1、高三总复习思路(电场、磁场部分),2012.11.14,北京考题很重视电场、磁场部分知识的考查。 每年都有两道题,且至少有一道是大计算题。北京考题考查的都是物理的基本概念、规律及方法的运用。 考查点:电场概念、带点粒子在电场、磁场中运动规律及分析方法。北京考题在题目的叙述上,有些普物的味道,很正统。 比如: -x图象,相互作用能。,一、北京考题特点归纳,1、怎样帮助学生建立完备的知识结构? 2、怎样讲题? 3、怎么选题?怎样改编题?,二、设计切合学生实际的复习方案,关键点,知识结构,知识网络,具体实例,解决问题的方法、策略、技巧,(一)帮助学生建立完备的知识结构,给出最清晰的知识脉络,对基本的
2、物理情境及模型熟练掌握,知道要用到什么规律去分析,对可能要发生的问题心中有数,“三组关系” (1)描述电场性质的物理概念之间的关系; 电场强度、电势差、电势 电场线和等势面,非匀强电场:把电场划分为很多小块儿,当每小块儿的面积很小时,就可以近似认为是匀强电场,用此公式进行定性分析。,UAB = jA - jB,电场知识要点,“三组关系”、”两个定律”、”一种运动”,(2)电场力做功与电势能变化量关系,电势能跟电势的关系;,电场力做正功,电势能减少;电场力做负功,电势能增加。,处于静电场中某点的点电荷的电势能 EP 跟该点电势的关系。,W = - D EP,EP = qjP,(3)电容器的带电量
3、、电压、电场强度跟电容之间的关系。 若电容器两端的电压恒定:,若保持电容器带电量 Q 恒定,“两个定律” 电荷守恒定律的一种表述为: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。 库仑定律表述为:真空中两个点电荷之间的相互作用的电力,跟它们的电荷量的乘积成正比,跟它们距离的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上。,“一种运动” 带电质点在电场中的运动 分类:电场对带电质点的加速和减速问题、带电质点在电场中的偏转问题、带电质点在非匀强电场中的运动轨迹分析问题。 首先要判断出质点的重力是否可以忽略。 方法:对质点进行受力分析、运动分析、功能分析,运用动力学基本规律进行求解。,1、典型场
4、源的电场强度和电势关系,等量同种电荷两条线上的电场电势情况,A,B,几个学生难于理解的问题,等量异种点电荷,例、匀强电场中有 a、b、c 三点。在以它们为顶点的三角形中,a = 30,c = 90。电场方向与三角形所在平面平行。已知 a、b 和 c 点的电势分别为(2 - 3 )V、(2 + 3 )V 和 2V。 该三角形的外接圆上最低、最高电势分别为_。,2、匀强电场场强及电势差关系,30,a,b,c,2V,2V,30,60,e,O,f,4V,0,(2 + 3 )V,(2 - 3 )V,0、4 V,3、 -x图象和Ex图象及其关系,-x图象切线斜率表示电势差Ex图象下属“面积”表示电势差,例
5、1空间某一静电场的电势在x轴上分布如图所示,轴上两点B、C点电场强度在x方向上的分量分别是EBx、ECx,下列说法中正确的有 ADAEBx的大小大于ECx的大小BEBx的方向沿x轴正方向C电荷在O点受到的电场力在x方向上的分量最大D负电荷沿x轴从B移到C的过程中,电场力先做正功,后做负功,例2空间有一沿x轴对称分布的电场,其电场强度E随x变化的图象如图所示。下列说法中正确的是 C AO点的电势最低Bx2点的电势最高Cx1和-x1两点的电势相等Dx1和x3两点的电势相等,Ex图象下属“面积”表示电势差,例3.(北京11年)静电场方向平行于x轴,其电势随x的分布可简化为如图所示的折线,图中0和d为
6、已知量。一个带负电的粒子在电场中以x= 0为中心、沿x轴方向做周期性运动。已知该粒子质量为m、电量为-q,其动能与电势能之和为-A(0Am2),电荷量均为q。加速电场的电势差为U,离子进入电场时的初速度可以忽略,不计重力,也不考虑离子间的相互作用。 求质量为m1的离子进入磁场 时的速率v1;,临界问题(范围问题)要讲清,当磁感应强度的大小为B时,求两种离子在GA边落点的间距s;,在前面的讨论中忽略了狭缝宽度的影响,实际装置中狭缝具有一定宽度。若狭缝过宽,可能使两束离子在GA边上的落点区域交叠,导致两种离子无法完全分离。设磁感应强度大小可调,GA边长为定值L,狭缝宽度为d,狭缝右边缘在A处。离子
7、可以从狭缝各处射入磁场,入射方向仍垂直于GA边且垂直于磁场。为保证上述两种离子能落在GA边上并被完全分离,求狭缝的最大宽度。,质量为m1的离子轨道直径最大为L-d落到收集器上最右端的位置到CA的距离也为L-d。为了不交叠,质量为m2的离子轨道直径最大为L-2d。,由上述两式的结论,一般解答:,学生疑问:如果调节B,质量为m1的离子轨道直径没有达到最大,m2粒子直径也没有达到最大,那么两粒子能否不交叠?,解决方案:一、通过对结果的讨论分析出最大狭缝宽度,若m1没有达到最远端,上式中的L就应换成比L小的s,则d必减小,也就是粒子落在更近的地方时,为了不交叠,缝宽更小。,因为sL,所以,写出来就是:
8、,质量为m1的离子轨道直径最大为L-d;,为了不重叠,需要:,2、用图像解不等式(线性规划),第一种解法:,d,R1,O,例.图为研究电子枪中电子在电场中运动的简化模型示意图。在 Oxy 平面的 ABCD 区域内,存在两个场强大小均为 E 的匀强电场和,两电场的边界均是边长为 L 的正方形(不计电子所受重力)。,复杂过程问题要讲清,(1)在该区域 AB 边的中点处由静止释放电子,求电子离开 ABCD 区域的位置。,分析:(1)出区域时的为 v0,假设电子从 CD 边射出,出射点纵坐标为 y,,y,解得 y = ,假设成立。,y,(2)在电场区域内适当位置由静止释放电子,电子恰能从 ABCD 区
9、域左下角 D 处离开,求所有释放点的位置。,解析:设释放点在电场区域中,坐标为(x,y) 在电场中电子被加速到 v1,,从 D 点离开,(3)若将左侧电场整体水平向右移动 (n1),仍使电子从 ABCD 区域左下角 D 处离开(D 不随电场移动),求在电场区域内由静止释放电子的所有位置。,O,x,y,A,B,D,C,E,F,E,L,L,L,L,Ln,y,y,(x,y),解析:在电场中加速到 v2,,在高度为 y 处离开电场,O,x,y,A,B,D,C,E,F,E,L,L,L,L,Ln,y,y,(x,y),出电场后电子做匀速直线运动,经过 D 点,有,例. 四根相互平行的通电长直导线a、b、c电
10、流均为I,如图所示放在正方形的四个顶点上,每根通电直导线单独存在时,四边形中心O点的磁感应强度都是B,则四根通电导线同时存在时O点的磁感应强度的大小和方向为(A) A. ,方向向左 B. ,方向向右 C. ,方向向下 D. 0,易混的概念要讲清例:电场和磁场方向的判断及叠加,(三)怎么选题?怎样改编题?,要精挑细选,拒绝盲目和题海 去掉有争议的习题 去掉偏题怪题,例.1931年英国物理学家狄拉克从理论上预言:存在只有一个磁极的粒子,即“磁单极子”。1982年美国物理学家卡布莱设计了一个寻找磁单极子的实验。他设想,如果一个只有N极的磁单极子从上向下穿过一个水平放置的超导线圈,那么,从上向下看,超
11、导线圈上将出现:A.先是逆时针方向的感应电流,然后是顺时针方向的感应电流B.先是顺时针方向的感应电流,然后是逆时针方向的感应电流C.逆时针方向持续流动的感应电流D.顺时针方向持续流动的感应电流,D,几个问题:磁通量在中间出现突变,方向突然相反,感应电流会怎么样?一般线圈,感应电流I与磁通量的变化率成正比,但是,超导线圈所环绕的面积中的总磁通量是不能变化的,当有外来的磁通量进入时,线圈中立即产生一个电流,以其自身的电流来抵消外来的磁通量,所以电流I正比于.若有磁单极子,我们所学的法拉第电磁感应定律就不对了。 此题应该舍去不要。,(12年课标卷)17自耦变压器铁芯上只绕有一个线圈,原、副线圈都只取
12、该线圈的某部分,一升压式自耦调压变压器的电路如图所示,其副线圈匝数可调。已知变压器线圈总匝数为1900匝;原线圈为1100匝,接在有效值为220V的交流电源上。当变压器输出电压调至最大时,负载R上的功率为2.0kW。设此时原线圈中电流有效值为I1,负载两端电压的有效值为U2,且变压器是理想的,则U2和I1分别约为A380V和5.3A B380V和9.1AC240V和5.3A D240V和9.1A,需改进的试题,考查变压器的原理。本题问法有问题:要求原线圈中的电流有效值超出学生的知识范围。自耦变压器的原线圈和副线圈有一段的共用的,输入电流和输出电流都要通过,如果是纯电阻电路,两线圈中的电流是反向的,原线圈中的电流应该为两电流的矢量和,及(I1-I2)。显然这些知识超出学生的知识范围,既不是题目的答案,也不是考查的目的。建议:本题考查自耦变压器的原理,应该属于高考考查点,今后可以用此题帮助复习相关知识,可以对原题作如下修改:设此时向原线圈中输入的电流有效值为I1.向原线圈输入的电流与原线圈流动的电流是不同的,输入电流与输出电流仍然满足变压器分流规律。,谢谢大家!欢迎提出宝贵意见!,我的邮箱:,