资源描述
单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,1,第八章,电 场,1/44,2,电荷守恒与库仑定律,考点25,带电体在电场中运动与能量改变,专题8,电场强度 电场线,考点26,电势能 电势 电势差,考点27,电容器,考点28,带电粒子在匀强电场中运动,考点29,2/44,3,考点25 电荷守恒与库仑定律,高考考法突破,考法1电荷守恒定律和库仑定律基本应用,应试基础必备,考法2与库仑力相关受力分析与计算问题,3/44,4,考点25 电荷守恒与库仑定律,【关键点拨】任何一个带电体都可被看成是由许多点电荷组成，任意两点电荷之间作用力都遵照库仑定律，可用矢量求和法求协力.,4/44,5,考法1电荷守恒定律和库仑定律基本应用,2.,库仑定律专题考查,（1）同种电荷则相互排斥，电荷间距离大于,r,，,异种电荷则相互吸引，电荷间距离小于,r,，,（2）用电荷量绝对值进行计算，然后依据,同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引,来判断库仑力方向.,1.两个带电体相互接触，判断或计算接触前后二者间库仑力改变,两个带电导体相互接触，首先正、负电荷相互中和，剩下电荷将重新在两导体间分配.由 知，其作用力改变取决于二者电荷量之积大小.,5/44,6,考法2与库仑力相关受力分析与计算问题,1,库仑力与重力、弹力、摩擦力综合作用问题,研究对象是一个或两个带电体，除了受到重力、弹力、摩擦力之外，还受到库仑力.,处理问题基本方法（力分析）：,明确研究对象，分析受力；,依据已知物体平衡条件或运动特点，将所受各力进行合成或分解；,列方程求解.,注意：(1)库仑力大小与距离相关.,(2,),库仑力方向在相互作用物体间连线上.,2,三个点电荷相互作用时平衡问题,三点共线,、,两同夹异,、,两大夹小,、,近小远大,6/44,7,7/44,8,考点26 电场强度 电场线,高考考法突破,考法3电场强度叠加计算,应试基础必备,考法4电场线疏密和场强关系考查,考法5带电粒子在电场中运动轨迹与受力分析,8/44,9,考点26 电场强度 电场线,1,电场与电场强度,（1）,电场是电荷周围客观存在物质，,它对放入其中电荷有力作用.,（2）,电场强度,描述电场含有力性质，其大小、方向由电场本身决定.,定义式:,E,F,/,q,，,q,为检验电荷所带电荷量.点电荷,Q,在真空中产生场强为,E,kQ,/,r,2,（3）,场强叠加遵照平行四边形定则,2.,电场线,电场线描述电场中各点场强强弱及方向，各点切线方向表示该点场强方向，电场线疏密程度表示电场强弱.,(1)始于正电荷或无穷远，止于负电荷或无穷远,不封闭，不在无电荷处中止.,(2),电场线上每点切线方向是该点电场强度方向.,任意两条电场线不会在无电荷处相交(相切).,电场线不是带电粒子在电场中运动轨迹.,(3),掌握几个电场电场线分布,等量异种点电荷,等量同种点电荷,点电荷与导体形成电场,（4）,计算电场强度三个公式比较,9/44,10,电场强度可用平行四边形定则进行矢量计算.,E,kQ,/,r,2,反应,某点场强与场源电荷特征及该点到场源电荷距离关系.,主要有以下三种考查方式：,1,已知一些场源(通常会是点电荷)以及若干点场强大小或方向，求未知场源特征或者另一点场强大小,(1),E,kQ,/,r,2,表示各场源在已知点产生场强大小；,(2)依据已知点合场强大小或方向，列关系式求出未知场源场强；,(3)求出未知场源特征及其它点场强大小.,两个关键点：,(1)分析叠加在已知点上各个场强大小、方向；,(2)注意应用对称性求解.,2,利用导体静电平衡场强特征求电场强度,导体内部电场强度为零.本质是感应电荷电场强度与外加电场电场强度叠加后为零.,考法3电场强度叠加计算,10/44,11,3,应用微元法和对称性求电场强度,4.应用赔偿法求电场强度,11/44,12,(1),正点电荷电场中一根电场线，,E,A,E,B,.,(2)负点电荷电场中一根电场线，,E,A,E,B,.,(3),匀强电场中一根电场线，,E,A,E,B,.,(4)两个等量异种点电荷连线上电场线：,两点电荷之间，场强先减小后增大，在两个点电荷连线中点时，场强最小.,任一个点电荷外侧电场线，越靠近点电荷场强越大.,(5),两个等量同种点电荷连线上电场线，,越,靠近点电荷场强越大，越远离点电荷场强越小.,考法4电场线疏密和场强关系考查,2,只给出一条直电场线:,1,场强大地方电场线密，场强小地方电场线疏.,12/44,13,13/44,14,考法5带电粒子在电场中运动轨迹与受力分析,1,带电粒子在电场中做曲线运动,基本原理,是物体做曲线运动条件，即物体受到外力与速度不在同一条直线上.,在粒子运动轨迹上一点作切线，代表速度方向;,依据运动弯曲方向，判定带电粒子受力方向应该指向曲线凹侧;,依据带电粒子电性，判定场强方向;,已知电场方向，能够判定带电粒子运动大约轨迹.,2,带电粒子在电场中做直线运动,电场强度方向与粒子运动方向在一条直线上.运动方向与受力方向相同则加速，相反则减速.,考虑粒子重力时，这个电场普通是匀强电场，可能存在以下情况：,(1),电场力与重力大小相等、方向相反，粒子做匀速直线运动；,(2),电场力与重力协力不为零，但协力方向与速度方向在同一直线上，粒子做匀变速直线运动.,14/44,15,考点27 电势能 电势 电势差,高考考法突破,考法6电场力做功、电势、电势能关系与计算,应试基础必备,考法7已知电荷或电场线分布分析电势、电场力做功等情况,考法8已知等势面分布分析电场情况,考法9匀强电场中电势差和电场强度关系应用,考法10依据电场中场强、电势等物理量函数图像分析电场对电荷作用,15/44,16,考点27 电势能 电势 电势差,1,电场力做功特点与电势能改变关系,(1),电场力做功与路径无关，只与电荷始、末位置相关.,(2)电场力对电荷做正功，电荷电势能降低；,电荷克服电场力做功，电荷电势能增加.,3,等势面,电场中电势相等点组成面叫作等势面,(1),等势面上各点电势相等，等势面上移动电荷电场力不做功.,(2)等势面一定跟电场线垂直，电场线总是由电势较高等势面指向电势较低等势面.,(3)等差等势面越密，场强越大.,16/44,17,考法6电场力做功、电势、电势能关系与计算,1,电场力做功,(1),利用,W,Fx,cos,计算电场力做功,电荷在匀强电场中移动，利用,W,Fx,cos,计算电场力做功，其中,F,Eq,，,x,cos,d,，,W,Eqd.,(2),利用,W,E,p,或,W,qU,计算电场力做功,已知电荷电势能，用,W,E,p,计算电场力做功.,已知电势或电势差时，用,W,qU,计算电场力做功，,功正负则依据电场力方向和位移方向来判断.,2,电势能改变,(1),电场力对电荷做正功，电势能降低；反之增加.,W,AB,E,p,(2),只有电场力做功，电荷电势能与动能相互转化，总和保持不变.,(3)依据,E,p,=,q,判断，正电荷电势能随电势降低而降低，负电荷电势能随电势降低而升高.,17/44,18,18/44,19,考法7已知电荷或电场线分布分析电势、电场力做功等情况,【关键点拨】电势为零，场强不一定为零；电势高处，场强不一定大；电势相等处，场强不一定相等.,1,掌握特殊电场等势面,(1),正电荷与负电荷等势面是同心圆,正电荷周围越远离电荷，电势越低,负电荷周围越靠近电荷，电势越低,(2),等量异种电荷周围等势面是两簇对称曲面,二者连线由正电荷到负电荷电势逐步降低,二者连线中垂线上，各点电势相等,(3),等量同种正电荷周围等势面是两簇对称曲面,二者连线上，中点电势最低,二者连线中垂线上，中点电势最高,中点到无穷远处电势逐步降低至零,19/44,20,2,已知电荷或电场线分析电势高低,(1),分析电势高低基本标准,(2),分析电势高低思绪,构想一个正电荷，将其放入电场中,正电荷按要求移动，分析电场力做功情况,电场力做正功，电势降低；,电场力做负功，电势升高.,20/44,21,21/44,22,考法8已知等势面分布分析电场情况,已知等势面、场源电荷电性或电场力做功等情况，判断电势改变方向.,1.,分析电场情况基本标准,(1),电荷从等势面上一点移到另一点，电场力做功为零.,从一个等势面一点到另一个等势面任一点，电场力做功相等.,(2)电场线垂直于每个等势面，电场线方向沿着电势降低最快方向.,(3)判断电势改变依据：,a正电荷从电势高处向电势低处移动，电场力做正功，电势能减少；,b正电荷在电势能大处，电势高；负电荷在电势能大处，电势低.,2.,已知等势面分析电场情况思绪,(1),明确等势面形状特点，勾勒出电场线大约方向.,(2)已知场源电荷电性或电场力做功情况，确定电势高低、电场线方向.,22/44,23,23/44,24,考法9匀强电场中电势差和电场强度关系应用,匀强电场中电势差和电场强度关系需要明确两点：,(1)电势在沿电场方向上降落得最快.,(2),电势与电场强度数量关系,U,Ed,或,U,El,cos,.,24/44,25,场强、电势、电势能透过其中一个物理量能够捕捉到另一个物理量信息.,考法10依据电场中场强、电势等物理量函数图像分析电场对粒子作用,图丙，观察图像可直接取得场强E随x改变大小和方向。挖掘出场强改变规律是处理问题关键.,25/44,26,26/44,27,考点28 电容器,高考考法突破,考法11静电计测试平行板电容器改变,应试基础必备,考法12平行板电容器与电场、电路及力学综合应用,27/44,28,考点28 电容器,考法11静电计测试平行板电容器改变,1,了解静电计：,静电计本身可看成一个极小电容器.,2,决定平行板电容器电容原因与静电计指针改变.,电路连接，确定与两极板连接电路是闭合还是断开，,若,闭合，加在两极板间电压不变，静电计指针不会改变.若断开，两板所带电荷量不变，伴随两极板结构改变，静电计指针改变：,Q,一定，两板距离变大或正对面积变小，,C,变小，,U,增大，静电计指针张开角度增大；,两板距离变小或正对面积变大，,C,变大，,U,变小，静电计指针张开角度减小.,28/44,29,29/44,30,考法12平行板电容器与电场、电路及力学综合应用,1,经过电容器改变分析电荷量、电压、场强改变,影响电容原因发生改变，可能会使电压、场强或者电荷量发生改变.,(1),开关S闭合保持和电源连接，电容器两端电压恒定，这种情况下带电荷量,Q,CU,C,，而 ，,两板间电压不变，,d,增大，,C,减小，,Q,减小，产生从,B,至,A,瞬间电流.,两板间电压不变，两板间电场强度与两板间距,d,成反比.,闭合开关S，调整电路电阻，改变电压，控制平行板间电场注意分析电路.,(2),如图所表示，电容器充电后断开开关S，保持电容器带电荷量,Q,恒定，这种情况下 ，则 ，.,注意：在,Q,不变情形下，不论,d,变大还是变小，两板间匀强电场,E,不变，,E,与两板正对面积成反比,30/44,31,2,经过电容器改变分析平衡问题,带电粒子在电容器中可在重力、电场力等作用下平衡或加速运动.,关键是判断电容器两板间场强改变:,Q,不变，,E,不随,d,改变，,E,与,S,成反比;,U,不变，,E,与,d,成反比.,3,经过电容器改变分析电势和电势能,电容改变，可能会引发某点电势改变和电荷在该点电势能改变.,判断电容器某点电势改变时，普通是经过该点与某一极板电势差改变来判断.,正电荷在电势高处电势能大，负电荷在电势高处电势能小.,31/44,32,32/44,33,考点29 带电粒子在匀强电场中运动,高考考法突破,考法13带电粒子在电场中做直线运动分析,考法14带电粒子在电场中做曲线运动分析与计算,考法15带电粒子先加速后偏转,应试基础必备,33/44,34,考点29 带电粒子在匀强场中运动,34/44,35,考法13带电粒子在电场中做直线运动分析,带电粒子在电场中做直线运动,(1),不忽略重力时，带电粒子在电场中可能做直线运动.,(2),带电粒子在重力场与电场共同作用下加速运动.,(3),带电粒子在交变电场中直线运动,电场呈周期性改变，运动也呈现周期性.,带电粒子从电场一个改变周期刚开始时静止释放，那么粒子做先加速后减速直线运动，不会往返运动.,带电粒子从电场改变周期中间某时刻静止释放，以电场改变下一个时刻为界点，粒子会做先加速后减速直线运动，之后做先加速后减速反方向运动.,35/44,36,考法14带电粒子在电场中做曲线运动分析与计算,1,带电粒子垂直于电场方向入射发生偏转,偏转位移,，偏转角,偏转电场特征:,U,和,d,偏转位移和偏转角正切与,U,成正比、与,d,成反比，即与,E,成正比.,(2)板特征：板长,l,与粒子入射初速度,v,0,决定运动时间,t,l,/,v,0,，影响偏转位移和偏转角.,(3)粒子本身特征：,q,、,m,和动能,比荷相同粒子以一样初速度射入同一偏转电场，偏转情况相同.,2.,带电粒子垂直于电场方向入射发生偏转时能量分析,动能增加主要是,E,k,qUqEd,，,考虑偏转电场特征，电荷本身特征、初动能、电势能,带电粒子发生偏转，电势能均减少.,36/44,37,3,带电粒子在电场中偏转相关计算,常见考查方式：,(1),偏转限定条件：偏转轨迹或偏转位移；,(2)带电粒子不垂直电场方向进入电场.,解题关键,：,明确粒子偏转原理：,垂直电场方向做匀速直线运动,沿电场力方向做匀加速直线运动(斜射入时初速度不为零),联立垂直电场方向上,沿电场力方向上,37/44,38,38/44,39,考法15带电粒子先加速后偏转,带电粒子进入偏转电场时，速度通常会来自于一个加速电场，所以自然会出现带电粒子先加速后偏转综合问题分析以下：,如图所表示为电子束加速偏转装置，电极,K,产生热电子(初速度为零)经电场加速后，进入两平行金属板间，假如两板间加一偏转电压，则电子束将偏转,39/44,40,40/44,41,专题8,带电体在电场中运动与能量改变,高考考法突破,考法16用功效原了解带电体运动问题,41/44,42,专题8,带电体在电场中运动与能量改变,考法16用功效原了解带电体运动问题,静电场中应用功和能观点解题时应注意：,2,计算电场力做功,(1),利用,W,qEl,计算电场力做功；,只在匀强电场中使用.,(2)利用,W,AB,qU,AB,计算电场力做功.,3,功是能量转化量度,电荷在电场中运动，电场力做正功，电势能降低，转化为机械能,电场力做负功，电势能增加，机械能降低,42/44,43,【关键点拨】“等效法”尤其适合用于匀强电场中带电体在竖直圆周轨道内运动问题.,43/44,44,44/44,
展开阅读全文
浙ICP备2021020529号-1 | 浙B2-20240490 
