2019-2020学年高中物理第1章静电场章末复习方案1课件 人教版选修3-1 29页

章末复习方案 章末 · 核心归纳 考点分布 考点频次 命题趋势 1. 电荷守恒定律，静电现象 ★★ 5 年 3 考 【内容特点】 库仑定律和电荷恒定律结合，库仑力与其他力综合问题，电场强度的计算，电势差、电势、电势能与电场强度的关系，根据电场线和等势面分析电场的特征及判断带电粒子运动特征，电容器的动态分析及相关计算，带电粒子在匀强电场中的运动问题等是高考命题的重点 2. 库仑定律及应用 ★★★★ 5 年 8 考 3. 电场强度和电场线 ★★★★ 5 年 11 考 4. 电势能，电势和电势差，等势面 ★★★★ 5 年 14 考 5. 匀强电场中电势差与电场强度的关系 ★★★ 5 年 8 考 考点分布 考点频次 命题趋势 6. 电容器的电容 ★★★ 5 年 8 考 【题型形式】 主要以选择题形式考查对静电场性质及概念的理解，以计算题形式考查库仑力与其他力综合问题和带电粒子在匀强电场中的运动问题．如 2017 年全国卷 Ⅰ 25 题， 2017 年全国卷 Ⅱ 25 题， 2017 年江苏卷 15 题 7. 带电粒子在电场中的运动 ★★★★★ 5 年 16 考 库仑力具有力的共性，可以和其他力一起使带电体处于平衡状态，构成力电综合问题，求解思路与力学平衡问题基本相同，只不过我们多了一种新性质的力而已，具体解题思路以及解题技巧如下： 章末 · 考法整合 考法一　库仑力作用下物体的平衡 2 ． 在同一直线上三个自由点电荷的平衡问题 (1) 条件：每个点电荷受到的两个库仑力必须大小相等，方向相反． (2) 规律 “ 三点共线” —— 三个点电荷分布在同一条直线上；“两同夹异” —— 正、负电荷相互间隔；“两大夹小” —— 中间电荷的电荷量最小；“近小远大” —— 中间电荷靠近电荷量较小的电荷． 考法二　场强、电势、电势能的求解方法 3 ． 确定电势能的方法 (1) 由电势能与静电力做功关系 W AB ＝ E p A － E p B 确定：静电力做正功，电势能减小；静电力做负功，电势能增加． (2) 由电势能与电势关系 E p ＝ qφ 确定：正电荷在电势越高处电势能越大；负电荷在电势越低处电势能越大． (3) 由电势能与动能关系确定：只有静电力做功时，电势能与动能之和为常数，动能越大，电势能越小． 【真题 2 】 (2019 · 浙江学考 ) 如图所示，负电荷仅受电场力作用沿虚线从 A 点运动到 B 点，则运动过程中电场力对其做功和电势能变化情况分别是 ( 　　 ) A ．做负功、电势能增加 B ．做正功、电势能增加 C ．做负功、电势能减小 D ．做正功、电势能减小 D 　 解析 由题图可知，负电荷从 A 点运动到 B 点，速度方向与电场力方向夹角为锐角，则电场力对负电荷做正功；由于负电荷只受电场力作用，根据能量守恒可知，电势能减小，选项 D 正确． 带电粒子在电场中做圆周运动的分析重点是其向心力的来源，通常情况是包含电场力在内的所有外力的合力或某一分力充当向心力．根据圆周运动的动力学条件分析判断某一临界状态的存在．其典型模型是类比重力场中的竖直平面内做圆周运动的最高点时，合力全部用来提供向心力，所以带电粒子在电场中的圆周运动的圆周上的任意一点都可能成为等效的“最高点”与“最低点”，确定等效的“最高点”，是分析其临界状态的关键所在． 考法三　带电粒子在电场中的圆周运动 【真题 3 】 如图所示，匀强电场中有一半径为 r 的光滑绝缘圆轨道，轨道平面与电场方向平行． a 、 b 为轨道直径的两端，该直径与电场方向平行．一电荷量为 q ( q >0) 的质点沿轨道内侧运动，经过 a 点和 b 点时对轨道压力的大小分别为 N a 和 N b . 不计重力，求电场强度的大小 E 、质点经过 a 点和 b 点时的动能． 1 ． 研究带电粒子在电场中运动的两条主要线索 (1) 力和运动的关系 —— 牛顿第二定律 根据带电粒子受到的电场力，用牛顿第二定律求出加速度，结合运动学公式确定带电粒子的速度、位移等．这条线索通常适用于匀强电场中做匀变速运动的情况． 考法四　带电粒子在电场中的运动 (2) 功和能的关系 —— 动能定理 根据电场力对带电粒子所做的功，引起带电粒子的能量发生变化，利用动能定理或从全过程中能量的转化，研究带电粒子的速度变化，经历的位移等．这条线索也适用于非匀强电场． 2 ． 处理带电粒子在电场中运动的一般步骤 (1) 分析带电粒子的受力情况，尤其是要注意是否应该考虑重力，电场力是否恒定等． (2) 分析带电粒子的初始状态及条件，确定带电粒子做直线运动还是曲线运动． (3) 建立正确的物理模型，确定解题方法是动力学，还是能量守恒 ( 或动能定理 ) ． (4) 利用物理规律或其他手段 ( 如图象等 ) 找出物理量间的关系，建立方程组． B 【真题 5 】 如图所示，电子由静止开始经加速电场加速后，沿平行于板面的方向射入偏转电场，并从另一侧射出．已知电子质量为 m ，电荷量为 e ，加速电场电压为 U 0 . 偏转电场可看作匀强电场，极板间电压为 U ，极板长度为 L ，板间距为 d . (1) 忽略电子所受重力，求电子射入偏转电场时的初速度 v 0 和从电场射出时沿垂直板面方向的偏转距离 Δ y ； (2) 分析物理量的数量级，是解决物理问题的常用方法．在解决 (1) 问时忽略了电子所受重力，请利用下列数据分析说明其原因．已知 U ＝ 2.0×10 2 V ， d ＝ 4.0×10 － 2 m ， m ＝ 9.1×10 － 31 kg ， e ＝ 1.6×10 － 19 C ， g ＝ 10 m/s 2 .