高二物理電磁場考綱及知識(shí)點(diǎn)

2017-06-18 07:19:01 　來源：網(wǎng)絡(luò)整理

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單元切塊：

　　按照考綱的要求，本章內(nèi)容可以分成三部分，即：電場的力的性質(zhì)；電場的能的性質(zhì)；帶電粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)。其中重點(diǎn)是對(duì)電場基本性質(zhì)的理解、熟練運(yùn)用電場的基本概念和基本規(guī)律分析解決實(shí)際問題。難點(diǎn)是帶電粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)。

　　電場的力的性質(zhì)

　　教學(xué)目標(biāo)：

　　1．兩種電荷，電荷守恒，真空中的庫侖定律，電荷量。

　　2．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。

　　教學(xué)重點(diǎn)：庫侖定律，電場強(qiáng)度

　　教學(xué)難點(diǎn)：對(duì)電場強(qiáng)度的理解

　　教學(xué)方法：講練結(jié)合，機(jī)輔助教學(xué)

　　教學(xué)過程：

　　一、庫侖定律

　　真空中兩個(gè)點(diǎn)電荷之間相互作用的電力，跟它們的電荷量的乘積成正比，跟它們的距離的二次方成反比，作用力的方向在它們的連線上。即：

　　其中k為靜電力常量，k=9．0×109Nm2/c2

　　1．成立條件

　　①真空中（空氣中也近似成立），②點(diǎn)電荷。即帶電體的形狀和大小對(duì)相互作用力的影響可以忽略不計(jì)。（這一點(diǎn)與萬有引力很相似，但又有不同：對(duì)質(zhì)量均勻分布的球，無論兩球相距多近，r都等于球心距；而對(duì)帶電導(dǎo)體球，距離近了以后，電荷會(huì)重新分布，不能再用球心距代替r）。

　　2．同一條直線上的三個(gè)點(diǎn)電荷的問題

　　二、電場的力的性質(zhì)

　　電場的較基本的性質(zhì)是對(duì)放入其中的電荷有力的作用，電荷放入電場后就具有電勢能。

　　1．電場強(qiáng)度

　　電場強(qiáng)度E是描述電場的力的性質(zhì)的物理量。

　�。�1）定義：放入電場中某點(diǎn)的電荷所受的電場力F跟它的電荷量q的比值，叫做該點(diǎn)的電場強(qiáng)度，簡稱場強(qiáng)。

　�、龠@是電場強(qiáng)度的定義式，適用于任何電場。

　�、谄渲械膓為試探電荷（以前稱為檢驗(yàn)電荷），是電荷量很小的點(diǎn)電荷（可正可負(fù)）。

　�、垭妶鰪�(qiáng)度是矢量，規(guī)定其方向與正電荷在該點(diǎn)受的電場力方向相同。

　�。�2）點(diǎn)電荷周圍的場強(qiáng)公式是：，其中Q是產(chǎn)生該電場的電荷，叫場電荷。

　�。�3）勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)公式是：，其中d是沿電場線方向上的距離。

　　【例5】圖中邊長為a的正三角形ABC的三點(diǎn)頂點(diǎn)分別固定三個(gè)點(diǎn)電荷+q、+q、-q，求該三角形中心O點(diǎn)處的場強(qiáng)大小和方向。

　　【例6】如圖，在x軸上的x=-1和x=1兩點(diǎn)分別固定電荷量為-4Q和+9Q的點(diǎn)電荷。求：x軸上合場強(qiáng)為零的點(diǎn)的坐標(biāo)。并求在x=-3點(diǎn)處的合場強(qiáng)方向。

　　2．電場線

　　要牢記以下6種常見的電場的電場線

　　注意電場線的特點(diǎn)和電場線與等勢面間的關(guān)系：

　�、匐妶鼍€的方向?yàn)樵擖c(diǎn)的場強(qiáng)方向，電場線的疏密表示場強(qiáng)的大小。

　�、陔妶鼍€互不相交。
　　一、大綱解讀

　　電場和磁場是電磁學(xué)的兩大基石，與電路共同構(gòu)建出完整的電磁學(xué)知識(shí)框架．作為基礎(chǔ)，電場和磁場的性質(zhì)是大綱要求掌握的重點(diǎn)之一，是建立力、電綜合試題的切入點(diǎn)．由此建立的力、電綜合問題是歷屆高考考查的熱點(diǎn)，縱觀近三年高診斷題，這部分內(nèi)容每年至少1題，如僅帶電粒子在電場、磁場中的運(yùn)動(dòng)，在2008年全國高考中分值約占總分的19%．這類問題從“場對(duì)電荷（物質(zhì)）的作用”的特殊視角，產(chǎn)生與電、磁場的性質(zhì)相結(jié)合的綜合考點(diǎn)，涉及運(yùn)動(dòng)與力的關(guān)系、功和能量的關(guān)系、動(dòng)量和沖量的關(guān)系、能量守恒定律和動(dòng)量守恒定律等重要力學(xué)規(guī)律，是每年高考可能會(huì)考內(nèi)容．知識(shí)覆蓋面廣，功課題材新穎豐富，注重與科技背景的結(jié)合，綜合性強(qiáng)，對(duì)孩子的空間想象能力、分析綜合能力、應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)處理物理問題的能力有較高的要求，是考查考生多項(xiàng)能力的極好載體．除基礎(chǔ)題外，試題多是題甚至是壓軸題，有較高的難度和區(qū)分度．

　　二、重點(diǎn)剖析

　　“場”的本質(zhì)源自電荷，電荷的周圍存在電場，運(yùn)動(dòng)電荷產(chǎn)生磁場，因此知識(shí)鏈條的頂端是電荷；同時(shí)電場或磁場又反過來對(duì)電荷或運(yùn)動(dòng)電荷施加力的作用，體現(xiàn)了知識(shí)體系的完整，因果輪回．知識(shí)結(jié)構(gòu)如圖7－1．分“場”的產(chǎn)生、場對(duì)物質(zhì)（電荷或?qū)w）的作用和能量關(guān)系三個(gè)版塊．

　　1．靜止電荷、運(yùn)動(dòng)電荷和變化的磁場，在周圍空間都產(chǎn)生電場；運(yùn)動(dòng)電荷、電流和變化的電場在周圍空間產(chǎn)生磁場．

　　2．電場對(duì)靜止電荷和運(yùn)動(dòng)電荷都有電場力的作用；磁場只對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷和電流有磁場力作用，對(duì)靜止電荷沒有作用力．這與“場”的產(chǎn)生嚴(yán)格對(duì)應(yīng)．由于場力的作用，電荷或?qū)w會(huì)有不同形式的運(yùn)動(dòng)，因此分析場力是判斷電荷或?qū)w運(yùn)動(dòng)性質(zhì)的關(guān)鍵．

　　3．場力可能對(duì)電荷或?qū)w做功，實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)化．當(dāng)點(diǎn)電荷繞另一點(diǎn)電荷做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，電場力不做功；洛倫茲力不做功．要對(duì)帶電粒子加速就要對(duì)其做功，因此電場即可以加速帶電粒子，也可以使帶電粒子偏轉(zhuǎn)，而穩(wěn)定磁場則只能使粒子偏轉(zhuǎn)卻不能加速．變化的磁場產(chǎn)生電場，所以變化的磁場則可以改變帶電粒子速度的大�。�

　　三、考點(diǎn)透視

　　考點(diǎn)1、“場”的性質(zhì)

　　從力和能兩個(gè)角度去描述場的性質(zhì)．電場強(qiáng)度E和磁感應(yīng)強(qiáng)度B分別描述電場和磁場對(duì)放入其中的物質(zhì)（電荷、通電導(dǎo)體）力的作用；電勢就是從電場能的角度引入的物理量，雖然中學(xué)物理沒有直接對(duì)磁場的能給出量度，但安培力做功則反映了放入磁場中的通電導(dǎo)體與磁場共同具有能量．

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