高二物理電磁場考綱及知識點

2017-06-18 07:19:01 　來源：網絡整理

　知識網絡

單元切塊：

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

　　電場的力的性質

　　教學目標：

　　1．兩種電荷，電荷守恒，真空中的庫侖定律，電荷量。

　　2．電場，電場強度，電場線，點電荷的場強，勻強電場，電場強度的迭加。

　　教學重點：庫侖定律，電場強度

　　教學難點：對電場強度的理解

　　教學方法：講練結合，機輔助教學

　　教學過程：

　　一、庫侖定律

　　真空中兩個點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點電荷。即帶電體的形狀和大小對相互作用力的影響可以忽略不計。（這一點與萬有引力很相似，但又有不同：對質量均勻分布的球，無論兩球相距多近，r都等于球心距；而對帶電導體球，距離近了以后，電荷會重新分布，不能再用球心距代替r）。

　　2．同一條直線上的三個點電荷的問題

　　二、電場的力的性質

　　電場的較基本的性質是對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．電場強度

　　電場強度E是描述電場的力的性質的物理量。

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

　�、龠@是電場強度的定義式，適用于任何電場。

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

　�、垭妶鰪姸仁鞘噶�，規(guī)定其方向與正電荷在該點受的電場力方向相同。

　�。�2）點電荷周圍的場強公式是：，其中Q是產生該電場的電荷，叫場電荷。

　�。�3）勻強電場的場強公式是：，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的三點頂點分別固定三個點電荷+q、+q、-q，求該三角形中心O點處的場強大小和方向。

　　【例6】如圖，在x軸上的x=-1和x=1兩點分別固定電荷量為-4Q和+9Q的點電荷。求：x軸上合場強為零的點的坐標。并求在x=-3點處的合場強方向。

　　2．電場線

　　要牢記以下6種常見的電場的電場線

　　注意電場線的特點和電場線與等勢面間的關系：

　�、匐妶鼍€的方向為該點的場強方向，電場線的疏密表示場強的大小。

　�、陔妶鼍€互不相交。
　　一、大綱解讀

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

　　二、重點剖析

　　“場”的本質源自電荷，電荷的周圍存在電場，運動電荷產生磁場，因此知識鏈條的頂端是電荷；同時電場或磁場又反過來對電荷或運動電荷施加力的作用，體現(xiàn)了知識體系的完整，因果輪回．知識結構如圖7－1．分“場”的產生、場對物質（電荷或導體）的作用和能量關系三個版塊．

　　1．靜止電荷、運動電荷和變化的磁場，在周圍空間都產生電場；運動電荷、電流和變化的電場在周圍空間產生磁場．

　　2．電場對靜止電荷和運動電荷都有電場力的作用；磁場只對運動電荷和電流有磁場力作用，對靜止電荷沒有作用力．這與“場”的產生嚴格對應．由于場力的作用，電荷或導體會有不同形式的運動，因此分析場力是判斷電荷或導體運動性質的關鍵．

　　3．場力可能對電荷或導體做功，實現(xiàn)能量轉化．當點電荷繞另一點電荷做勻速圓周運動時，電場力不做功；洛倫茲力不做功．要對帶電粒子加速就要對其做功，因此電場即可以加速帶電粒子，也可以使帶電粒子偏轉，而穩(wěn)定磁場則只能使粒子偏轉卻不能加速．變化的磁場產生電場，所以變化的磁場則可以改變帶電粒子速度的大�。�

　　三、考點透視

　　考點1、“場”的性質

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

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