2013年高考物理(理综)考点汇总(二)修改版
(必考内容范围及要求 选修3-1和选修3-2 电磁学部分)
说明: Ⅰ, “了解”和“认识”。对所列知识要知道其内容及含义. 能在有关问题中识别和直接使用。
Ⅱ, “理解”和“应用”。对所列知识要理解其确切含义及与其他知识的联系. 能够进行叙述和
解释,并能在实际问题的分析、综合、推理和判断等过程中运用。
电 场
考纲要求
主题 内容 物质的电结构、电荷守恒 静电现象的解释 点电荷 库仑定律 静电场 电场强度、点电荷的场强 电场线 电场 电势能、电势、 电势差 匀强电场中电势差与电场强度的关系。 带电粒子在匀强电场中的运动 示波管 常用的电容器 电容器的电压、电荷量和电容的关系 要求 Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅱ Ⅰ Ⅱ Ⅰ Ⅰ Ⅱ Ⅰ Ⅱ Ⅰ Ⅰ Ⅰ 说明 复习策略(注意几点)
1.电荷与电场的关系
(1)电荷是物质的一种属性,电场是一种场形态的物质。 点电荷的问题应注意:
①不是小的物体就能看成点电荷,大的物体不能看成点电荷,而是视距离及带电物体的大小相对而言。当两电荷的距离远大于两电荷的大小时可看成点电荷。 ②三个点电荷的平衡条件
可概括为“三点共线、两同夹异,两大夹小,近小远大”。
(2)电荷的周围空间里存在着电场,电荷之间的相互作用是通过电场而进行的,一切电现象都离不开电场的作用。
(3)场强叠加时,每个电荷(包括感应电荷)在该点所产生的场强等于该电荷单独存在时在该点产生的电场强度矢量和。
2.E、U是两个描述电场不同特性(力、能)的物理量
电场线、等势面可以形象地表示出电场在空间的分布情况。
在匀强电场中,从某种意义上说,E的大小反映了电场沿电场线方向电势降落的快慢(沿电场线方向的单位长度上的电势降落)。 在E、U、
、四个物理量中,E、U是反映电场本身的,与外来电荷无关;
、。
、与
外来电荷密切相关,没有外来电荷就没有
3.判断电荷电势能高低的两种方法
(1)在电场中移动电荷,电荷受的电场力做正功,电荷电势能就减少,反之就增加。 (2)类比“弹簧模型”。 4.正值和负值的含义
在静电场中,物理量正、负的含义不同,要区别对待:
(1)电荷的正负表示电性。电子带负电,质子带正电,物体得到电子带负电,失去电子带正电。
(2)场强和电场力的正负表示方向,与正电荷受力方向相同为正,与正电荷受力方向相反为负(如果各点的E或F不在一条直线上,就不能用正、负表示方向了)。正负不表示大小,运算中不要带正负号,方向根据题意加以判定。
(3)电势和电势能的正负表示大小。正电势比负电势高。某点电势的大小与零电势的规定有关,比零电势低为负电势,一般规定无穷远处的电势为零(大地电势为零)。电势能的规定与此类似,某点电势能的大小与零电势的规定有关。用公式计算时可以带入正负号进行分析。
(4)电场力做功的正、负与电势能的增、减相对应:电场力做正功,电势能减小;电场力做负功,电势能增加。电场力做功的正负可以根据功的定义进行判断。 5.电容器
电容器的电容量是由电容器本身的特性决定的,与电容器是否充电及充电多少都无关。当电容器始终连接电源时,电容器两端电压恒定;当电容器充电后又断开电源,电容器所带电量恒定。
6.带电粒子在电场中的运动
电场和力学相结合的题目是出题的热点。复习时要引起足够的重视,要对偏转距离、偏转角、粒子的速度、能量变化等问题搞清楚,并能熟练地运用它们解释有关的物理现象。 7.电场中的功能关系要理清 (1)
适用于任何电场,
适用于匀强电场。
(2)只有电场力做功,电势能和电荷的动能之和保持不变。
(3)只有电场力和重力做功,电势能、重力势能、动能三者之和保持不变。 ①电场力做的功等于机械能的变化;
②重力做的功等于电势能和动能之和的变化;
③电场力和重力做功之和等于电荷的动能的变化。 8.电场中问题的一些特殊方法 (1)在学习过程中要善于运用类比法,如点电荷与质点、库仑定律与万有引力定律等 都有相似之处,也有根本的不同。
(2)使用公式、定律,注意适用条件,如适用于任何电场,而适用于
点电荷的电场。
(3)要充分理解公式中每一个量的含义及各量的关系。
(4)要善于运用力学中处理问题的方法、技巧来处理实际问题,如根据运动判断受力,利用能量守恒、功能关系解决问题等等。
【基本知识要点】:
电荷 静电现象 电荷守恒定律:
⑴自然界中只存在正、负两中电荷,电荷在它的周围空间形成电场,电荷间的相互作用力就是通过电场发生的。电荷的多少叫做电荷量.符号:Q或q 单位:库仑 符号:C
元电荷:最小的带电单元,所带的电荷量,用e表示.数值:e=1.60×10C是一个电子(或质子)所带的电量。说明:任何带电体的带电量皆为元电荷电量的整数倍。
⑵使物体带电也叫起电。使物体带电方法有三种:①摩擦起电 ②接触带电 ③感应起电。构成物质的原子本身就是由带电微粒组成。原子:包括原子核(质子和中子)和核外电子。摩擦起电的原因:不同物质的原子核束缚电子的能力不同.实质:电子的转移.结果:两个相互摩擦的物体带上了等量异种电荷.
⑶电荷既不能创造,也不能被消灭,它只能从一个物体转移到另一个物体,或从物体的这一部分转移到另一个部分,这叫做电荷守恒定律。
另一种表述:一个与外界没有电荷交换的系统,电荷的代数和总是保持不变。 (4)、静电感应:把电荷移近不带电的异体,可以使导体带电的现象。利用静电感应使物体带电,叫做感应起电.
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点电荷:
带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们之间相互作用力的影响可以忽略不计时,这样的带电体就可以看做带电的点,叫做点电荷。
库仑定律:
(1)定律内容:真空中两个静止点电荷之间的相互作用力,与它们的电荷量的乘积成正比,与它们的距离的平方成反比,作用力的方向在它们的连线上。
影响两电荷之间相互作用力的因素:1.距离.2.电量.
kQQF?122r(2)表达式: k=9.0×109N·m2/C2——静电力常量
极大值问题:在r和两带电体电量和一定的情况下,当Q1=Q2时,有F最大值。 (3)适用条件:(1)真空中; (2)点电荷. 应用库仑定律应注意:
(1)真空中两点电荷间库仑力的大小由公式异种电荷吸引判断。
(2)两个带电体间的库仑力
计算,方向由同种电荷排斥、
均匀分布的绝缘带电球体间的库仑力仍用公式的距离。
计算,公式中r为两球心之间
两导体球间库仑力可定性比较:用r表示两球体间的距离,则当两球体带同种电荷时,
,反之当两球体带异种电荷时,
静电场 电场线:
电场 (1)电荷之间的相互作用是通过特殊形式的物质——电场发生的,电荷的周围都存在电场.
特殊性:不同于生活中常见的物质,看不见,摸不着,无法称量,可以叠加. 物质性:是客观存在的,具有物质的基本属性——质量和能量.
(2)基本性质:主要表现在以下几方面
①引入电场中的任何带电体都将受到电场力的作用,且同一点电荷在电场中不同点处受到的电场力的大小或方向都可能不一样. ②电场能使引入其中的导体产生静电感应现象.
③当带电体在电场中移动时,电场力将对带电体做功,这表示电场具有能量. 电场线
(1)定义:电场线是画在电场中的一条条有方向的曲线,曲线上每点的切线方向表示该点
的电场强度的方向。 (2)电场线的基本性质
①电场线上每点的切线方向就是该点电场强度的方向. ②电场线的疏密反映电场强度的大小(疏弱密强). ③静电场中电场线始于正电荷或无穷远,止于负电荷或无穷远.它不封闭,也不在无电荷处中断.
④任意两条电场线不会在无电荷处相交(包括相切)
(3)电场线是为了形象描述电场而引入的,电场线不是实际存在的线。
匀强电场
(1)定义:电场中各点场强的大小相等、方向相同的电场就叫匀强电场. (2)匀强电场的电场线:是一组疏密程度相同(等间距)的平行直线 常见的电场的电场线
电场强度 点电荷的电场:
电场强度E
(1)定义:电荷在电场中某点受到的电场力F与电荷的带电量q的比值,就叫做该点的电场强度。 意义:描述电场的强弱和方向的物理量。
E?Fq E与F、q无关,只由电场本身决定。(适用于所有电场)
(2)定义式:
(3)电场强度是矢量:大小:在数值上为单位电荷受到的电场力。
方向:规定正电荷受力方向,负电荷受力与E的方向相反。 (4)单位:N/C,V/m 1N/C=1V/m (5)其他的电场强度公式
kQE?2r(只适用于点电荷的电场) 1点电荷的场强公式:
方向:如果是正电荷:E的方向就由Q指向外; 如果是负电荷:E的方向就由外指向Q.
UE?d——d沿电场方向两点间距离 2匀强电场场强公式:
(6)电场强度的叠加原理:某点的场强等于该点周围各个电荷单独存在时在该点产生的场
强的矢量和.遵循平行四边形法则 。
E?要区别场强的定义式
FKQE?2q与点电荷场强的计算式r,前者适用于任何电场,后
者只适用于真空(或空气)中点电荷形成的电场。
电势能 电势 等势面:
静电力做功的特点:在任何电场中,静电力移动电荷所做的功,只与始末两点的位置
有关,而与电荷的运动路径无关。
电势能:由于移动电荷时静电力做功与移动的路径无关,电荷在电场中也具有势能,这种势能叫做电势能。
静电力做功与电势能变化的关系:静电力做的功等于电势能的变化量。 写成式子为:WAB?EPA?EPB
注意:
①、电场力做正功,电荷的电势能减小;电场力做负功,电荷的电势能增加
②、电场力力做多少功,电势能就变化多少,在只受电场力作用下,电势能与动能相
互转化,而它们的总量保持不变。
③、在正电荷产生的电场中正电荷在任意一点具有的电势能都为正,负电荷在任一
点具有的电势能都为负。在负电荷产生的电场中正电荷在任意一点具有的电势能都为负,负电荷在任意一点具有的电势能都为正。 ④、求电荷在电场中某点具有的电势能
电荷在电场中某一点A具有的电势能EP等于将该点电荷由A点移到电势零点电场力所做的功W的。即EP=W
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