高考物理一輪復(fù)習(xí)課件第6部分電場(chǎng)

1、第六部分 電場(chǎng),專題一庫(kù)侖定律 電場(chǎng)強(qiáng)度,專題二電場(chǎng)能的性質(zhì),專題三電容器 帶電粒子在場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng),專題一庫(kù)侖定律 電場(chǎng)強(qiáng)度,備考導(dǎo)航,例題剖析,（一）知識(shí)與技能 在求解靜電力時(shí)應(yīng)明確幾點(diǎn)：周圍各電荷對(duì)它的靜電力是獨(dú)立地遵循庫(kù)侖定律；點(diǎn)電荷間的靜電力與其他的力同樣遵循力的矢量計(jì)算法則.兩個(gè)帶電體相互接觸過(guò)程中，電荷問(wèn)題保持不變.庫(kù)侖力同重力彈力一樣屬性質(zhì)力. 電場(chǎng)與重力場(chǎng)一樣是一種特殊物質(zhì)，電場(chǎng)是看不著、摸不到的，只有通過(guò)；試探電荷利用比值定義間接地描述.電場(chǎng)強(qiáng)度是描述電場(chǎng)強(qiáng)弱的物理理，應(yīng)注意區(qū)分電場(chǎng)強(qiáng)度各種表達(dá)式，知道電場(chǎng)強(qiáng)度與檢驗(yàn)電荷的電量無(wú)關(guān)，是由電場(chǎng)本身性質(zhì)決定的.了解電場(chǎng)線是人們?yōu)榱诵?/p>

2、象描述電場(chǎng)的假想曲線，熟記各種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線形狀，知道電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量，其計(jì)算遵循適量計(jì)算法則.判斷電場(chǎng)強(qiáng)度可用公式法或電場(chǎng)線的疏密兩種方法進(jìn)行判斷.,（二）過(guò)程與方法 在專題復(fù)習(xí)過(guò)程中首先要了解點(diǎn)電荷是理想化的模型，知道兩種電荷、電荷守恒定律和電荷量. 在復(fù)習(xí)庫(kù)侖定律時(shí)可以采用類比的方法，根據(jù)萬(wàn)有引力的分析和解題方法進(jìn)行學(xué)習(xí).在應(yīng)用庫(kù)侖定律解題時(shí)一定要注意其適用條件.,有兩個(gè)點(diǎn)電荷所帶電量的絕對(duì)值均為Q，從其中一個(gè)電荷上取下Q的電荷量，并加在另一個(gè)電荷上，那么它們之間的相互作用力與原來(lái)相比（ ） A一定變大 B一定變小 C保持不變 D由于兩電荷電性不確定，無(wú)法判斷,【思路剖析】 庫(kù)侖定律的簡(jiǎn)單

3、應(yīng)用，注意電荷量的絕對(duì)值為Q，先進(jìn)行假設(shè)每個(gè)電荷的電量，再運(yùn)用庫(kù)侖定律求解.,【答案】B,【思維拓展】 本題難度并不大，但需要進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算才能選對(duì)答案，而此類看似簡(jiǎn)單的命題更容易錯(cuò)，往往是造成尖子生丟分的原因.由庫(kù)侖定律與萬(wàn)有引力都是距離平方反比定律，此題還可以改成開(kāi)發(fā)月球資源運(yùn)送到地球或人類建造太空站來(lái)往運(yùn)送貨物等命題，其結(jié)論是相似的.,【思路剖析】 明確電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式和點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度的公式，利用此再逐一對(duì)題目要求進(jìn)行排查.重在理解其區(qū)別和應(yīng)用.,解析:場(chǎng)強(qiáng)是矢量，不僅有大小，而且有方向，以點(diǎn)電荷為圓心，r為半徑的球面上，各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小相等，但方向不同，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度定義,關(guān)

4、于電場(chǎng)，下列說(shuō)法中正確的是（ ） A.以點(diǎn)電荷為球心，r為的球面上，各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)都相同 B.正點(diǎn)電荷周圍的場(chǎng)強(qiáng)一定比負(fù)點(diǎn)電荷周圍的場(chǎng)強(qiáng)大 C.在電場(chǎng)中某點(diǎn)放入試探電荷q，該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小為E= ，取走q后，該點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng) 不為零 D.電荷所受電場(chǎng)力很大時(shí)，該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)一定很大,【思維拓展】 電場(chǎng)中某點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的大小，既不能認(rèn)為E與F成正比，也不能認(rèn)為E與q與反比.場(chǎng)強(qiáng)的方向規(guī)定為正電荷在該點(diǎn)時(shí)受到的電場(chǎng)力的方向，與該點(diǎn)負(fù)電荷受到的電場(chǎng)力方向相反.,【答案】C,如下圖，帶電荷量為+q的點(diǎn)電荷與均勻帶電薄板相距為2d，點(diǎn)電荷到帶電薄板的垂線通過(guò)板的幾何中心若圖中a點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度為零，根據(jù)對(duì)稱性，帶電薄板在圖中b點(diǎn)

5、處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為 ，方向 . (靜電力恒量為k)，若在b點(diǎn)放置一個(gè)電荷量為Q的正點(diǎn)電荷，則此電荷受到的電場(chǎng)力大小為 ，方向 .,【思路剖析】 “若圖中a點(diǎn)在電場(chǎng)強(qiáng)度為0”這個(gè)關(guān)鍵句，理解它所說(shuō)明的問(wèn)題.,【答案】 ;水平向左(或垂直薄板向左); ;水平向左(或垂直薄板向左).,【思維拓展】電場(chǎng)是適量，其疊加遵循平等四邊形定則，本題在解析時(shí)要注意b點(diǎn)的薄板產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度和b點(diǎn)的實(shí)際電場(chǎng)強(qiáng)度是不同的，同學(xué)們?cè)诮忸}過(guò)程中一定要注意題目中所問(wèn)的問(wèn)題是什么，特別是熟悉的物理問(wèn)題，更要注意命題問(wèn)題的變化，決不能死記結(jié)論，學(xué)物理最重要的是解決問(wèn)題的思維方法.,如右圖所示，有兩根長(zhǎng)度皆為l=1.00 m

6、的不可 伸長(zhǎng)的絕緣輕線，其中兩根的一端固定在天花板上的 O點(diǎn)，另一端分別拴有質(zhì)量為m=1.0010-2kg的帶電 小球A和B，它們的電量分別為-q和+q，q=1.0010-7C. A、B之間用第三根線連接起來(lái)，其中存在大小為 E=1.00106N/C的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)方向沿水平向右， 平衡時(shí)A、B球的位置如圖所示. 現(xiàn)將O、B之間的線燒 斷，由于有空氣阻力，A、B球最后會(huì)達(dá)到新的平衡位置.求平衡時(shí)A、B兩個(gè)帶電體所在的位置 (不計(jì)兩帶電小球間相互作用的靜電力).（g取10m/s2）,【思路剖析】 此題屬于共點(diǎn)力平衡在電場(chǎng)中的應(yīng)用，解此類型題目，首先應(yīng)確定研究對(duì)象，然后對(duì)其進(jìn)行受力分析，最后運(yùn)用牛

7、頓第二定律結(jié)合電場(chǎng)規(guī)律解題.,【答案】見(jiàn)解析,【思維拓展】解決帶電體在電場(chǎng)中平衡的方法與解決力學(xué)中平衡問(wèn)題的方法是一樣的，都是依據(jù)共點(diǎn)力平衡條件求解，所不同是在受力分析列平衡方程時(shí)，一定要注意考慮電場(chǎng)力.,解析:細(xì)線燒斷重新達(dá)到平衡時(shí)，以A、B兩電荷這個(gè)系統(tǒng)為研究對(duì)象，它們的受力情況如圖甲所示，水平方向合力為零，豎直方向合力也應(yīng)為零，故OA繩對(duì)系統(tǒng)的拉力應(yīng)該與重力方向相反即豎直向上，OA繩成豎直狀態(tài)如圖甲所示.選B為研究對(duì)象，B的受力如圖乙所示，采用力的合成法，知F=mg，由題意通過(guò)計(jì)算得mg=Eq=0.1N，由幾何關(guān)系得到圖丙.,專題二電場(chǎng)能的性質(zhì),備考導(dǎo)航,例題剖析,（一）知識(shí)與技能 1.

8、本專題所涉及的電勢(shì)、電勢(shì)能、電勢(shì)差等概念都很抽象，要特別注意搞清相關(guān)要領(lǐng)的區(qū)別和聯(lián)系，理解它們的物理意義.從能量的角度去研究物理問(wèn)題的思維方法將貫穿整個(gè)物理學(xué)習(xí)過(guò)程中，也是高考命題的熱點(diǎn)之一. 2.本專題內(nèi)容往往是將電場(chǎng)概念與牛頓運(yùn)動(dòng)定律、動(dòng)能定理、動(dòng)量守恒定律等力學(xué)知識(shí)相結(jié)合，以考查學(xué)生對(duì)力學(xué)、電學(xué)有關(guān)知識(shí)的理解和熟練程度，且電場(chǎng)問(wèn)題與生產(chǎn)技術(shù)、生活實(shí)際、科學(xué)研究相結(jié)合的題目也較多，是過(guò)去和未來(lái)高考命題的熱點(diǎn). （二）過(guò)程與方法 本專題主要復(fù)習(xí)描述電場(chǎng)能的性質(zhì)的物理量，由于電場(chǎng)力做功跟重力做功的特點(diǎn)，都與路徑無(wú)關(guān)，所以在學(xué)習(xí)過(guò)程中常常用類比重力場(chǎng)來(lái)理解電場(chǎng)，這種知識(shí)遷移的方法在后面的學(xué)習(xí)過(guò)程

9、中還會(huì)經(jīng)常用到，同學(xué)們必須熟練掌握.,有一電荷量為310-6 C 的負(fù)點(diǎn)電荷，從某一電場(chǎng)中的A點(diǎn)移到B點(diǎn)的過(guò)程中克服 （溫馨提示：這是關(guān)鍵 ）電場(chǎng)力做功610-4J，從電場(chǎng)中的B點(diǎn)移到C點(diǎn)的過(guò)程中電場(chǎng)力對(duì)電荷做功910-4J.則： （1）A、C兩點(diǎn)之間的電勢(shì)差為多少？ （2）A、C兩點(diǎn)比較哪一點(diǎn)的電勢(shì)較高？,【思路剖析】 解本題時(shí)首先要解決電場(chǎng)力對(duì)電荷所做的功，然后根據(jù)電勢(shì)差的定義式求解.,解析：在電場(chǎng)中將電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)的過(guò)程中，電荷克服電場(chǎng)力做功610-4J.而電場(chǎng)力對(duì)電荷做功與它的運(yùn)動(dòng)路徑無(wú)關(guān)，因此電荷由A點(diǎn)移到C點(diǎn)的過(guò)程中電場(chǎng)力做功為 W=W1+W2=(6104J)+9104J=31

10、04J,【答案】 (1)-100V; (2)C點(diǎn)電勢(shì)高于A點(diǎn),如下圖所示，在真空中的A、B兩點(diǎn)放置等量的異種電荷+q、-q，在通過(guò)A、B兩點(diǎn)的豎直平面內(nèi)相對(duì)于A、B對(duì)稱,取一個(gè)矩形路徑abcd，且ab平行于AB，ad到A點(diǎn)的距離等于bc到B點(diǎn)的距離（溫馨提示：你注意了嗎？） 設(shè)想將一個(gè)電子沿路徑abcd運(yùn)動(dòng)一周，則下列說(shuō)法正確的是 （ ）,A從a到b，電勢(shì)降低，電子的電勢(shì)能減小 B從a到b，電勢(shì)升高，電子的電勢(shì)能增大 C從b到c，電場(chǎng)力對(duì)電子先做正功，后做負(fù)功，總功為零 D從d到a，電子的電勢(shì)能先減小，后增大，電勢(shì)能的變化總量為零,【思路剖析】 注意abcd的運(yùn)動(dòng)路徑，利用電場(chǎng)線、等勢(shì)線的性質(zhì)

11、判斷a、b、c、d各點(diǎn)電勢(shì)，然后再分析電子的勢(shì)能.,解析：根據(jù)等量異種電荷電場(chǎng)線可以判定，a點(diǎn)電勢(shì)大于b點(diǎn)電勢(shì)，又因?yàn)殡娮訋ж?fù)電，所以電子在a點(diǎn)的電勢(shì)能小于b點(diǎn)的電勢(shì)能，所以選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；b和c點(diǎn)在同一等勢(shì)面上，而在b、c之間的各點(diǎn)的電勢(shì)比b、c兩點(diǎn)的電勢(shì)低，所以電勢(shì)應(yīng)先減小后增大，電子的電勢(shì)能先增大后減小，所以電場(chǎng)力先對(duì)電子做負(fù)功后做正功，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；d、a兩點(diǎn)在同一等勢(shì)面上，且中間各點(diǎn)的電勢(shì)要比兩點(diǎn)的電勢(shì)高，所以電子從d到a，電子的電勢(shì)能先減小，后增大，電勢(shì)能的變化總量為零，選項(xiàng)D正確.,【答案】D,【思維拓展】 電勢(shì)能的變化與電場(chǎng)力做功有著密切的關(guān)系，在求解本題過(guò)程中的切入點(diǎn)是分清電

12、子在各運(yùn)動(dòng)階段受力情況，找到受力情況發(fā)生變化的點(diǎn)，就能找到解決問(wèn)題的關(guān)鍵.,如右圖所示，直角三角形的斜邊傾角為30，底邊BC長(zhǎng)為2L，處在水平位置.斜邊AC是光滑絕緣的，在底邊中點(diǎn)O處放置一個(gè)正的點(diǎn)電荷Q，一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負(fù)電的質(zhì)點(diǎn)從斜面頂端A由靜止開(kāi)始沿斜面下滑，滑到D點(diǎn)時(shí)速度為v.已知BDAC，則： （1）質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)是 ( ) A.勻加速運(yùn)動(dòng) B.勻減速運(yùn)動(dòng) C.先勻加速后勻減速的運(yùn)動(dòng) D.加速度不斷變化的運(yùn)動(dòng) （2）求質(zhì)點(diǎn)滑到C點(diǎn)時(shí)的速度的大小、加速度的大小和方向.,【思路剖析】 首先應(yīng)對(duì)點(diǎn)電荷進(jìn)行受力分析，通過(guò)受力分析法與牛頓第二定律解題,解析:（1）在點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中，帶負(fù)

13、電的質(zhì)點(diǎn)受到的外力是不恒定的，經(jīng)過(guò)受力分析可以知道一共受三個(gè)力的作用：重力mg、支持力N和庫(kù)侖力F.其中支持力N一直垂直于光滑斜面，對(duì)加速度沒(méi)有影響，重力的沿斜面的分量mgsin是恒定不變的，庫(kù)侖力F沿著斜面的分力在不斷變化，所以，物體的合力（即重力的沿斜面的分量mgsin與庫(kù)侖力F沿著斜面的分力的和）在不斷變化，加速度也在不斷變化，答案選D.,【思維拓展】 解決許多電學(xué)問(wèn)題的實(shí)質(zhì)就是采用力學(xué)的相關(guān)方法，即受力分析，應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律、動(dòng)能定理或動(dòng)量守恒定律求解相關(guān)的命題，與力學(xué)不同之處就是在受力分析時(shí)要考慮到電場(chǎng)力的作用或電勢(shì)能的變化等問(wèn)題,一個(gè)帶負(fù)電的小球，系于長(zhǎng)為l的絕緣的不可伸長(zhǎng)的細(xì)線的

14、一端，線的另一端固定在O點(diǎn)，它們?cè)趧驈?qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)的方向水平向右，大小為E.已知小球所受的電場(chǎng)力和它的重 力大小相等 (溫馨提示：你注意了嗎？).如上圖所示，現(xiàn)將小球拉至圖中的P1位置，使線拉直并與場(chǎng)強(qiáng)方向平行，然后由靜止釋放小球.已知小球在最低點(diǎn)的瞬間，因受線的拉力的作用，其速度的豎直分量變?yōu)榱?，水平分量沒(méi)有變化，則小球到達(dá)與P1點(diǎn)等高位置P2點(diǎn)時(shí)的速度大小為（ ）,【思路剖析】 注意動(dòng)能定理的應(yīng)用，先求出重力和電場(chǎng)力做功的各物理量，然后再運(yùn)用動(dòng)能定理和牛頓第二定律分析求解.,【答案】B,專題三 電容器 帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng),備考導(dǎo)航,例題剖析,（一）知識(shí)與技能 1在本章復(fù)習(xí)過(guò)程中首先要了

15、解電容器的構(gòu)造及常見(jiàn)的電容器、理解電容器的充電和放電過(guò)程中能量的轉(zhuǎn)化情況.理解電容的概念，了解平行板電容器的特點(diǎn). 2本專題知識(shí)是歷年高考熱點(diǎn)，電場(chǎng)力做功和帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)是每年必考內(nèi)容之一，題型多以選擇題、計(jì)算題為主，也多次在壓軸題中出現(xiàn)相關(guān)問(wèn)題，因此，同學(xué)們必須對(duì)本專題知識(shí)的復(fù)習(xí)引起足夠的重視.,（二）過(guò)程與方法 1能用能量的觀點(diǎn)解釋帶電粒子在電場(chǎng)中的加速和偏轉(zhuǎn)問(wèn)題，能用力學(xué)的合成與分解的觀點(diǎn)研究力的合成與分解問(wèn)題. 2要善于把電學(xué)問(wèn)題轉(zhuǎn)化為力學(xué)問(wèn)題，注意用類比法理解常用的規(guī)律，如類平拋運(yùn)動(dòng)等，對(duì)于難度較大的題要從受力分析入手，搞清帶電粒子的運(yùn)動(dòng)情景，應(yīng)用動(dòng)力學(xué)方法進(jìn)行處理，對(duì)于有圖象

16、的問(wèn)題則注意思維方法和技巧，學(xué)會(huì)應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)求解相關(guān)問(wèn)題.,平行板電容器充電后，與電池兩極斷開(kāi)連接，當(dāng)兩極板間的距離減小時(shí)（ ） A電容器的電容C變大 B電容器極板的電荷量Q變大 C電容器兩極間的電勢(shì)差U變大 D電容器兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度E不變,【思路剖析】 對(duì)平行板電容器的電容決定因素的理解，注意各個(gè)量的變化及公式 的應(yīng)用.,解析：平行板電容器的電容 ，當(dāng)兩極間距離d減小時(shí)，電容C變大，選項(xiàng)A正確. 充電后，切斷電容器與電源的連接，電容器所帶電荷量Q不變，B項(xiàng)錯(cuò)誤.減小d，C增大而使U減小，選項(xiàng)C錯(cuò)誤.由于 ，則E不變，選項(xiàng)D正確.,【答案】A D,【思維拓展】 求解平行板電容器問(wèn)題，首先要分

17、清是U不變還是Q不變，然后用 確定C的變化，再用 確定Q或U的變化，最后用 確定E的變化.記住兩個(gè)結(jié)論：保持電容器和電源連接，U不變；電容器充電后斷開(kāi)電源，Q不變,如右圖所示，開(kāi)關(guān)S閉合的瞬間和平行板電容器充電穩(wěn)定后增大兩極板距離的過(guò)程中，對(duì)電阻R來(lái)說(shuō)，有無(wú)電流通過(guò)，如果有，方向怎樣?,【思路剖析】 理解電容器充放電的過(guò)程.,解析：開(kāi)關(guān)S接通的瞬間，盡管電流無(wú)法通過(guò)電容器，但電容器充電，即上板充正電，下板充負(fù)電，故R上有從A到B的電流.待充電完畢后，由于U不變，增大兩極板間距離d，C變小，Q=CU也變小，故電容器放電，R上有從B到A的電流,【思維拓展】 電容器充電、放電過(guò)程中，即電容器的電荷量

18、變化時(shí)，電路中會(huì)形成瞬間電流.,相距為d，水平正對(duì)放置的兩塊平行金屬板a、b，其電容為C，開(kāi)始時(shí)兩板均不帶電,a板接地，且中央開(kāi)有小孔.現(xiàn)將帶電荷量為+q、質(zhì)量為m的帶電液一滴一滴地從小孔正上方h高處無(wú)初速度的滴入，豎直落向b板，到達(dá)b板后電荷量全部傳給b板，如圖右所示.問(wèn): (1)第幾滴液滴在a、b間做勻速直線運(yùn)動(dòng)? (2)能夠到達(dá)b板的液滴將不會(huì)超過(guò)多少滴?,【思路剖析】 注意結(jié)合平衡問(wèn)題求解.,【思維拓展】 用能量的觀點(diǎn)解決帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)問(wèn)題是解題中經(jīng)常用的方法之一，在解決此類問(wèn)題方法與動(dòng)力學(xué)相同，所不同的是增加了一個(gè)電場(chǎng)力，因此正確的受力分析，分清哪些力做功，哪些力不做功就顯得非

19、常重要.,噴墨打印機(jī)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如右圖所示， 其中墨盒可以發(fā)出墨汁微滴，此微滴經(jīng)過(guò) 帶電室?guī)县?fù)電，帶電的多少由計(jì)算機(jī)按 照字體和筆畫(huà)的高低位置輸入信號(hào)加以控制. 帶電后的微滴以一定的初速度進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)經(jīng)過(guò)偏轉(zhuǎn)后打到紙上顯示出字體.無(wú)信號(hào)輸入時(shí)，墨汁微滴不帶電，徑直經(jīng)過(guò)偏轉(zhuǎn)板回流槽流回墨盒.如果偏轉(zhuǎn)板長(zhǎng)1.6cm，兩板間距0.5cm，偏轉(zhuǎn)板右端距紙3.2cm，若墨汁微滴質(zhì)量為1.61010kg,以20m/s的初速度垂直于電場(chǎng)方向進(jìn)入電場(chǎng),兩板之間電壓為8103V,若墨汁微滴打到紙上后偏轉(zhuǎn)距離為2mm,求這個(gè)墨汁微滴的帶電量.如果想使紙上的字放大為10%,請(qǐng)分析一個(gè)可行的方法.（不計(jì)墨汁微滴的重力以及空氣阻力的影響）,【思路剖析】 此題為帶電粒子在電場(chǎng)中的的具體應(yīng)用.帶電粒子垂直進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)，由于受到恒定的電場(chǎng)力，從而做類平拋運(yùn)動(dòng)，可認(rèn)為，由沿初速度方向的勻速直線運(yùn)