高二專題講座第一講：電場

攥緊拳頭，就是王者！咬緊牙關(guān)，無愧一生！我生來就是人杰，而非草莽！我要在群峰之巔，俯視平原溝壑！我要在偉大之肩，藐視卑微懦者！熱血，我有；青春，我有；夢想，我有！我們，還有什么不能擁有！高二專題講座第一講：電場一、高考定位：

本章內(nèi)容在高考中單獨(dú)命題較多，有選擇題也有計(jì)算題．選擇題主要考查對基本概念和物理模型的理解，如電場的分布特點(diǎn)、電勢、電勢能的理解；計(jì)算題主要考查帶電粒子在電場中的運(yùn)動，常與牛頓運(yùn)動定律、功能關(guān)系、能量守恒綜合考查．二、知識串講電場力的性質(zhì)1、庫侖定律電荷守恒定律點(diǎn)電荷

電荷守恒定律(1)起電方式：(2)帶電實(shí)質(zhì)：

(3)內(nèi)容：庫侖定律(1)內(nèi)容：(2)表達(dá)式：

(3)適用條件：①真空中；②點(diǎn)電荷．[思考]計(jì)算兩個帶電小球之間的庫侖力時，公式中的r一定是指兩個球心之間的距離嗎？為什么？2、電場、電場強(qiáng)度電場

(1)定義：(2)基本性質(zhì)：電場強(qiáng)度(1)定義：(2)定義式：(3)矢量性：3．場強(qiáng)公式的比較4．電場的疊加(1)電場疊加：

(2)運(yùn)算法則：

5．電場線定義

電場線的三個特點(diǎn)專題一．求解電場強(qiáng)度的方法1、常見的有定義式法、點(diǎn)電荷電場強(qiáng)度公式法、勻強(qiáng)電場公式法、矢量疊加法．例1、(2015·山東理綜·18)直角坐標(biāo)系xOy中，M、N兩點(diǎn)位于x軸上，G、H兩點(diǎn)坐標(biāo)如圖M、N兩點(diǎn)各固定一負(fù)點(diǎn)電荷，一電荷量為Q的正點(diǎn)電荷置于O點(diǎn)時，G點(diǎn)處的電場強(qiáng)度恰好為零．靜電力常量用k表示．若將該正點(diǎn)電荷移到G點(diǎn)，則H點(diǎn)處場強(qiáng)的大小和方向分別為(

)答案B解析因正電荷Q在O點(diǎn)時，G點(diǎn)的場強(qiáng)為零，則可知兩負(fù)電荷在G點(diǎn)形成的電場的合場強(qiáng)與正電荷Q在G點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)等大反向大小為E合＝k；若將正電荷移到G點(diǎn)，則正電荷在H點(diǎn)的場強(qiáng)為E1＝k＝

，因兩負(fù)電荷在G點(diǎn)的場強(qiáng)與在H點(diǎn)的場強(qiáng)等大反向，則H點(diǎn)的合場強(qiáng)為E＝E合－E1＝

，方向沿y軸負(fù)向，故選B.電場能的性質(zhì)1．靜電力做功(1)特點(diǎn)：(2)計(jì)算方法:①W＝qEd，只適用于勻強(qiáng)電場，其中d為沿電場方向的距離．②WAB＝qUAB，適用于任何電場．2．電勢能(1)定義：(2)靜電力做功與電勢能變化的關(guān)系：(3)電勢能的相對性：3．電勢

(1)定義：(2)定義式：(3)矢標(biāo)性：(4)相對性：4．電勢差(1)定義：(2)定義式：(3)電勢差與電勢的關(guān)系：5．等勢面(1)定義：(2)四個特點(diǎn)：①②③④解:A、若R變小,但P點(diǎn)的位置不變,P到Q的距離r不變,由可以知道,P點(diǎn)的場強(qiáng)不變,所以A選項(xiàng)是正確的;

B、若R變小,因?yàn)镻點(diǎn)的電場強(qiáng)度不變,所以從一電荷從P點(diǎn)移到無窮遠(yuǎn)處(電勢為零),電場力做功不變,P與無窮遠(yuǎn)處間的電勢差不變,因而P點(diǎn)的電勢不變.故B錯誤;

CD、若R變小(M點(diǎn)仍在殼內(nèi)),根據(jù)題意可以知道,M點(diǎn)的電場強(qiáng)度仍為零,不變,因此球殼內(nèi)的電勢處處相等,因?yàn)榍驓さ淖冃?導(dǎo)致電荷從球殼移到無窮遠(yuǎn)處電場力做功增加,而球殼的電勢比零大,所以球殼處的電勢升高,M點(diǎn)的電勢升高,故C、D正確;

所以ACD選項(xiàng)是正確的6、靜電感應(yīng)和靜電平衡(1)．靜電感應(yīng)(2)．靜電平衡

定義：處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體的特點(diǎn)①導(dǎo)體內(nèi)部的場強(qiáng)處處為零；②導(dǎo)體是一個等勢體，導(dǎo)體表面是等勢面；③導(dǎo)體表面處的場強(qiáng)方向與導(dǎo)體表面垂直；④導(dǎo)體內(nèi)部沒有凈電荷，凈電荷只分布在導(dǎo)體的外表面上；⑤在導(dǎo)體外表面越尖銳的位置，凈電荷的密度(單位面積上的電荷量)越大，凹陷的位置幾乎沒有凈電荷．例7、例8、歸納總結(jié)：幾種功能關(guān)系(1)若只有電場力做功，電勢能與動能之和保持不變；(2)若只有電場力和重力做功，電勢能、重力勢能、動能之和保持不變；(3)除重力外，其他各力對物體所做的功等于物體機(jī)械能的變化．(4)所有力對物體所做功的代數(shù)和，等于物體動能的變化．例9、例10、例11、例12電容器1．電容器的充、放電

(1)充電：

(2)放電：2．公式(1)定義式：

(2)決定式：例13、例13、例14、例15例16、答案AD例16、專題2帶電粒子(帶電體)在交變電場中運(yùn)動的綜合問題思維方法：(1)注重全面分析(分析受力特點(diǎn)和運(yùn)動規(guī)律)，抓住粒子的運(yùn)動具有周期性和在空間上具有對稱性的特征，求解粒子運(yùn)動過程中的速度、位移、做功或確定與物理過程相關(guān)的邊界條件．(2)分析時從兩條思路出發(fā)：一是力和運(yùn)動的關(guān)系，根據(jù)牛頓第二定律及運(yùn)動學(xué)規(guī)律分析；二是功能關(guān)系．(3)注意對稱性和周期性變化關(guān)系的應(yīng)用．例17、例18、第二講：恒定電流：一、高考定位：

高考對本章內(nèi)容的高頻考點(diǎn)主要是電學(xué)實(shí)驗(yàn)的知識．同時也會考查電路的相關(guān)知識，一般難度較小，常以選擇題的形式出題，而電學(xué)實(shí)驗(yàn)知識主要考查閉合電路歐姆定律、儀器的選取、電路的設(shè)計(jì)與創(chuàng)新知識，有一定的難度．常以實(shí)驗(yàn)填空題的形式出題.答案C

四、實(shí)驗(yàn)器材選取

(1)原則：①安全；②精確；③操作方便．(2)具體要求①電源允許的最大電流不小于電路中的實(shí)際最大電流．干電池中電流一般不允許超過0.6A.②用電器的額定電流不能小于通過該用電器的實(shí)際最大電流．③電壓表或電流表的量程不能小于被測電壓或電流的最大值．④電壓表或電流表的指針應(yīng)偏轉(zhuǎn)到滿刻度的

以上．⑤從便于操作的角度來考慮，限流式接法要選用與待測電阻相近的滑動變阻器，分壓式接法要選用較小阻值的滑動變阻器七、電表改裝(2)校正的過程是：先將滑動變阻器的滑動觸頭移到最左端，然后閉合開關(guān)，移動滑動觸頭，使改裝后的電壓表(電流表)示數(shù)從零逐漸增大到量程值，每移動一次記下改裝的電壓表(電流表)和標(biāo)準(zhǔn)電壓表(標(biāo)準(zhǔn)電流表)示數(shù)，并計(jì)算滿刻度時的百分誤差，然后加以校正．第三講：磁場高考定位高考對本章內(nèi)容考查命題頻率極高，常以選擇題和計(jì)算題兩種形式出題，選擇題一般考查磁場的基礎(chǔ)知識和基礎(chǔ)規(guī)律，一般難度不大；計(jì)算題主要是考查安培力、帶電粒子在磁場中的運(yùn)動與力學(xué)、電學(xué)、能量知識的綜合應(yīng)用，難度較大，較多是高考的壓軸題知識串講對磁場的理解1．磁場(1)基本特性：(2)方向：2．磁感應(yīng)強(qiáng)度(1)定義式：(2)方向：3．磁感線(1)引入：(2)特點(diǎn)：(3)條形磁鐵和蹄形磁鐵的磁場、地磁場(如圖所示)．答案D解析電流I1在I2處的磁場方向豎直向下，根據(jù)左手定則可知，I2受到的安培力的方向水平向右，故A錯誤；電流I1與I2在b處產(chǎn)生的磁場方向相同，合磁場方向向下，所以磁感應(yīng)強(qiáng)度不等于零，故B錯誤；兩根水平放置且相互平行的長直導(dǎo)線分別通有方向相反，大小相等的電流I1與I2時，d點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向是豎直向下，當(dāng)兩個電流的大小不相等時，d點(diǎn)的合磁場方向不是豎直向下，故C錯誤；電流I1的大小比電流I2的大，則c點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度可能等于零，a點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度不可能等于零，故D正確．磁場對通電導(dǎo)線的作用力：安培力1．安培力的方向：2．安培力的大?。篬思考]安培力常用公式F＝BIL中的L是導(dǎo)線的尺度嗎？

例3答案BC解析題圖甲中由右手螺旋定則可知導(dǎo)線L1上方磁場垂直紙面向外，且離導(dǎo)線L1的距離越近，磁場越強(qiáng)，導(dǎo)線L2上每一小部分受到的安培力方向均水平向右，但O點(diǎn)下方部分安培力較大，所以L2繞軸O按逆時針轉(zhuǎn)動，A錯，B對；圖乙中O點(diǎn)上方導(dǎo)線L4所受安培力向右，O點(diǎn)下方導(dǎo)線L4所受安培力向左，即L4繞軸O按順時針轉(zhuǎn)動，C對，D錯．例4答案C例4例5答案AC例5磁場對運(yùn)動電荷的作用力：洛倫茲力1．洛倫茲力的方向2．洛倫茲力的大小2．分析帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動的關(guān)鍵(1)畫出運(yùn)動軌跡；(2)確定圓心和半徑；(3)利用洛倫茲力提供向心力列方程．[思考]

1.當(dāng)帶電粒子射入磁場時速度v大小一定，但射入方向變化時，如何確定粒子的臨界條件？2．當(dāng)帶電粒子射入磁場的方向確定，但射入時的速度大小或磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度變化時，又如何確定粒子的臨界條件？答案1.當(dāng)帶電粒子射入磁場時的速度v大小一定，但射入方向變化時，粒子做圓周運(yùn)動的軌道半徑R是確定的．在確定粒子運(yùn)動的臨界情景時，可以以入射點(diǎn)為定點(diǎn)，將軌跡圓旋轉(zhuǎn)，作出一系列軌跡，從而探索出臨界條件．2．當(dāng)帶電粒子射入磁場的方向確定，但射入時的速度v大小或磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B變化時，粒子做圓周運(yùn)動的軌道半徑R隨之變化．可以以入射點(diǎn)為定點(diǎn)，將軌道半徑放縮，作出一系列的軌跡，從而探索出臨界條件．例6處理有界勻強(qiáng)磁場中的臨界問題的技巧從關(guān)鍵詞、語句找突破口，審題時一定要抓住題干中“恰好”“最大”“至少”“不脫離”等詞語，挖掘其隱藏的規(guī)律．1．剛好穿出磁場邊界的條件是帶電粒子在磁場中運(yùn)動的軌跡與邊界相切，據(jù)此可以確定速度、磁感應(yīng)強(qiáng)度、軌跡半徑、磁場區(qū)域面積等方面的極值．2．當(dāng)速度v一定時，弧長(或弦長)越大，圓心角越大，則帶電粒子在有界磁場中運(yùn)動的時間越長(前提條件是弧是劣弧)．3．當(dāng)速率變化時，圓心角大的，運(yùn)動時間長．4．在圓形勻強(qiáng)磁場中，當(dāng)運(yùn)動軌跡圓半徑大于磁場區(qū)域圓半徑時，則入射點(diǎn)和出射點(diǎn)為磁場直徑的兩個端點(diǎn)時，軌跡對應(yīng)的偏轉(zhuǎn)角最大(所有的弦長中直徑最長)．例7例8例9例10例11例12例13專題3帶電粒子在疊加場和組合場中的運(yùn)動1.本專題是磁場、力學(xué)、電場等知識的綜合應(yīng)用，高考往往以計(jì)算壓軸題的形式出現(xiàn)．2．學(xué)習(xí)本專題，可以培養(yǎng)同學(xué)們的審題能力、推理能力和規(guī)范表達(dá)能力．針對性的專題訓(xùn)練，可以提高同學(xué)們解決難題壓軸題的信心．3．用到的知識有：動力學(xué)觀點(diǎn)(牛頓運(yùn)動定律)、運(yùn)動學(xué)觀點(diǎn)、能量觀點(diǎn)(動能定理、能量守恒)、電場的觀點(diǎn)(類平拋運(yùn)動的規(guī)律)、磁場的觀點(diǎn)(帶電粒子在磁場中運(yùn)動的規(guī)律)．命題點(diǎn)一帶電粒子在疊加場中的運(yùn)動1．帶電體在疊加場中無約束情況下的運(yùn)動(1)洛倫茲力、重力并存①若重力和洛倫茲力平衡，則帶電體做勻速直線運(yùn)動．②若重力和洛倫茲力不平衡，則帶電體將做復(fù)雜的曲線運(yùn)動，因洛倫茲力不做功，故機(jī)械能守恒，由此可求解問題．(2)靜電力、洛倫茲力并存(不計(jì)重力的微觀粒子)①若靜電力和洛倫茲力平衡，則帶電體做勻速直線運(yùn)動．②若靜電力和洛倫茲力不平衡，則帶電體將做復(fù)雜的曲線運(yùn)動