空间想象力。要求学生要具有一定的空间想象力。如果在偏转极如果在偏转极YYYY加上加上v谢谢光临v再见!