新课标2012-2013学年高三物理电场复习.ppt

第九单元电场,第九单元 知识框架,静电场的产生与本质,第九单元 知识框架,静电场的产生与本质,第九单元 知识框架,电厂的力的性质,第九单元 知识框架,第九单元 知识框架,电厂的能的性质,第九单元 知识框架,第九单元 知识框架,电荷在电厂中的运动,第九单元 知识框架,第九单元 考纲展示,第九单元 考纲展示,第九单元 高考要求,电场是电学的基础知识，具有对力学和电学承前启后的作用这一单元要求把力学的“三大观点”系统地复习一遍，同时又要掌握电场的概念和规律本单元为历年高考的重点之一，特别是在力电综合试题中巧妙地把电场概念与牛顿运动定律、功能关系、动量等力学知识有机地结合起来，从求解过程中可以考查对力学、电学有关知识点的理解和掌握的熟练程度所以复习本单元时要牢牢抓住“力”和“能”两条主线，实现力、电知识的系统化，掌握它们的有机联系，做到融会贯通，这也正是高考命题对本单元的能力要求,第九单元 复习策略,1.本单元主要内容可以概括为：两条主线、三个关系、四种现象、五种常见电场、六个常用规律、七个主要概念(1)两条主线：电场的力的性质；电场的能的性质(2)三个关系：电场力做功与电势能变化的关系；匀强电场中电势差与场强的关系；电场线与等势面的关系(3)四个现象：静电感应现象；电容器充放电现象；带电粒子在电场中加速；带电粒子在电场中偏转,第九单元 复习策略,(4)五种电场：孤立点电荷的电场；等量异种点电荷的电场；等量同种点电荷的电场；匀强电场；点电荷与带异种电荷金属板间的电场(5)六个常用规律：库仑定律、电荷守恒定律、牛顿第二定律、动能定理、动量定理、能量守恒定律(6)七个概念：元电荷、点电荷、电场强度、电势、电势差、电势能、电容2复习本单元应着重点突破以下几个方面：(1)重视对基本概念的理解 本单元主要概念有七个，其中的重点概念有：电场强度、电势差、电容,第九单元 复习策略,除了理顺电场中三个关系外，在复习时要加强对知识的总结与提炼如计算电场强度有三个途径；计算电场力做功有三个途径；判断电势的高低有四个途径；求解电势能的变化有三个途径等(3)重视解题规律的总结与指导在力电综合中，研究电场的力的性质时，要利用牛顿第二定律、力的平衡条件分析；研究电场能的性质时，要利用动能定理、能量守恒定律进行分析同时，利用电场线或等势线定性分析电场中的问题往往比较简便，这就要求复习时重视对五种常见电场的电场线与等势线的特点进行总结和记忆,第九单元 复习策略,(4)加强电场与其他物理知识的联系，重视知识的应用以实际应用为背景，以带电粒子在电场(或复合场)中运动为依托，以考查知识、区分能力为目的的出题思路在高考中已多次体现，这些考题情景新、信息多、综合性强、过程复杂，要运用多个力学规律或力学知识综合分析求解(5)重视对科学研究方法的领会本单元的科学研究方法主要有：理想化模型法，例如点电荷的概念；比值定义法，如电场强度、电势差的概念；类比法，如电场与重力场类比、电容器与水容器类比等,第九单元 使用建议,1本单元基本概念繁多、抽象难懂，关系复杂，容易混淆要从力和能两条主线来理解电场基本概念，理清知识线索库仑定律、电场的力的性质、电场的能的性质、带电粒子在电场中的运动是教学重点由于库仑定律的内容相对较少，所以把它与电场的力的性质合为一讲，在应用时要注意电荷的平衡问题；在电场的能的性质这一讲中，注意电场力做功、电势能、电势、电势差几者的关系，同时注意功能关系综合应用；最后一讲中先对带电粒子的运动加以分类：静止、直线运动、曲线运动，然后结合力学性质、功能关系进行分析2本单元建议安排9课时：第33、34讲各2课时，第35讲3课时，第36讲、单元训练各1课时,第33讲 电场的力的性质,第33讲电场的力的性质,第33讲 编读互动,1本讲复习要求学生知道元电荷、点电荷、电荷守恒定律、三种起电方式；掌握库仑定律，并能结合力学规律进行相关计算；掌握电场强度的概念，明确E与E的确切含义和适用范围，能利用它们进行相关计算；理解电场的叠加原理，并能进行电场的简单叠加；理解电场线的意义，熟悉常见电场线的分布及特点；知道静电感应，理解静电平衡的特点解题时，除了透彻理解有关概念外，要求掌握三种电场强度的计算方法，会从三个途径判断电场强度的方向；能用力的观点分析电场中的问题，会从两个途径计算电场力，会确定电,第33讲 编读互动,的方向(正顺负逆)；能结合力学规律(力的三大观点)分析带电粒子的加速与偏转问题；能用合成的方法处理重力场与匀强电场组成的复合场中单摆运动与圆周运动问题2本讲例题分类安排思路(1)库仑定律与力学问题；(2)电场强度与电场力；(3)电场线与电场力3本讲课时安排第一课时：库仑力及简单的平衡、电场强度的基本概念与场强叠加、电场线的特点第二课时：电场线与电场力、静电场中的导体、静电屏蔽,第33讲 考点整合,一、电场强度1.定义式：E_.2.方向：规定与_电荷在该点受的电场力方向相同3.特点：具有不变性(同一点的电场强度由电场本身的性质决定，与q、F无关)4.特例：(1)真空中点电荷的场强计算式：E_；(2)匀强电场的场强计算式：E_.5.形象描述：电场线(要求熟记几种常见电场的电场线)6.规律：(1)电场线的密疏对应电场的_，电场线的切线方向对应电场的_(2)电场线出发于_电荷，终止于_电荷,正,强弱,方向,正,负,第33讲 考点整合,qE,顺,逆,第33讲 考点整合,零,等势,等势,垂直,外表面,探究点一库仑定律与力学问题,第33讲 要点探究,一、应用库仑定律解题要点1.适用条件：真空、点电荷；两静止点电荷之间或静止点电荷与运动点电荷之间2.真空中两点电荷间的库仑力是一对相互作用力，满足牛顿第三定律3.对于两个不能视为点电荷的带电导体间库仑力大小的分析要考虑带电体上电荷的重新分布4.当r0时，带电体不能看成点电荷，也就不能得出F的结论,第33讲 考点整合,5.微观带电粒子间的库仑力远大于它们之间的万有引力，所以研究微观带电粒子之间的相互作用力时，可忽略万有引力6.应用库仑定律进行计算时，先将电荷量的绝对值代入计算，然后根据电性来判断方向二、如何解决涉及库仑力的力学问题库仑力可以和其他力平衡，也可以和其他力一起使带电体产生加速度因此这类问题的实质仍是力学问题，要按照处理力学问题的基本思路来解题解决此类问题的基本步骤如下：1.明确研究对象(多为一个带电体，也可以是几个带电体组成的系统)；,第33讲 考点整合,2.分析研究对象所受的全部外力，包括电场力；3.分析研究对象所处的状态：平衡状态、非平衡状态等；4.由平衡条件或牛顿第二定律列方程求解说明：由于带电体之间的库仑力是一对相互作用力，满足牛顿第三定律，因此对于孤立的带电系统在只有内部各部分相互作用的过程中，可考虑应用动量守恒或动能与电势能之和守恒来研究,第33讲 考点整合,D,第33讲 考点整合,点评 本题考查涉及库仑定律的平衡问题，与前面力学平衡问题解题思路相同，但要注意库仑力的特征命题意图 本题意在巩固学生对平衡问题的处理能力，同时加强库仑力与前面力学问题的整合,第33讲 要点探究,AB,第33讲 要点探究,第33讲 要点探究,探究点二电场强度与电场力,一、计算电场强度的三个基本公式,第33讲 要点探究,二、电场强度的“三性”的理解电场强度的三性为：矢量性、唯一性、叠加性因为场强是矢量，且电场中某点处场强E是唯一的，空间中多个电场存在时，某点的场强为多个电场的合场强，场强叠加遵循矢量合成法则(平行四边形定则)场强叠加是高考热点，且多侧重于对等量同种电荷电场和等量异种电荷电场的考查，详见下表,第33讲 要点探究,第33讲 要点探究,三、求解电场强度的几种特殊方法补偿法、极值法、微元法、对称法、等效替代法等,D,第33讲 要点探究,第33讲 要点探究,D,第33讲 要点探究,第33讲 要点探究,点评 本题考查学生通过“微元法”处理实验数据的能力命题意图 本题实质体现的是转化思想的运用，即把不能视为点电荷的问题转化为点电荷问题(库仑定律适用于点电荷)，微元法是实现这一转化的有效手段,第33讲 要点探究,第33讲 要点探究,第33讲 要点探究,探究点三电场线与电场力,第33讲 要点探究,二、电场线的作用电场线是认识和研究电场问题的有力工具，必须掌握典型电场的电场线分布，电场线的基本作用如下：1判断库仑力的方向；2判断场强的大小(定性)和方向；3判断电荷在电场中电势能的大小；4判断电势的高低和电势降落的快慢；5间接判断电场力做功的正负；6判断等势面的疏密和位置三、电场线应注意的问题,第33讲 要点探究,1一根电场线不能表示场强的大小；2电场线是不真实的；3电场线是不闭合的；4电场线是不中断的；5电场线不相交、也不相切；6电场线不是电荷运动的轨迹四、电场线、电场力与粒子运动轨迹1运动轨迹不一定与电场线重合，轨迹的切线方向为粒子经过该点时的速度方向,第33讲 要点探究,2弄清力和运动的关系，揭示粒子为什么这样运动，带电粒子所受合力应指向轨迹弯曲的凹侧3粒子运动轨迹和电场线重合必须同时满的三个条件：(1)电场线为直线；(2)粒子只受电场力作用；(3)初速度为零或初速度平行于电场线,第33讲 要点探究,例4静电除尘器是目前普遍采用的一种高效除尘器某除尘器模型的收尘板是很长的条形金属板，图336中直线ab为该收尘板的横截面工作时收尘板带正电，其左侧的电场线分布如图所示；粉尘带负电，在电场力作用下向收尘板运动，最后落在收尘板上若用粗黑曲线表示原来静止于P点的带电粉尘颗粒的运动轨迹，图337中可能正确的是(忽略重力和空气阻力)(),A,第33讲 要点探究,第33讲 要点探究,解析 本题考查带电微粒在电场力作用下的曲线运动，中档题粉尘在电场力作用下做加速曲线运动，电场力指向轨迹的凹侧，而且与速度方向成锐角，只有A符合条件,点评 本题通过静电除尘器原理考查考生对电场线的理解和应用命题意图 对涉及电场线的问题一定要准确理解电场线的概念，全面掌握电场线的基本作用，尤其典型电场的电场线分布，一定要记清楚,第33讲 要点探究,A,第33讲 要点探究,解析 电场强度的大小用电场线的疏密来判断，密处场强大，显然EPEQ；又沿着电场线的方向，电势越来越低，则知UPUQ,A正确，B、C、D均错误命题意图 本题意在通过不等量异种电荷电场线的分布、电场强弱分析、电势高低的判断考查学生灵活应用能力，使学生认识到不但要能用电场线知识分析典型电场，还要能分析非典型电场,第33讲 备用习题,1如图甲所示，MN为很大的薄金属板(可理解为无限大)，金属板原来不带电在金属板的右侧距金属板距离为d的位置上放入一个带正电、电荷量为q的点电荷，由于静电感应产生了如图甲所示的电场分布P是点电荷右侧与点电荷之间的距离也为d的一个点，几位同学想求出P点的电场强度大小，但发现问题很难几位同学经过仔细研究，从图乙所示的电场得到了一些启示，经过查阅资料他们知道：图甲所示的电场分布与图乙中虚线右侧的电场分布是一样的图乙中两异号点电荷的电荷量的大小均为q，它们之间的距离为2d，虚线是两点电荷连线的中垂线由此他们分别求出了P点的电场强度大小，一共有以下四个不同的答案(答案中k为静电力常量)，其中正确的是(),A,第33讲 备用习题,第33讲 备用习题,第33讲 备用习题,22011石景山模拟 在光滑的绝缘水平面上，有一个正三角形abc，顶点a、b、c处分别固定一个正点电荷，电荷量相等，如图所示，D点为正三角形外接圆的圆心，E、G、H点分别为ab、ac、bc的中点，F点为E点关于电荷c的对称点，则下列说法中不正确的是()AD点的电场强度一定不为零，电势可能为零BE、F两点的电场强度等大反向，电势相等CE、G、H三点的电场强度和电势均相同D若释放电荷c，电荷c将一直做加速运动(不计空气阻力),ABC,第33讲 备用习题,解析 ABC根据对称性，a、b、c处等量正点电荷在D处产生的场强矢量和为零，选项A错误；根据点电荷产生场强的计算公式及电场叠加原理易知E点合场强小于F点合场强，选项B错误；E、G、H三点电场强度大小相等、方向不同，则选项C错误；若释放电荷c，电荷c将沿a、b连线中垂线向右做加速度逐渐减小的加速直线运动，选项D正确本题要求选不正确选项，故应选ABC.,第34讲 电场的能的性质,第34讲电场的能的性质,第34讲 编读互动,1本讲涉及的基本概念极易混淆，关键在于引导学生准确理解概念并牢记各物理量之间的逻辑关系由复习电场力做功(功是能量转化的量度)，引入电势能以及决定电势能的相关因素(电量及电势)，再到电势、电势差、等势线、等势面、等势体、场强与电势差的关系，使学生从整体上认识到电势是电场的本质属性并掌握电势差、电功与电势能变化的关系2本讲例题分类安排思路(1)电势能、电势、电势差与电场力做功；,第34讲 编读互动,(2)等势面与电场线；(3)涉及电场力做功的综合问题3本讲课时安排第一课时：几个基本概念的关系、电场线、等势线、轨迹线、电势差的计算；第二课时：电场力做功及功能关系的运用,第34讲 考点整合,一、电场力的功1.计算式：W_.2.正负功：做正功时，正电荷顺着电场线运动、负电荷逆着电场线；做负功时，正电荷逆着电场线运动，负电荷顺着电场线3.特点：电场力做功与_无关，与初末位置的_有关二、电势能1.大小：A _.,qU,qEd,路径,电势差,qA,第34讲 考点整合,2.变化量：与电场力做功存在一一对应的关系(1)定性关系：电场力对电荷做正功，电荷的电势能_；电场力对电荷做负功，电荷的电势能_(2)定量关系：WAB_q(AB)(电场力对电荷做的功等于电荷的电势能增量的负值)三、电势1.意义：电势是反映电场的能的性质的物理量,减少,增加,AB,第34讲 考点整合,无关,大,小,第34讲 考点整合,四、电 势 差1.定义式：UAB_ _(匀强电场的电势差为_)2.特点：具有不变性(固定两点间的电势差由电场本身决定，与q、W无关)3.等势面：在电场中同一等势面上，同一电荷具有相同的电势能；电场线与等势面相互垂直；电场线越密的地方等势面也越密(在相邻等势面的电势差相等的前提下)；在同一等势面上移动电荷，电场力_,AB,(BA),UBA,UEd,不做功,探究点一电势能、电势、电势差与电场力做功,第34讲 要点探究,1.电势与电势能的对比,第34讲 要点探究,第34讲 要点探究,2.电场强度与电势的对比,第34讲 要点探究,3.电场力做功与能量的变化 匀强电场中电场力做功WqUqEd；非匀强电场中电场力做功WABq(AB)正电荷顺着电场线、负电荷逆着电场线，电场力做正功，电势能减小；正电荷逆着电场线、负电荷顺着电场线，电场力做负功，电势能增加可与牛顿第二定律，功和能等相综合，解题的思路和步骤与力学问题完全相同，但要注意电场力做功的特点与路径无关,第34讲 要点探究,例1关于静电场，下列结论普遍成立的是()A.电场强度大的地方电势高，电场强度小的地方电势低B.电场中任意两点之间的电势差只与这两点的场强有关C.在正电荷或负电荷产生的静电场中，场强方向都指向电势降低最快的方向D.将正点电荷从场强为,C,第34讲 要点探究,解析 在正电荷的电场中，离正电荷近，电场强度大，电势高，离正电荷远，电场强度小，电势低；而在负电荷的电场中，离负电荷近，电场强度大，电势低，离负电荷远，电场强度小，电势高，A错误电势差与场强无关，B错误场强的方向就是电势降低最快的方向，C正确场强为零，电势不一定为零，电场力做功只与两点间的电势差有关D错误,第34讲 要点探究,变式题2010山东卷 某电场的电场线分布如图341所示，以下说法正确的是()A.c点场强大于b点场强B.a点电势高于b点电势C.若将一试探电荷q由a点释放，它将沿电场线运动到b点D.若在d点再固定一点电荷Q，将一试探电荷q由a移至b的过程中，电势能减小,BD,第34讲 要点探究,第34讲 要点探究,解析 本题考查电场线的知识由题可知，c点电场线比b点电场线稀疏，所以c点场强小于b点场强，A选项错误；沿着电场线方向，电势降低，所以a点电势高于b点电势，B选项正确；电场线方向不是电荷运动方向，C选项错误；正点电荷从a点移到b点，电场力做正功，电势能减小，D选项正确,第34讲 要点探究,A,第34讲 要点探究,解析 本题考查匀强电场的特点，中档题在匀强电场中，两点间的电势差等于UOPEd，d表示沿电场线方向的距离，则此时dRsin，得U10sin V，A对,第34讲 要点探究,点评 利用公式WqUAB计算时，有两种运算法(1)正负号运算法：按照符号规定把电荷量q、移动过程始末两点电势差UAB及电场力的功WAB代入公式计算(2)绝对值运算法：公式中q、UAB、WAB均为绝对值，算出数值后再根据“正(或负)电荷从电势较高的点移动到电势较低的点时，电场力做正功(或电场力做负功)；正(或负)电荷从电势较低的点移到电势较高的点时，电场力做负功(或电场力做正功)”来判断命题意图 例1、例2主要侧重于电势能、电势、电势差与电场力做功的考查，目的是让学生澄清各概念本质，掌握其相互关系并能进行定性和定量的分析,第34讲 要点探究,探究点二等势面与电场线,第34讲 要点探究,二、等势面与电场线的关系1.电场线总是与等势面垂直，且从高等势面指向低等势面，沿电场线方向电势降低最快；2.电场线越密的地方，等差等势面越密；3.沿等势面移动电荷，电场力不做功，沿电场线移动电荷，电场力一定做功；4.电场线和等势面都是人们虚拟出来形象描述电场的工具；5.由于测量等势点较容易，所以往往通过描述等势线来确定电场线,第34讲 要点探究,例3如图343所示，实线是等量异种点电荷所形成的电场中每隔一定电势差所描绘的等势线现有外力移动一个带正电的试探电荷，下列过程中该外力所做正功最多的是()A.从A移到B B从C移到DC.从D移到E D从E移到F,B,第34讲 要点探究,解析 电荷从A移到B及从D移到E的过程中电场力做正功，则外力做负功，选项A、C错误；从C移到D比从E移到F克服电场力做功多，即外力做功最多，选项B正确、D错误点评 本题重点考查等量异种点电荷等势面的分布及与电场力做功的关系，属于必须准确掌握的考点命题意图 本题意在巩固学生对于典型电场的等差等势面的分布规律,第34讲 要点探究,第34讲 要点探究,变式题2010成都模拟 如图344所示为一个点电荷电场中的等势面的一部分，A、B是不同等势面上的两点关于该电场，下列说法正确的是()A.A点的场强一定大于B点的场强B.A点的场强可能等于B点的场强C.A点的电势一定高于B点的电势D.A点的电势一定低于B点的电势,A,第34讲 要点探究,解析 根据等势面和电场线的关系画出几条电场线，如图所示由图可知A点所在处电场线较B点处密集，故A点的场强大于B点场强，A正确、B错误；由于不知道电场线的方向也不知场源电荷的正负，无法判断A、B两点的电势高低，故C、D错误,第34讲 要点探究,探究点三涉及电场力做功的综合问题,电场力做功，可与牛顿第二定律，功和能等相综合，解题的思路和步骤与力学问题完全相同1.能的转化与守恒定律：任何物理过程参与变化的能的总量不变，功量度不同形式的能的转化量2.动能定理：合力做的功或物体所受各力做功的代数和等于物体动能增量.3.功能关系：电场力做的功等于电势能的减少量除重力之外的力(包括电场力)做的功等于动能和重力势能之和的增量.除重力、弹簧力之外的力(包括电场力)做的功等于动能、重力势能、弹性势能之和的增量,第34讲 要点探究,第34讲 要点探究,第34讲 要点探究,第34讲 要点探究,第34讲 要点探究,第34讲 要点探究,点评 涉及电场力做功的综合问题与力学综合问题分析思路相同，要注意力学解题规律在此处的迁移应用命题意图 本题意在培养学生对于力电综合问题的解题能力，整合其解题思路,第35讲 电容、带电粒子在电场中的运动,第35讲电容、带电粒子在电场中的运动,第35讲 编读互动,第35讲 编读互动,第35讲 考点整合,增大,升高,变大,减少,降低,变小,第35讲 考点整合,电压,带电量,保持电容器带电量Q恒定,类平抛,第35讲 考点整合,第35讲 考点整合,3.相关问题：(1)示波器：它是用来显示_波形的仪器电子经过加速、偏转和直线运动，最终打在荧光屏上，它是利用最终的总偏转位移与偏转电压成_的原理制成的(2)带电粒子是否考虑重力一般分三种情形：一是研究对象为基本粒子，如电子、质子、原子核、正负离子等，其重力通常忽略不计；二是研究对象为带电小球等宏观微小物体，一般不能忽略其重力；三是研究对象为带电液滴，需根据题意分析确定重力是否要考虑(3)处理偏转问题的常用规律：牛顿第二定律、动能定理、动量定理,电信号,正比,探究点一电容与电容器,第35讲 要点探究,第35讲 要点探究,第35讲 要点探究,在实际使用中，当电容器始终与电源相连时，两极板间的电压等于电源电压；当它充电后与电源断开时，通常可以认为其电荷量保持不变2.带电粒子在平行板电容器内运动和平衡问题的分析带电粒子在平行板电容器中的运动与平衡问题属力学问题，处理方法与纯力学问题处理方法一样，仍然是先作受力分析和运动状态分析，再结合平衡条件、牛顿运动定律、功能观点进行分析和求解,第35讲 要点探究,例12010北京卷 用控制变量法，可以研究影响平行板电容器电容的因素(如图352所示)设两极板正对面积为S，极板间的距离为d，静电计指针偏角为.实验中，极板所带电荷量不变，若()A.保持S不变，增大d，则变大B.保持S不变，增大d，则变小C.保持d不变，减小S，则变小D.保持d不变，减小S，则不变,A,第35讲 要点探究,第35讲 要点探究,点评 本题以教材中的演示实验为基础，考查考生对电容器动态变化问题的分析能力，其中静电计的作用是显示电容器两极板间的电压命题意图 本题意在巩固学生对电容器的动态分析能力静电计本质上也是一个电容器，理解好这一点有利于理解和掌握该演示实验,第35讲 要点探究,变式题一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地，在两极间有一正电荷(电荷量很小)固定在P点，如图353所示以U表示两极板间的电压，E表示两极板间的场强，表示该正电荷在P点的电势能，若保持负极板不动，而将正极板移至图中虚线所示位置，则()A.U变小，不变 BE变大，不变C.U变小，E不变 DU不变，不变,AC,第35讲 要点探究,第35讲 要点探究,带电粒子在电场中的运动问题是典型的力电综合题型，带电粒子在电场中的主要运动形式有：匀速直线、匀变速直线、匀变速曲线、匀速圆周、变速圆周等；带电体的运动形式由受力情况和运动状态共同确定下面就带电粒子在电场中的加速和偏转，提出以下几方面注意事项：一、关于带电粒子受力情况分析1.带电粒子，如电子、质子、粒子及各种离子等，因为质量很小，所以重力比电场力小得多，重力可以忽略不计，有的带电微粒有特别说明，也可忽略重力；,第35讲 要点探究,2.带电微粒，如带电小球、带电液滴、烟尘等，质量较大，如果没有特别说明，其重力一般不能忽略；3.另外就是根据题目给定的研究对象的状态确定4.弹力：杆、绳、弹簧、接触面等，与力学中分析方法相同5.摩擦力：相对运动时的滑动摩擦力，相对静止时的静摩擦力。注意分析摩擦力的有无和方向以及确定大小的方法.二、带电粒子在电场中的加速运动,第35讲 要点探究,第35讲 要点探究,第35讲 要点探究,第35讲 要点探究,第35讲 要点探究,第35讲 要点探究,第35讲 要点探究,第35讲 要点探究,第35讲 要点探究,第35讲 要点探究,第35讲 要点探究,点评 本题是一道综合性较强的题目，过程复杂解决本题的关键在于分析清楚本题的各个物体的运动过程在本题中涉及三个运动的物体，一是小球A绕O点做圆周运动，在D点的速度方向与A的速度方向相反，且发生碰撞；二是小球P做类平抛运动，小球P运动中受到电场力和重力，力在竖直方向上，初速度水平，所以运动分解到两个方向上研究；三是A、P碰后小球C的运动，可能是类平抛运动，也可能是直线运动，这由C受到的重力和电场力及施加的恒力决定确定了物体的运动，各个运动运用相应的规律和定律即可求解命题意图 本题意在强化学生对带电粒子在电场中的类平抛运动问题的分析能力，尤其是运动的合成与分解的思想的应用和与能量观点的综合应用能力,第35讲 要点探究,第35讲 要点探究,第35讲 要点探究,探究点三带电粒子在交变电场中的运动,一、涉及交变电场的图象变换在平行板电容器两板间加上交变电压，则两板间就会存在交变电场，常见交变电压有方波形交变电压、正弦式交变电压、锯齿形交变电压根据E可知两极板间电场强度随时间变化的规律与电压随时间的变化图象相同，同理可知带电粒子在电场中受电场力随时间变化的规律与电压随时间的变化图象相同，据此可进行由Ut图象到粒子at图象和vt图象的变换，从而便于研究粒子的运动情况 二、带电粒子在交变电场中的运动形式 1.直线运动,第35讲 要点探究,(1)带电粒子在交变电场中由静止释放后，粒子可能做直线运动，可能做往复运动，也可能做单向直线运动；(2)带电粒子以一定速度平行于电场方向射入交变电场中，粒子做直线运动2.曲线运动,第35讲 要点探究,第35讲 要点探究,第35讲 要点探究,第35讲 要点探究,第35讲 要点探究,第35讲 要点探究,点评 本题为带电粒子在交变电场中的运动问题，需要分初速度方向和垂直初速度方向两个方向来研究，两个分运动具有等时性另外注意本题对数学归纳法的应用若带电粒子在交变电场中沿平行于电场方向做直线运动，要及时通过图象变换画出带电粒子的vt图象帮助分析，如下面变式题命题意图 本题意在让学生掌握处理带电粒子在交变电场中运动问题的基本思路，让学生清楚粒子在交变电场中可做直线运动，也可做曲线运动,第35讲 要点探究,AC,第35讲 要点探究,解析 作出不同时刻的释放电子的vt图象，从图可知选项AC正确,第36讲 本单元实验,第36讲本单元实验,第36讲 编读互动,1本讲在掌握等势面及带电粒子在电场中的偏转的理论的同时，又把理论知识与实际相结合，属于验证研究型实验在用描迹法画出电场中平面上的等势线的实验中，注意电流计的指针偏转与电流方向的关系，即电流从哪边进去就偏向哪边使用示波器的实验中，一定要加强对原理的形象解释：先只加X方向的各种形式电压，观察图形变化；再加Y方向的各种形式电压，观察图形变化；最后同时加X、Y电压，理解图形的变化,第36讲 编读互动,2本讲例题分类安排思路(1)实验原理与实验操作；(2)实验数据和误差分析；(3)同类实验拓展与创新3本讲安排1课时,第36讲 考点整合,实验一用描迹法画出电场中平面上的等势线1.实验目的(1)用描迹法画出电场中一个平面上的等势线(2)深化理解两个等量异种电荷形成的电场的等势面、电场线的分布2.实验原理我们可用导电纸上形成的恒定_来模拟静电场当在电流场中与导电纸接触的两探针尖端_为零时，与探针相连的电流计中通过的电流为_，从而可利用灵敏电流计和探针找出电场中的_，并依据等势点进行等势线的描绘,电流场,电势差,零,等势点,第36讲 考点整合,3.注意事项(1)在木板上铺纸的先后顺序由下到上依次是_、_、_，并且导电纸涂有导电物质的一面朝上(2)在探测与某基准点电势相等的其他各点时，与该基准点相接触的探针要固定不动(3)减小误差的方法：应尽可能使用精度较高的电流计；选用涂层均匀的导电纸；电极与导电纸之间要保持良好接触(4)画等势线时，应画出平滑的曲线，而不能画成折线实验二练习使用示波器1.实验目的,白纸,复写纸,导电纸,第36讲 考点整合,(1)了解示波器面板上各种旋钮或开关的名称及作用(2)学会使用示波器观察亮斑并对亮斑进行聚焦、竖直移动、水平移动；能观察扫描，并进行调节；观察亮斑在竖直方向的偏移并进行调节；观察按正弦规律变化的电压图线2.示波器的工作原理示波器是一种常用的电子仪器，它的核心部件是示波管示波管由_、_和_组成电子枪发射电子束，在偏转电极的作用下，电子束发生偏转，打在荧光屏上不同的位置若偏转电极的电压变化，电子束的偏转距离也随之变化，打在荧光屏上的位置也相应变化由于视觉暂留和荧光物质,电子枪,偏转电极,荧光屏,第36讲 考点整合,变化，打在荧光屏上的位置也相应变化由于视觉暂留和荧光物质的残光特性，亮斑看起来就成为一条连续的亮线，间接显示了所加电压的变化3.各种调节(1)光屏上亮斑的调节将辉度调至最_，竖直、水平位移旋钮居中，衰减倍率最大，扫描范围调至_打开电源，预热12min.调节辉度，使亮度适中调节聚焦和辅助聚焦，使亮斑最小调节竖直位移、水平位移，使亮斑移动(2)观察扫描并进行调节,低,第36讲 考点整合,“外X”,第36讲 考点整合,探究点一对质点、参考系概念的理解,第36讲 要点探究,例1在“用描迹法画出电场中平面上的等势线”实验中，用在导电纸上形成的电流场模拟静电场，描绘一个平面上的等势线吴利同学想模拟带负电的点电荷附近电场在一个平面上的等势线，他在木板上依次铺上白纸、复写纸、导电纸，并用图钉固定，然后在导电纸中央固定一个小圆柱形电极A，如图361甲所示(1)还需要一个什么形状的电极？答：_.在图甲中画出示意图，并完成电路连接,圆形,第36讲 要点探究,第36讲 要点探究,(2)通电后，要描绘出过C点的等势线，还需要的仪器是_，操作步骤是 _(3)描绘出的等势线应是正圆形，而实验中实际得到的图样却出现明显变形，如图乙所示右边明显偏离圆形而向外凸起，其原因可能是 _(写出一个即可),带两个探针的灵敏电流表,用一个探针与导电纸上的C点接触，另一个探针在导电纸上试触，触到某一点时如果电流表指针不偏转，则把这点记录下来，再把记录下来的点连成一条光滑的曲线，即为过C点的等势线,导电纸各处的电阻率不均匀，右边部分的电阻率比其他部分大；或圆形电极不规则，右边部分半径大；或圆形电极右边部分与导电纸接触不紧密等,第36讲 要点探究,点评 本题考查描绘等势线的基本原理和操作，其原理是用电流场代替静电场，所以必须要形成电流场，圆形金属电极的作用便在于此,第36讲 要点探究,C,第36讲 要点探究,解析 调节扫描微调旋钮，使该信号显示出两个完整的波形；再调节Y增益旋钮，使波形幅度增大,第36讲 要点探究,探究点二实验数据和误差分析,例22010全国卷 图363甲是利用激光测转速的原理示意图，图中圆盘可绕固定轴转动，盘边缘侧面上有一小段涂有很薄的反光材料当盘转到某一位置时，接收器可以接收到反光涂层所反射的激光束，并将所收到的光信号转变成电信号，在示波器显示屏上显示出来，如图乙所示,第36讲 要点探究,第36讲 要点探究,4.55,1.46,第36讲 要点探究,