物理校本教材教案材“電磁場復(fù)習(xí)”

校本教材教篥

高三物理

電磁場專題復(fù)習(xí)

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目錄

第一章專題復(fù)習(xí)電場

第一節(jié)電場的力的性質(zhì)............................1

第二節(jié)電場的能的性質(zhì)...........................4

第三節(jié)帶電粒子在電場中的運(yùn)動...................8

第二章專題復(fù)習(xí)磁場

第一節(jié)學(xué)法導(dǎo)航...............................10

第二節(jié)典例精析...............................10

第三節(jié)專題突破...............................13

第四節(jié)專題綜合...............................13

第三章專題復(fù)習(xí)電磁感應(yīng)

第一節(jié)電磁感應(yīng)有關(guān)知識及其基本應(yīng)用.............22

第二節(jié)電磁感應(yīng)與力電綜合（一）.................24

第三節(jié)電磁感應(yīng)與力電綜合（二）.................25

第四章專題復(fù)習(xí)電學(xué)實(shí)驗

第一節(jié)電學(xué)實(shí)驗中所用到的基本知識..............27

第二節(jié)定值電阻的測量方法.....................28

第三節(jié)測量電源的電動勢和內(nèi)阻.................30

第一章專題復(fù)習(xí)電場

第一節(jié)電場的力的性質(zhì)

【三維目標(biāo)】

1、知識與技能：

⑴、知道兩種電荷，電荷守恒，真空中的庫侖定律，電荷量。

⑵、掌握電場，電場強(qiáng)度，電場線，點(diǎn)電荷的場強(qiáng)，勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)

度的迭加。

2、過程與方法：通過復(fù)習(xí)形成知識網(wǎng)絡(luò)，

3、情感態(tài)度與價值觀：通過復(fù)習(xí)掌握基本知識與技能，培養(yǎng)自信心，逐步養(yǎng)

成良好的思維習(xí)慣與解題能力。

【教學(xué)重難點(diǎn)】

1、重點(diǎn)：庫侖定律，電場強(qiáng)度

2、難點(diǎn)：對電場強(qiáng)度的理解

【教學(xué)過程】

一、知識梳理

1.庫侖定律:在真空中靜止的兩個點(diǎn)電荷之間的作用力跟它們的電荷量的乘

積成正比，跟它們之間的距離的平方成反比，作用力的方向在他們的連線上

即￡=女/（式中Z=9.0X1（）9N.〃?2/C2,叫靜電力常量），適用條件：真空中

r

的點(diǎn)電荷（如果帶電體間的距離比它們的大小大得多，以致帶電體的形狀對

相互作用力的影響可忽略不計，這樣的帶電體可以看成點(diǎn)電荷）

2.電場的最基本性質(zhì)：對放入其中的電荷有力的作用。電場強(qiáng)度E是描述電

場的力的性質(zhì)的物理量。

3.電場強(qiáng)度的三種表達(dá)方式的比較

定義式?jīng)Q定式關(guān)系式

表達(dá)E=F/qE=kQ/r2E^U/d

式

適用任何電場真空中的點(diǎn)電荷勻強(qiáng)電場

范圍

說明E的大小和方向與檢驗電Q：場源電荷的電荷U:電場中兩點(diǎn)的電

荷量勢差

的電荷量以及電性以及廣研究點(diǎn)到場源電d：兩點(diǎn)沿電場線方

存在與否無關(guān)荷的距離向的距離

4.疊加性：多個電荷在電場中某點(diǎn)的電場強(qiáng)度為各個電荷單獨(dú)在該點(diǎn)產(chǎn)生的

電場強(qiáng)度的矢量和，這種關(guān)系叫做電場強(qiáng)度的疊加，電場強(qiáng)度的疊加尊從平

行四邊形定則。

5.電場力做功與電勢能變化的關(guān)系：電場力做正功電勢能減小，電場力做負(fù)

功電勢能增加，且電勢能的改變量等于電場力做功的多少。W=-\EP,正電

荷沿電場線移動或負(fù)電荷逆著電場線移動，電場力均做正功電勢能減小，負(fù)

電荷逆著電場線移動或負(fù)電荷沿電場線移動，電場力均做負(fù)功電勢能增加。

6.等勢面與電場線的關(guān)系：⑴電場線總是與等勢面垂直，且從高電勢等勢面

指向低電勢等勢面。⑵電場線越密的地方，等勢面越密。⑶沿等勢面移動電

荷，電場力不做功，沿電場線移動電荷，電場力一定做功。

二、形成知識網(wǎng)絡(luò)

2

電荷相互作用電場電荷守恒定律

性質(zhì)

電場力做功引起電勢能

力的性質(zhì)

變化W=gU=4Ep

電場強(qiáng)度-U=Ed-

互相垂直

電場線等勢面

沿著電場線電勢降落

應(yīng)用

電容器

靜

加偏zK電

波波屏

速轉(zhuǎn)管器蔽

三、典例精析

例1—7

四、鞏固提高

1、復(fù)習(xí)本節(jié)的內(nèi)容

2、作業(yè)布置：針對訓(xùn)練

五、教學(xué)隨感：近幾年高考中對本章知識的考查命題頻率較高且有相當(dāng)難度

要求的知識點(diǎn)集中在電場力做功與電勢能變化，帶電粒子在電場中運(yùn)動這兩

個知識點(diǎn)上。尤其在與力學(xué)知識的結(jié)合中巧妙地把電場概念，牛頓定律，功

能原理等相聯(lián)系命題，對學(xué)生能力有較好的測試作用。另外平行板電容器也

是一個命題頻率較高的知識點(diǎn)，且常以小綜合題型出現(xiàn)。其它如庫侖定律，

場強(qiáng)迭加等雖命題頻率不高，但往往出現(xiàn)需深刻理解的迭加問題

3

第二節(jié)電場的能的性質(zhì)

【知識與技能】

⑴、知道電勢能，電勢差，電勢，等勢面

⑵、掌握勻強(qiáng)電場中電勢差跟電場強(qiáng)度的關(guān)系

⑶、了解靜電場中的導(dǎo)體，靜電感應(yīng)現(xiàn)象，導(dǎo)體內(nèi)部的電場強(qiáng)度等于零,

導(dǎo)體是一個等勢體。

2、過程與方法：通過復(fù)習(xí)形成知識網(wǎng)絡(luò)，

3、情感態(tài)度與價值觀：通過復(fù)習(xí)掌握基本知識與技能，培養(yǎng)自信心，逐步養(yǎng)

成良好的思維習(xí)慣與解題能力。

【教學(xué)重難點(diǎn)】

3、重點(diǎn)：電勢、電勢差、電場力的功

4、難點(diǎn)：對基本概念的理解及應(yīng)用

【教學(xué)過程】

一、知識梳理

1、電勢能

⑴、定義：因電場對電荷有作用力而產(chǎn)生的由電荷相對位置決定的能量

叫電勢能。

⑵、電勢能具有相對性，通常取無窮遠(yuǎn)處或大地為電勢能的零點(diǎn)。

（3）、電勢能大?。弘姾稍陔妶鲋心滁c(diǎn)的電勢能在數(shù)值上等于把電荷從這點(diǎn)

移到電勢能為零處電場力所做的功

⑷、電場力做功是電勢能變化的量度：電場力對電荷做正功，電荷的電勢

能減少；電荷克服電場力做功，電荷的電勢能增加；電場力做功的多

少和電勢能的變化數(shù)值相等，這是判斷電荷電勢能如何變化的最有效

4

方法。

2、電勢：電場中某點(diǎn)的電勢，等于單位正電荷由該點(diǎn)移動到參考點(diǎn)（零

電勢點(diǎn)）時電場力所做的功。電勢用字母”表示。

①表達(dá)式：為=凹血單位：伏特（V）,且有1V=1J/C。

q

②意義：電場中某一點(diǎn)的電勢在數(shù)值等于單位電荷在那一點(diǎn)所具有的電

勢能。

③相對性：電勢是相對的，只有選擇零電勢的位置才能確定電勢的值，通

常取無限遠(yuǎn)或地球的電勢為零。

④標(biāo)量：只有大小，沒有方向，但有正、負(fù)之分，這里正負(fù)只表示比零

電勢高還是低。

⑤高低判斷：順著電場線方向電勢越來越低。

3、等勢面：電場中電勢相等的點(diǎn)構(gòu)成的面。

①意義：等勢面來表示電勢的高低。

②典型電場的等勢面：i勻強(qiáng)電場；

ii點(diǎn)電荷電場；

iii等量的異種點(diǎn)電荷電場；

iv等量的同種點(diǎn)電荷電場。

③等勢面的特點(diǎn)：i同一等勢面上的任意兩點(diǎn)間移動電荷電場力不做

功；

ii等勢面一定跟電場線垂直；

5

iii電場線總是從電勢較高的等勢面指向電勢較低的

等勢面。

4、電勢差

1.電勢差：電荷q在電場中由一點(diǎn)/移動到另一點(diǎn)6時，電場力所做的

功%與電荷量的q的比值。

q

注意：電勢差這個物理量與場中的試探電荷無關(guān)，它是一個只屬于電場的

量。電勢差是從能量角度表征電場的一個重要物理量。

電勢差也等于電場中兩點(diǎn)電勢之差

②電勢差由電場的性質(zhì)決定，與零電勢點(diǎn)選擇無關(guān)。

2.電場力做功：在電場中4?兩點(diǎn)間移動電荷時，電場力做功等于電量

與兩點(diǎn)間電勢差的乘積。腺=。?%

注意：

①該式適用于一切電場；

②電場力做功與路徑無關(guān)

③利用上述結(jié)論計算時，均用絕對值代入，而功的正負(fù)，借助于

力與移動方向間關(guān)系確定。

5、電勢差與電場強(qiáng)度關(guān)系

⑴電場方向是指向電勢降低最快的方向。在勻強(qiáng)電場中，電勢降低是均

6

勻的。

⑵勻強(qiáng)電場中，沿場強(qiáng)方向上的兩點(diǎn)間的電勢差等于場強(qiáng)和這兩點(diǎn)間距

離的乘積。

U=E?d

在勻強(qiáng)電場中，場強(qiáng)在數(shù)值上等于沿場強(qiáng)方向每單位距離上降低的電勢。

E上

d

注意：

①兩式只適用于勻強(qiáng)電場；

②d是沿場方向上的距離。

⑶電場線和等勢面

要牢記以下6種常見的電場的電場線和等勢面：

注意電場線、等勢面的特點(diǎn)和電場線與等勢面間的關(guān)系：

①電場線的方向為該點(diǎn)的場強(qiáng)方向，電場線的疏密表示場強(qiáng)的大小。

②電場線互不相交，等勢面也互不相交。

7

③電場線和等勢面在相交處互相垂直。

④電場線的方向是電勢降低的方向，而且是降低最快的方向。

⑤電場線密的地方等差等勢面密；等差等勢面密的地方電場線也密。

二、典例精析

例1?6

三、鞏固提高

1、復(fù)習(xí)本節(jié)的內(nèi)容

2、作業(yè)布置：針對訓(xùn)練

四、教學(xué)后記

電場能在近年高考中是經(jīng)常和動能定理，功能關(guān)系結(jié)合命題，電場力做

功和電勢能的改變可以類比重力做功來分析，教會學(xué)生應(yīng)用類比法這一重要

思維方法。

第三節(jié)帶電粒子在電場中的運(yùn)動

【三維目標(biāo)】

1、知識與技能：

⑴、熟練應(yīng)所學(xué)電場知識分析解決帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動問題。

⑵、理解電容器的電容，掌握平行板電容器的電容的決定因素。

(3)、掌握示波管，示波器及其應(yīng)用。

2、過程與方法：通過復(fù)習(xí)形成知識網(wǎng)絡(luò)，

3、情感態(tài)度與價值觀：通過復(fù)習(xí)掌握基本知識與技能，培養(yǎng)自信心，逐

步養(yǎng)成良好的思維習(xí)慣與解題能力。

【教學(xué)重難點(diǎn)】

重點(diǎn)：帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動

8

難點(diǎn)：帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動

【教學(xué)過程】

一、知識梳理

1、帶電粒子（不計重力）在電場中的運(yùn)動可以分為兩種類型：加速和偏轉(zhuǎn)。

帶電粒子在電場中加速問題的分析，通常用動能定理4[/=:加彩2—?叫2來

求乙，而帶電粒子在電場內(nèi)的偏轉(zhuǎn)常采用運(yùn)動分解的辦法來處理，粒子在垂

直于電場方向做勻速運(yùn)動，在沿電場方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動。

2、電場對電荷一定有力的作用，磁場對運(yùn)動電荷有力的作用。電場力的方向：

正電荷受力方向與場強(qiáng)方向相同；負(fù)電荷受力方向與場強(qiáng)方向相反。

3、電場力做功與路徑無關(guān)，且等于電勢能的變化。

二、典例精析

例1?9

三、鞏固提高

1、復(fù)習(xí)本節(jié)的內(nèi)容

2、作業(yè)布置：針對訓(xùn)練

四、教學(xué)隨感

學(xué)生理解難上課效果不是很好，學(xué)生不能熟練應(yīng)所學(xué)電場知識分析解決

帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動問題。對電容器的電容，平行板電容器的電容

的決定因素掌握較好。但是示波管，示波器及其應(yīng)用理解有難度。

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第二章專題復(fù)習(xí)磁場

第一節(jié)、第二節(jié)教案

【三維目標(biāo)】

1、知識與技能（1）.知道磁場、磁感應(yīng)強(qiáng)度、磁感線

（2）.能判斷通電直導(dǎo)線和通電線圈周圍磁場的方向

（3）.了解安培力、安培力的方向，會計算勻強(qiáng)磁場中的安培力

2、過程與方法：

3、情感態(tài)度與價值觀：克服思維定勢，培養(yǎng)自信心，逐步養(yǎng)成良好的思維習(xí)

慣與解題能力。

【教學(xué)重難點(diǎn)】

重點(diǎn)：勻強(qiáng)磁場中安培力的受力分析、方向判斷以及計算

難點(diǎn)：勻強(qiáng)磁場中安培力的受力分析、方向判斷以及計算

【教學(xué)過程】

一、磁場

1.磁場的方向：

（1）磁感線在該點(diǎn)的切線方向；

（2）規(guī)定在磁場中任意一點(diǎn)小磁針北極的受力方向（小磁針靜止時N極

的指向）為該點(diǎn)處磁場方向。

（3）對磁體：外部（NfS）,內(nèi)部（SfN）組成閉合曲線；這點(diǎn)與靜電場電

場線（不成閉合曲線）不同。

10

(4)電流產(chǎn)生的磁場方向用安培左手定則判斷

2.地磁場的磁感線分布特點(diǎn)：

要明確三個問題：(磁極位置？赤道處磁場特點(diǎn)?南北半球磁場方向?)

(1)地球是一個巨大的磁體、地磁的N極在地理的南極附近，地磁的S

極在地理的北極附近；

(2)地磁場的分布和條形磁體磁場分布近似；

(3)在地球赤道平面上，地磁場方向都是由北向南且方向水平(平行于

地面)；

3.磁感應(yīng)強(qiáng)度

(1)定義：在磁場中垂直于磁場方向的通電直導(dǎo)線，所受的安培力尸跟

電流/和導(dǎo)線長度￡之乘積〃的比值叫做磁感應(yīng)強(qiáng)度，

定義式為8=上。(條件是勻強(qiáng)磁場，或非勻強(qiáng)磁場中￡很小，并且LLB)

IL

磁感應(yīng)強(qiáng)度是矢量，其方向就是磁場方向。

單位是特斯拉,符號為T,lT=lN/(A?m)=lkg/(A-s2)

(2)對定義式的理解：

①定義式中反映的尺B、/方向關(guān)系為：B±I,FLB,FLI,則尸垂直

于5和/所構(gòu)成的平面。

②定義式可以用來量度磁場中某處磁感應(yīng)強(qiáng)度，不決定該處磁場的強(qiáng)弱，

磁場中某處磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小由磁場自身性質(zhì)來決定。

③磁感應(yīng)強(qiáng)度是矢量，其矢量方向是小磁針在該處的北極受力方向，與

安培力方向是垂直的。

④如果空間某處磁場是由幾個磁場共同激發(fā)的，則該點(diǎn)處合磁場(實(shí)際

磁場)是幾個分磁場的矢量和；某處合磁場可以依據(jù)問題求解的需要分解為

兩個分磁場；磁場的分解與合成必須遵循矢量運(yùn)算法則。

二、安培力

11

1.安培力的大?。?/p>

（1）安培力的計算公式：尸=8〃，條件為磁場8與直導(dǎo)體￡垂直。

（2）導(dǎo)體與磁場垂直時，安培力最大；當(dāng)導(dǎo)體與磁場平行時，導(dǎo)體與磁

場平行，安培力為零。

（3）b=8〃要求/上各點(diǎn)處磁感應(yīng)強(qiáng)度相等，故該公式一般只適用于勻

強(qiáng)磁場。

2.安培力的方向：

（1）安培力方向用左手定則判定：伸開左手，使大拇指和其余四指垂直,

并且都跟手掌在同一個平面內(nèi)，把手放入磁場中，讓磁感線垂直穿入手心，

并使伸開的四指指向電流方向，那么大拇指所指的方向就是通電導(dǎo)體在磁場

中的受力方向。

（2）F、B、/三者間方向關(guān)系：已知8、/的方向（3、/不平行時），可

用左手定則確定廠的唯一方向：FLB,FLI,則尸垂直于8和1所構(gòu)成的平

面，但已知尸和8的方向，不能唯一確定/的方向。由于/可在圖中平面a

內(nèi)與8成任意不為零的夾角。同理，已知尸和/的方向也不能唯一確定6的

方向。

3.安培力的綜合運(yùn)用

（1）從能的轉(zhuǎn)化看，安培力做了多少正功，就有多少電能轉(zhuǎn)化為其他能

量（如動能），安培力做了多少負(fù)功，表明就有多少機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。

（2）安培力的力矩：勻強(qiáng)磁場中

12

磁場第三節(jié)、第四節(jié)教案

【三維目標(biāo)】

1、知識與技能：(1).知道質(zhì)譜儀，回旋加速器工作原理；知道回旋加速器

中各物理量之間的關(guān)系.

(2).掌握帶電粒子在磁場中的偏轉(zhuǎn)規(guī)律，了解質(zhì)譜儀，回旋加速器等裝置

的其本原理.

2、過程與方法：

3、情感態(tài)度與價值觀：克服思維定勢，培養(yǎng)自信心，逐步養(yǎng)成良好的思維習(xí)

慣與解題能力。

【教學(xué)重難點(diǎn)】

重點(diǎn)：帶電粒子在磁場電場中的運(yùn)動

難點(diǎn)：帶電粒子在復(fù)合場中的應(yīng)用

【教學(xué)過程】

一、洛倫茲力

1.洛侖茲力的大小。

(1)洛侖茲力計算式為夕=gM,條件為磁場8與帶電粒子運(yùn)動的速度/

垂直。

(2)當(dāng)v//B,/=0；當(dāng)vLB,F最大。

2.洛侖茲力的方向。

(1)洛侖茲力的方向用左手定則判定：伸開左手，使大拇指和其余四指

垂直，并且都跟手掌在同一平面內(nèi)，把手放入磁場中，讓磁感線垂直穿入掌

心，四指指向正電荷的運(yùn)動方向，那么，大拇指所指的方向就是正電荷所受

13

洛侖茲力的方向；如果運(yùn)動電荷為負(fù)電荷，則四指指向負(fù)電荷運(yùn)動的反方向。

(2)F、八8三者方向間的關(guān)系。已知八6的方向，可以由左手定則確

定產(chǎn)的唯一方向：列_八KLB、則尸垂直于/和8所構(gòu)成的平面；但已知尸

和8的方向，不能唯一確定丫的方向，由于/可以在/和3所確定的平面內(nèi)

與6成不為零的任意夾角，同理已知廠和”的方向，也不能唯一確定8的方

向。

3.洛侖茲力的特性

(1)安培力是大量運(yùn)動電荷所受洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)。

(2)無論電荷的速度方向與磁場方向間的關(guān)系如何，洛侖茲力的方向永

遠(yuǎn)與電荷的速度方向垂直，因此洛侖茲力只改變運(yùn)動電荷的速度方向，不對

運(yùn)動電荷作功，也不改變運(yùn)動電荷的速率和動能。所以運(yùn)動電荷垂直磁感線

進(jìn)入勻強(qiáng)磁場僅受洛侖磁力作用時，一定作勻速圓周運(yùn)動。

(3)洛侖茲力是一個與運(yùn)動狀態(tài)有關(guān)的力，這與重力、電場力有較大的

區(qū)別，在勻強(qiáng)電場中，電荷所受的電場力是一個恒力，但在勻強(qiáng)磁場中，若

運(yùn)動電荷的速度大小或方向發(fā)生改變，洛侖茲力是一個變力。

二、電場力和洛侖茲力的比較

電場力洛侖茲力

存在僅對運(yùn)動著的且速度不跟磁場平

作用于電場中所有電荷

條件行的電荷有洛侖茲力作用

大小F=qE與電荷運(yùn)動速度無關(guān)F=Bqv與電荷的運(yùn)動一速度有關(guān)

力的方向與電場方向相同或相

方向力的方向始終和磁場方向垂直

反，但總在同一直線上

對速度可改變電荷運(yùn)動速度大小和方只改變電荷速度的方向，不改變速

的改變向度的大小

可以對電荷做功，改變電荷的

做功不對電荷做功、不改變電荷的動能

動能

14

偏轉(zhuǎn)軌在勻強(qiáng)電場中偏轉(zhuǎn)，軌跡為拋

在勻強(qiáng)磁場中偏轉(zhuǎn)、軌跡為圓弧

跡物線

三、帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動

1.帶電粒子在磁場中運(yùn)動時，若速度方向與磁感線平行，則粒子不受磁場力，做勻速

直線運(yùn)動；

即：①％=0&=0為靜止?fàn)顟B(tài).

②V//8_4=0則粒子做勻速直線運(yùn)動.

2.若速度方向與磁感線垂直，帶電粒子在句強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動，洛倫茲力起向

心力作用.

2

根據(jù)向心力公式：qvB=m—，

R

解碘軌道半徑公式：R=Q.

qB

可見，帶電粒子在句強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動的半徑與帶電粒子的動量及磁場和帶電粒

子的帶電量有關(guān).

又根據(jù)：7=—,

V

最戴周期公式：工=空.

qB

（五）

動-1能^,1公式p：Ehi——1mv2i-..3.g....2.

22m

可見，帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的轉(zhuǎn)動周期7與帶電粒子的質(zhì)量和電量有關(guān)，與

磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度有關(guān)，而與帶電粒子的速度大小無關(guān).

帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動時，其轉(zhuǎn)過圓弧對應(yīng)的圓心角越

大，運(yùn)動時間就越長，.時間與圓心角成正比.

7或/、①的兩個特點(diǎn)：

15

T、/和。的大小與軌道半徑（R）和運(yùn)行速率（u）無關(guān)，只與磁場的磁

感應(yīng)強(qiáng)度（B）和粒子的荷質(zhì)比（旦）有關(guān).荷質(zhì)比（包）相同的帶電粒子,

mm

在同樣的勻強(qiáng)磁場中，T、/和①相同.

3.若速度方向與磁感線成任意角度，則帶電粒子在與磁感線平行的方向

上做勻速直線運(yùn)動，在與磁感線垂直的方向上做勻速圓周運(yùn)動，它們的合運(yùn)

動是螺線運(yùn)動.

v與B成。（0＜。＜90°）角，則粒子做等距螺旋運(yùn)動.

4.解題思路及方法

（1）圓心的確定：因為洛倫茲力F指向圓心，根據(jù)F，v,畫出粒子運(yùn)動

軌跡中任意兩點(diǎn)（一般是射入和射出磁場的兩點(diǎn)）的F的方向，沿兩個洛倫

茲力F畫出延長線，兩延長線的交點(diǎn)即為圓心.或利用圓心位置必定在圓中

一根弦的中垂線上，作出圓心位置.

（2）半徑的確定和計算：利用平面幾何關(guān)系，求出該

圓的可能半徑（或圓心角）.并注意以下兩個重要的幾何特

點(diǎn)（如圖所示）：

①粒子速度的偏向角。等于回旋角a,并等于AB線與切線的夾角（弦

切角巾）的2倍，即：（p-a=20—cut；

②相對的弦切角o相等，與相鄰的弦切角夕互補(bǔ),即：e+-=i8（y.

（3）粒子在磁場中運(yùn)動時間的確定：利用回旋角（即圓心角a）與弦切

角的關(guān)系，或者利用四邊形內(nèi)角和等于360°計算出圓心角a的大小，由公

式f=qT可求出粒子在磁場中的運(yùn)動時間.

360°

（4）解析帶電粒子穿過圓形區(qū)域磁場問題?？捎玫揭韵峦普摚?/p>

①沿半徑方向入射的粒子一定沿另一半徑方向射出.

②同種帶電粒子以相同的速率從同一點(diǎn)垂直射入圓形區(qū)域的勻強(qiáng)磁場

16

時，若射出方向與射入方向在同一直徑上，則軌跡的弧長最長，偏轉(zhuǎn)角有最

古口、?o.Rc.RBq

大值且為a=2arcsin-=2arcsm---.

rmv

雒圓形區(qū)域邊緣的某點(diǎn)向各方向以相同速率射出的某種帶電粒子，如果粒子的軌

跡半徑與區(qū)域圓的半徑相同，則穿過磁場后粒子的射出方向均平行（反之，平行入射的粒

子也將匯聚于邊緣一點(diǎn)）.

四、帶電粒子在復(fù)合場中的運(yùn)動

1.高中階段所涉及的復(fù)合場有四種組合形式，即：

（1）電場與磁場的復(fù)合場；

（2）磁場與重力場的復(fù)合場；

（3）電場與重力場的復(fù)合場；

（4）電場、磁場與重力場的復(fù)合場.

2.帶電粒子在復(fù)合場中的運(yùn)動性質(zhì)取決于帶電粒子所受的合外力及初速

度，因此應(yīng)把帶電粒子的運(yùn)動情況和受力情況結(jié)合起來進(jìn)行分析.當(dāng)帶電粒

子在復(fù)合場中所受的合外力為零時，帶電粒子做勻速直線運(yùn)動（如速度選擇

器）；當(dāng)帶電粒子所受的重力與電場力等值、反向，由洛倫茲力提供向心力時，

帶電粒子在垂直磁場的平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動；當(dāng)帶電粒子所受的合外力是

變力，且與初速度的方向不在一條直線上時，粒子做非勻變速曲線運(yùn)動，運(yùn)

動軌跡也隨之不規(guī)范地變化.因此，要確定粒子的運(yùn)動情況，必須明確有幾

種場，粒子受幾種力，重力是否可以忽略.

3.帶電粒子所受三種場力的特征

（1）洛倫茲力的大小跟速度方向與磁場方向的夾角有關(guān).當(dāng)帶電粒子的速

度方向與磁場方向平行時，f洛=0；當(dāng)帶電粒子的速度方向與磁場方向垂直

時，￡洛=4丫8.當(dāng)洛倫茲力的方向垂直于速度v和磁感應(yīng)強(qiáng)度B所決定的平

面時，無論帶電粒子做什么運(yùn)動，洛倫茲力都不做功.

（2）電場力的大小為qE,方向與電場強(qiáng)度E的方向及帶電粒子所帶電荷的

性質(zhì)有關(guān).電場力做功與路徑無關(guān)，其數(shù)值除與帶電粒子的電荷量有關(guān)外，

17

還與其始末位置的電勢差有關(guān).

（3）重力的大小為mg,方向豎直向下.重力做功與路徑無關(guān)，其數(shù)值除與

帶電粒子的質(zhì)量有關(guān)外，還與其始末位置的高度差有關(guān).

注意：①微觀粒子（如電子、質(zhì)子、離子）一般都不計重力；②對帶電小球、

液滴、金屬塊等實(shí)際的物體沒有特殊交代時，應(yīng)當(dāng)考慮其重力；③對未知名

的、題中又未明確交代的帶電粒子，是否考慮其重力，則應(yīng)根據(jù)題給的物理

過程及隱含條件具體分析后作出符合實(shí)際的決定.

4.帶電粒子在復(fù)合場中的運(yùn)動的分析方法

（1）當(dāng)帶電粒子在復(fù)合場中做勻速運(yùn)動時，應(yīng)根據(jù)平衡條件列方程求解.

（2）當(dāng)帶電粒子在復(fù)合場中做勻速圓周運(yùn)動時，往往應(yīng)用牛頓第二定律

和平衡條件列方程聯(lián)立求解.

（3）當(dāng)帶電粒子在復(fù)合場中做非勻速曲線運(yùn)動時，應(yīng)選用動能定理或動

量守恒定律列方程求解.

注意：如果涉及兩個帶電粒子的碰撞問題，要根據(jù)動量守恒定律列方程，再

與其他方程聯(lián)立求解.

由于帶電粒子在復(fù)合場中的受力情況復(fù)雜，運(yùn)動情況多變，往往出現(xiàn)臨界問

題，這時應(yīng)以題目中的“恰好”、“最大”、“最高"、“至少”等詞語為

突破口，挖掘隱含條件，并根據(jù)臨界條件列出輔助方程，再與其他方程聯(lián)立

求解.

18

5.運(yùn)用實(shí)例

裝置原理圖規(guī)律

.一,

1__________________1，

速度選擇XXXX若g%8=E.g,即％=W粒子做勻速直線

1B

XXXX,

器[_J運(yùn)動

i-

等離子體射入，受洛倫茲力偏轉(zhuǎn)，使兩

磁流體發(fā)\xt

MTxXxl,極板帶正、負(fù)電，兩極電壓為U時穩(wěn)定。

電機(jī)

qN=q“oB，U=v°Bd

a

■=q^B

U_5/P=四式〃為單位長度上的電荷數(shù)）

霍爾效應(yīng)v?<=

[/=y九sq（〃為單位體積內(nèi)的電荷數(shù)）

UU

icid——q=qvB：.v=----

電磁流量DDB

計：.Q=V5=-^-^(—)2

bi&DB2

電子經(jīng)〃加速，從A孔入射經(jīng)偏轉(zhuǎn)打到

XXXXX

B

XXt"XXP點(diǎn),eU優(yōu)，得%=

A廠1

質(zhì)譜儀4n,仁2機(jī)為2m（2eU-

AP=d=2r=——-=-------,

eBeBVm

比荷芻=坐

mB-d2

D形盒內(nèi)分別接頻率為/的高頻

回旋加速2加〃

交流電源兩極，帶電粒子在窄縫間電場

器VJj/

加速，在D形盒內(nèi)偏轉(zhuǎn)

19

五、質(zhì)譜儀:

帶電粒子在電場中加速：出」機(jī)丫2

2

度選擇器：qVB=Eq

從S'孔射出粒子的速度：v=|

在磁場B'中偏轉(zhuǎn)：L=2rqVB'=m—得比荷：幺=2E質(zhì)量：

rmBB'Lm=2E

因此，質(zhì)譜儀可以測帶電粒子的質(zhì)量和分析同位素。在圖中一群帶正電

的同位素經(jīng)電場加速后從S'孔射出，打在膠片上a、b處，VLa<Lb,qa=qb,

??m“〈rrih

六、回旋加速器：

1.電場作用是加速帶電粒子，磁場作用是使帶電,一、,

粒子偏轉(zhuǎn)改變運(yùn)動方向，金屬盒既可當(dāng)交流電源的電:(W

極，又可以屏蔽外界電場。ii

2.條件：帶電粒子在磁場中作勻速圓周運(yùn)動的周期等于交變電壓周期，即

T電=7=陋。

qB

3.帶電粒子最終能量及產(chǎn)哲，能量與回旋加速器的直徑有關(guān)，直徑越

2m

大，粒子獲得的能量就越大。

4.帶電粒子在D形金屬盒內(nèi)運(yùn)動的軌道半徑是不等距分布的,粒子第n次

進(jìn)入。形金屬盒II的半徑為rn,粒子第第加1次進(jìn)入D形金屬盒II時的軌道

半徑r?.i：

「產(chǎn)叵E叵，.尸)2(2"+1)嗎1,人=2^,可見帶電粒子在〃形

qBqBr+IV2w+1

金屬盒內(nèi)運(yùn)動時，軌道是不等距分布的，越靠近〃形金屬盒的邊緣，相鄰兩

20

軌道的間距越小。

5.帶電粒子在回旋加速器內(nèi)運(yùn)動時間

設(shè)帶電粒子在磁場中轉(zhuǎn)動的圈數(shù)為〃，加速電壓為心因每加速一次粒

子獲得能量為每圈有兩次加速。結(jié)合合戶吟工知，2殉小小建，因此

27772/77

爐變父■.帶電粒子在回旋加速器內(nèi)運(yùn)動時間力=〃芹”泗=也。

4mU4niUqB2U

6.因為接近光速時，由相對論可知，m隨V增大而增大,m變化引起粒子在

磁場中運(yùn)動的周期T變化，則T#T電，加速條件不滿足，所以粒子不可能獲得

很高的能量。

21

第三章專題復(fù)習(xí)電磁感應(yīng)

第一節(jié)電磁感應(yīng)的概念與規(guī)律

【三維目標(biāo)】

1、知識與技能：構(gòu)建電磁感應(yīng)知道網(wǎng)絡(luò)，復(fù)習(xí)鞏固電磁感應(yīng)現(xiàn)象、磁通量，

進(jìn)一步理解法拉第電磁感應(yīng)定律、楞次定律及其相關(guān)應(yīng)用。

2、過程與方法：

3、情感態(tài)度與價值觀：克服思維定勢，培養(yǎng)自信心，逐步養(yǎng)成良好的思維習(xí)

慣與解題能力。

【重點(diǎn)與難點(diǎn)】

重點(diǎn)：法拉第電磁感應(yīng)、楞次定律及其綜合應(yīng)用

難點(diǎn)：穢次定律及其應(yīng)用

【教學(xué)過程】

一、復(fù)習(xí)本專題要點(diǎn)

1.感應(yīng)電流：⑴產(chǎn)生條件⑵方向判斷⑶“阻礙”的表現(xiàn)：阻礙磁通量的變化

（增反減同），阻礙物體間的相對運(yùn)動（來斥去吸），阻礙原電流的變化（自

感現(xiàn)象）。

2.感應(yīng)電動勢的產(chǎn)生：

⑴感應(yīng)電場：感應(yīng)電場是產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的原因。

⑵動應(yīng)電動勢：由于導(dǎo)體的運(yùn)動而產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢。產(chǎn)生動應(yīng)電動勢的那

部分導(dǎo)體相當(dāng)于電源.

3.感應(yīng)電動勢的分類、計算

4.穢次定律及綜合應(yīng)用

5.自感現(xiàn)象

二、解讀考綱要求。

22

考占要求考點(diǎn)解讀

電磁感應(yīng)現(xiàn)象I本專題有對單一知識點(diǎn)的考查，也有對其它知

磁通量I識的綜合考查考查的主要內(nèi)容有楞次定律和

法拉第電磁感應(yīng)定II法拉第電磁感應(yīng)定律尤其是電磁感應(yīng)與動力

律學(xué)、電路、能量守恒定律、圖像相互結(jié)合的題

楞次定律II目，

自感、渦流I

三、知識網(wǎng)絡(luò)

四、典例精析

題型1?5

六、布置課后練習(xí)

針對典型精析的例題題型，訓(xùn)練4道習(xí)題。

［課后反思］

此專題復(fù)習(xí)時，可以先讓學(xué)生完成相應(yīng)的習(xí)題，在精心批閱之后以題目

帶動知識點(diǎn)，進(jìn)行適當(dāng)提煉講解。

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第二節(jié)電磁感應(yīng)與力電綜合（一）

【三維目標(biāo)】

1、回歸課本夯實(shí)基礎(chǔ)，仔細(xì)看書把書本中的知識點(diǎn)掌握到位。

2、練習(xí)為主提升技能，應(yīng)用圖像法、綜合法、分析法，做各種電磁感應(yīng)與力

電綜合題，在做題中強(qiáng)化知識。

【重點(diǎn)與難點(diǎn)】應(yīng)用法拉第電磁感應(yīng)定律解決電力綜合題

【教學(xué)過程】

1、電磁感應(yīng)中動力學(xué)問題的解題思路：

⑴明確研究對象、研究過程

⑵進(jìn)行正確的受力分析、運(yùn)動分析、感應(yīng)電路分析及相互制約關(guān)系

⑶明確各力的做功情況及伴隨的能量轉(zhuǎn)化情況。

⑷利用動能定理、能量守恒定律或功能關(guān)系列方程求解

2例題精講

3布置課后習(xí)題

【課后反思】

電磁學(xué)知識與力學(xué)知識相結(jié)合。這類的綜合題本質(zhì)上是一道力學(xué)題，只

不過在受力上多了一個感應(yīng)電流受到的安培力。分析問題的基本思路還是力

學(xué)解題的那些規(guī)矩。在運(yùn)用牛頓第二定律與運(yùn)動學(xué)結(jié)合解題時，分析加速度

與初速度的關(guān)系是解題的最關(guān)鍵的第一步。因為加速度與初速度的關(guān)系決定

了物體的運(yùn)動。

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第三節(jié)電磁感應(yīng)與力電綜合（二）

【三維目標(biāo)】

1、鞏固電磁感應(yīng)定律和楞次定律

2、應(yīng)用圖像法、綜合法、分析法，解決電磁感應(yīng)與力電綜合題。

3、整理歸納舉一反三，對易錯知識點(diǎn)、易錯題反復(fù)鞏固。

【重點(diǎn)與難點(diǎn)】綜合應(yīng)用法拉第電磁感應(yīng)定律解決力電問題

【教學(xué)過程】

一、解決感應(yīng)電路綜合問題的一般思路：

⑴先做“源”的分析：分離出電路中由電磁感應(yīng)所產(chǎn)生的電源，求出電源參

數(shù)E和r

⑵再進(jìn)行“路”的分析：分析電路結(jié)構(gòu)，弄清串并聯(lián)關(guān)系，求出相關(guān)部分的

電流大小，以便安培力的求解

⑶然后是“力”的分析：分析力學(xué)研究對象的受力情況，尤其注意其所受的

安培力

⑷在后是“動”的分析：根據(jù)力和運(yùn)動的關(guān)系，判斷出正確的運(yùn)動模型

⑸最后是“能”的分析：尋找電磁感應(yīng)過程和力學(xué)對象的運(yùn)動過程中其能量

轉(zhuǎn)化和守恒的關(guān)系。

二、例題分析與評講：

三、布置課后練習(xí)

1.（電磁感應(yīng)+電路）水平桿軌類

2.（電磁感應(yīng)+動力學(xué)+電路+能量）斜面桿軌類

【課后反思】

通過本專題復(fù)習(xí)，學(xué)生基本上從各個角度較全面地復(fù)習(xí)了電磁感應(yīng)有關(guān)

知識與規(guī)律以及常見的幾種類型的綜合應(yīng)用。由于本專題所涉及到高中力學(xué)

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電學(xué)相關(guān)部分的知識點(diǎn)，又與數(shù)學(xué)圖象等數(shù)學(xué)方法有緊密的結(jié)合，所以涉及

面廣，思維能力要求高，綜合應(yīng)用難度大。因此，通過本專題復(fù)習(xí)以后，部

分中下學(xué)生產(chǎn)生了畏難情緒，建議復(fù)習(xí)中能從易到難，從簡到繁，選擇符合

我們學(xué)校的學(xué)生現(xiàn)狀的教學(xué)復(fù)習(xí)模式，以利于提高學(xué)生整體復(fù)習(xí)有效性。

26

第四章專題復(fù)習(xí)電學(xué)實(shí)驗

第一節(jié)電學(xué)實(shí)驗中所用到的基本知識

【三維目標(biāo)】

1、會使用基本電學(xué)儀器及其注意事項

2、能夠正確處理實(shí)驗數(shù)據(jù)及其誤差分析

【教學(xué)重難點(diǎn)】

5、電路設(shè)計原則

6、電學(xué)實(shí)驗儀器的選擇

3、測量電路的選擇

4、實(shí)物圖的連接

【教學(xué)過程】

1.電路設(shè)計原則：正確地選擇儀器和設(shè)計電路的問題，有一定的靈活性，解

決時應(yīng)掌握和遵循一些基本的原則，即“安全性”、“方便性”、“精確性”原

則，兼顧“誤差小”、“儀器少”、“耗電少”等各方面因素綜合考慮，靈活運(yùn)

用。

2、應(yīng)根據(jù)實(shí)驗的基本要求來選擇儀器，對于這種情況，只有熟悉實(shí)驗原理，

才能作出恰當(dāng)?shù)倪x擇?？傊?，最優(yōu)選擇的原則是：方法誤差盡可能?。婚g接

測定值盡可能有較多的有效數(shù)字位數(shù)，直接測定值的測量使誤差盡可能小，

且不超過儀表的量程；實(shí)現(xiàn)較大范圍的靈敏調(diào)節(jié)；在大功率裝置（電路）中

盡可能節(jié)省能量；在小功率電路里，在不超過用電器額定值的前提下，適當(dāng)

提高電流、電壓值，以提高測試的準(zhǔn)確度。

3、①要求負(fù)載上電壓或電流變化范圍大，且從零開始連續(xù)可調(diào)，須用分

壓式接法。

②負(fù)載電阻Rx遠(yuǎn)大于滑動變阻器總電阻R時，須用分壓式接法，此時若

采用限流式接法對電路基本起不到調(diào)節(jié)作用。

27

③采用限流電路時，電路中的最小電流（電壓）仍超過電流表的量程或

超過用電器的額定電流（電壓）時，應(yīng)采用變阻器的分壓式接法。

④負(fù)載電阻的阻值Rx小于滑動變阻器的總電阻R或相差不大，并且電壓

表、電流表示數(shù)變化不要求從零開始起調(diào)，可用限流式接法。

⑤兩種電路均可使用時應(yīng)優(yōu)先用限流式接法，因為限流電路結(jié)構(gòu)簡單，

總功率較小。

①在限流電路中，全電阻較大的變阻器起粗調(diào)作用，全電阻較小的變阻器起

微調(diào)作用。

②在分壓電路中，全電阻較小的變阻器起粗調(diào)作用，全電阻較大的變阻器起

微調(diào)作用。

第二節(jié)定值電阻的測量方法

【三維目標(biāo)】

a）會設(shè)計電路測量用電器的電壓和電流。

b）能夠用不同方法設(shè)計電路求出電阻

c）能夠正確處理實(shí)驗數(shù)據(jù)及其誤差分析

【教學(xué)重難點(diǎn)】

1、電路設(shè)計原則

2、伏安