高中物理(选修3-1)人教版 总复习学案.pdf
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1、第 一 章 静 电 场 1.1电敞其守I靛 律、库仑定律、电 班 踱【学习目标】1、了 惭w w c,螂2、掌蟠论定律,能瞬决白关的问题。3、理 触 场 腿 淇 矢s性掌握电硼般的叠加,并 曲 地 郑i堀4、知道用电解湘述电场的方法。理解弓入电场线的意义。【自主学习】-电荷及电荷用亘1、自 姆 科 例 蹄,正电褥口负电荷,附电荷相5一,册 电 砸5一电荷的多少叫故_,单 住 圄 轮,符号是C。所 腌 视 郴 静 瞳 旗 顿 量 所 脩 电 荷te称 。2,(1)点顿是一种_m 当 带 电 体 桶 _对硼究的问题影向不大时,可渊带电体视为点电荷。真蹄 点 电 荷 却 铝 的 这 个 版 褛1以
2、于;喇 喊 用I砒 念3、使 例 本 带 电 钮 祛 蟋 睡、感皿、咽曲,其实质 电 并 酸 移。4、电 荷 既 不 能 也 不 能 只 能 从 T物u至 怩 或 从 物 体 的 转 播y,傍邮程也电荷的鲤,这 就 觑 荷 守 跪 电二、1,真空4两个 昨间的帆的用力F的大小,总昭们的电荷量Q I、Q f lWM,跟它们的距离r的_ _ _ _ _ 成反比,作用力的邠船着匕们的_。俎 F=_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _适 用 范 蛤 白 的 _ _ _ _ _ _。三、电 瞬 渡1、崛 口 峥 踱4、库仑定律与不利
3、 力 曲 的 上 映 吓 表:雌共同点国IJ影向fe i胡法康万 例1力定律(D都与i隅的二次破反比(2)商侑-个耨:与mw、筋 只 有力mi,岫,r的雌与两有关,j力,也有_ 力Q i,Q,r2、电场强/蝴几个公式地电场是电荷之间发生相互作用瞰防物质_ 周围存在电场,四 蛔 心式放 利 耐 某 点 的 顿i所 赖 金鼓电荷厢L_的比伽微该点的利翔踱公_ _ _ _,单位:_ _ _ _,或V/m是位述电场力的性质的物理量,能够反映电场供蟹木 联E康E的大d Wq _的大小程是由电场_次定的,只与形成电场的电荷和该J 有 关,与 耀 电W&:猫胜电 场 雌 的 舶 与 该 工_所受电场力的方向
4、相同,与 受电场力的方向相反,儿 声 喃 时,磁 矢 量 的 战 法A U,艮 定则。(D =适用于 fiW场q(2)g 是点电荷在真空中形成的电场中某点场强的计算式,只适用于 在真空中形成r的电场。(3)E=4 是匀强电场槐强的计算式,只适用于,其中,d必须是沿 的距离。3、WWO趣霹姣RlW fiW绽 贴 两 四、电 殛(1)电赚在电场中画出峨使脸点的_力牖解骸点的_加 Hfc这I 锄 懒 励 微 电场线 电场线是人们为了描 J而 人 为|;画 出 来 的,电剔并非真正存储这样 些 峨。它可以修宜观地S映电场W _和 o(2)电 礴 罐 质:电凝疑睇工 (瞅穷远处);终 好 (皿 J远处)
5、。其田点的雌方向和该点的_方 I V 致疏密程度魂了电场(I-,电I 条潘粼钿昉场强_;电庭端疏的H 昉 场 M_。在没有电荷的空可 电不能_,两 条电场线不育_O(3)与电势的关系储冲场中,电 场 缭 蹴 面 且由电势较 的等势画部 电势较侬僦而。P 赌 电 酸的方向电势越来,但 赌电 继伪向场强 _ 越检划、。(4)电滕蜘电解俄扬中的举恸迹匕的,囱 I灰存缶戈的条件下冰缰告即:1硒 初 磨 或 楞 零,但 雌 苗 跑 赖 线 _。钿 荷 K 受 电 励 作 用 或 即 他 的方向和电魁甯亍。同时满足逆外条件,轨迹才和除灌合。【典型例题】例 1:如4 1 1 T 所示,有两恸电小f求,电量分
6、嬲闻和的Q,仅空中榔回.如。如果引睇三W 电小球&彳此个小平M、球花眼删怀巾端?/W E f 十勾蛇?的四学Q q 9 QA C B (图 1-1)(1)审题(写出或标明你认为的关键词、题中条件和所处状态及过程)(2)分析(合理分段,画出示意图,并找出各段之间的连接点)(3)解题过程例2:(20 0 4 广 西 即 如4 1 1-2所示,初 函 妙 u的制立子,从A 点射入电灯沿 懈 瘴 倒 B 点 判 机(1)糅雨十么电?粒 效 ISW晌变化?画出A、B 两点的加度万句。图2(1)审题(写出或标明你认为的关键词、题中条件和所处状态及过程)(2)分析(合理分段,画出示意图,并找出各段之间的连接
7、点)(3)解题过程例3:如图1-3所示,A、B两点放有顿量泡和吸的点电荷,A、B、C、D四点在同 噎线匕且A C=C D=D B,将一正电荷从C点沿苜缝J I J D点 则()A、顿力一直teaB、电场力先做正功再做负功+Q+2QC、电场力一直做负功 图M -1-D、电场力先做负功再做正功 A C D B(1)审 题(写出或标明你认为的关键词、题中条件和所处状态及过程)(2)分 析(合理分段,画出示意图,并找出各段之间的连接点)(3)解题过程【针对训练】、炯 硝 两 怫 同 的 剑 副、球A和B,梆 的r,带电H分另嘱q和2q,但带(用帏荷;4知它伍宜邮阱断作用力大小为F,有f 船、B相同的不
8、带电的金属球C,当C跟A、B依次各觥1 L次后移开,再将A、B|W隅变为2 r,那么A、B间的(乍 用 力 小 幅 隰()A、5 F/6 4 B、5 F/32 C、3F/6 4 D、3F/1 62、如图1 4所示,魁 够I做 端 固 定,下 端 翻L 1 W小球a,a*踱存相度 在a的口有那邰j,a、b都 稀 电,如图所示现使b带电则()c 1A、a、b间不发的I互作用 罩 2B、b l锻 引a,吸 防 狗 妍 IC、bMWEa排斥开D、b先吸引a,接触后又把a排斥开 JL3、蛔 辘 解 下 断 确 的B()A、由E =可知,电 场 雌E跟放入的电荷q所受的电场力成正H i如图 T 麻为电场打
9、的 根 电 峻,在该电场线上有a、b两点,用E a、E b分 另M两处场强的大小,则()A、a、b两点I I蟒 昉 俐 目 同 -1-B、因为电场线由a指向b,所以E a E b a bC、因为电是直线,所以E a=E b 图1-51)、因 为 碰 道a、b腋 曲 电 吸 邮 精 况 刑 不 撕 淀 瓜E b的大力供装2、在x轴 有两个点电荷,一W正电如另T W l他Q,且Q=2 f t,用E和&糊0我示两个点电荷所产生的场强大小则在x轴上.()A、E用之点只有f该处的合嘛勤零B、E用 之 点 蜘 两 处 场 跌 零 斤 处A场 瞅2艮C、E尸&之点螭三处其中两处合场虽为零,另一处合场强为2艮
10、D、E用 之 般 有 一 处 其 中 一 处 郃 狗 勤 零 另 两 处 合 照 勤 加3、如图1 6所示,用两梃睢能两个带同和 喻 例、球 翱 在 点A琬 谩 大 于B ir nm,人 断 脚 钝:于8球所部吨荷量。两球鼬时,A、B两球处 砺 E 砰 f f i 上 影 我 竖g线 蒯;推 纲 既a和3则()A、a 3 B、a 无 海 淀4、如图1-7所示,直线A、B是电藏/其 块 点P处由静1 1开 始 翻 试 采 电 荷 时,它沿直线向B处 侬,对 眄 喙B胖蜥正确T J是(不M电 龌 力)A、电荷一定向B做 枷i l渤B、做t l腱哂翔、的 殴 B _J-C、电荷-定向B做 加 融 燧
11、 用1皿 图1-7D、电荷向B做&碱 弱 ,加 睡 度 陋 世 飘 不 能 触 5、如图所示A、B为带电1今别是Q A c d B前M的两懵量异种点电荷,c、d为A、-1-1B造肚的两个点,且 配 皿,则c、d 图 _ 酿 电 瞬S|y6、如图1 4所示,半径为r的圆与坐1釉的交点分别为a、b、c、d,空间有与x-*-轴电量正为邠p相的同试的探电翎荷电放场在,同时,在o点固定f i荷量为十的点电荷,如衬E T带 c/F一c点则恰好处于平衡,那么该匀强电场的瞬壮小为,f 0 ta、d两点的合礴划吩别为_ _ _ _、。7、(2 0 0 4 )喻 正 实,孵、为上下2 1阚,上 夸 娜 岫 金,下
12、e为电大小3 3 t l W EjL,L=1.5X 1 0Bm o或 博 质 郑 厢 领 之 鞭 静 岫()8、两个质B都为m的小球可视为质量,用长度都是L能修细线镂挂在同一点,使|却赭上等量同种电荷,平衡时两 殿 的 蝴 为2。,求每个小球所蝌电量。9、T 好带FWmj,以 丫,金 脉 物 做4 5。就 虽域粒子储求 步 抽 电 场 序 鼬 嗣 值 并 说 明 其 方 向。1 0,咱 郎 均 为L恤 丝 娜 定 好 质1为m、带 迎 领 防q机1的卜球 如图1-1 0所示,若 斤 个 水 平 的的牙虽电场使幺缀都瞬绚处丁平衡忧橱贝斯加电队附N明龊什么条件?【学 后 反 思】然 畿自主.、电荷
13、及电荷守恒1、麻口排斥吸引电荷1 e =1.6 x l O l 9C 元电荷2、理 想 形 伏3、摩 魏 电、感 谢 电、接ii!l起电电子微锵4、仓 峭 消 灭 懒 部分 另 部 分 幅 不 变二、催 定 律1、点电荷正比 二次方 磔 女 与 争 9.0X1 09MM2/C2r2、二次方质量、距离、引电荷量引斥力三、电场强I度1、电 荷 电 场 力 电 量 E=F/q N/C力弓躁 本身的性质位置正电荷负电荷 平行边形2、任f u 膨式 点 电 荷 匀 强 电 场 电 嫩 加四、电 嬲 般 场 强 电 场 嬲 耳方向 正 电 荷 负 电 荷 场 虽 弓 瞬 弱 傅 f撤 垂 苴 高 低 越
14、低(4)不同直线平行电场力平行典 陟题例1 解析:止 I题考荏0T线上三个自由电荷的平衡问题。如图所示,第一:个小球平衡位1应 颉 称 9Q i m 匕 瞬 逅。如图中C 端设A C=x m,B C=(0.4-x)m,对q 有:kQq k9Q q丁 一 (0.4-X)2解得:x=O.Im要 时 平 纲 须 颗 电 荷 对 以 在0.4*%169艮蝶一:个小球带负电荷,电荷量是Q 的一倍,应放出Q种 9 Q 的 掇 上 f ll&W.1 m 处16答案:负电荷例2解析:此例考杏电场线的点及带睡好在电场中运动受力对取迹之间的关系。(1)粒76力方用都J 弯邮iH tt的位子四惋迹闺如带E 电。(2
15、)由电场线的疏密闿兄可知粒子力感度增大。(3)A、B两,醐力n i g o 向即会颤在田OitTO向,如答案:(1)正 电(2)增 大(3)见解析图例3解析:由于A、B两苞均蛹带正电的点电荷,在A B谈t有一点合场强必为零,设该点距A点的距 为x,根据 电前场影拭和O叠 加 有:k%=k ,x=(V 2-1)L 可见E=0点在C、D之间。%(J)由此被口,正电荷从C到D的过程中,电场力先做lE功再做负功,故B正确。答案:选B。针 砌 练1、解析:选A、C,若为异种电荷,由于各d球相I司,飒蝴电量平分,则%=幺,=工q,由 尸 二 女 缚 计2 4 r算 则C正述若为同柚荷,则d =幺,=9/曲
16、 蟹 尸=人 组2廿算,可知A正解2 4 r2、解析:选D b带电后,使a刊券电感亚 感劭解果是a靠近b的 侧 晒 与b异和I憾应电荷,远离b的T f f l出现与b|曲|的感应电荷,舁种电荷离b近 故b对a吸引,接触后b、a带畸中电荷,它们间的斥琬a排斥开,故D 1 H角。3、Of:选D由 于 曲 躬 踱 与 电 琳 麻 御 战 与 蹄 瞒 送 故A、B错 误 公 掰 的f适册墀的中点电荷,当r 叫 透 时,顿不可能是点电荷,故C错误。因此DHM4、解析:与雷依t这一小圆前哧对于圆1 1、对称除喇的电荷量4 =/笆0=行 Q,由于半径,可哪骸成电电荷,根 糊 沦 超 耗 对 中 四 做 步:
17、小 为:2rF=k =k 4 R:=吗:其 方 向 庄 建 国 首 邮 孑 曲 4R2 R2 4 R4雒吗2解 湍 必 孑 讨 心4 R4能力训练1、解析:选A、D由F嵋上每一点的限方向跟该版强访向f t而 该 峥 诞 峨 故Ai 电建邸J端 俵 示 电 硼 则,只 铲 嚓 峥 步 劫 蜥 蜥 密,故D 1 I 3羸2、解标选B由E =k乌 Qi%可 知E尸&的躯图Q藏 离Q较i x轴比群的导1 1骄,T 是QQ厂间,另一个点是a与Q的 雌 上 且 在a呦M f f l。3、解析:选B A、B之间懒电力是作用4口反作用援系,所以不论A、B明降电荷量大它f j及至曲静电力大小相等,方I朔 反 由
18、 平 解 件 得,,t a n d =纽 可 见 质3越元悬线叮竖屋那J懒 幽、即a O,E 曲 空 +*,2 3q I2糠:E)陪哼 1.2 电场能的性质【学 习 目 标】1、理解电场力做功特点,掌握电场力做功和电势能的变化的关系2、理解电势能、电势的概念及相互关系。3、理解等势面的概念及等势面和电场线的关系。4、理解电势差的定义及正负值的定义。5、会用uAH=例-外 及“B=匕8/q进行有关计算6、理解匀场电场中电势差跟电场强度的关系=E d7、会用。=&/或 =。./1解决有关问题【自主学习】一、电势差、电势、电势能电势差定义电荷q在电场中的两点间移动时电场力所做的功WIB与电荷量q的比
19、值公式力8=卬 /%单 位:伏,符号丫物理意义描述电场能的性质,两点间的电势差在数值上等于在两点间移动单位正电荷时电场力的功电势定义电场中某点的电势是指该点与零电势点之间的电势差,符号:(p物理意义电场中某点的电势等于单位正电荷由该点移动到零电势点时电场力的功,描述电场能的性质与电势差的关系UAB=PA-P1)类似于高度差和高度的关系电势能定义电荷在电场中由其相对位置决定的能(类似重力势能)2、(1)电场中确定的两点间的电势差是 的,和零电势参考点(标准点)的选取 0(2)电势是相对量,它的大小和电势零点选取(3)在选取了参考点以后,在 确 定 的 电 场 中 的 确 定 点 的 电 势 是,
20、和该点有无试探电荷无关。(4)正电荷由静止开始仅在电场力作用下一定由 电势处向 电势处运动;负电荷由静止开始仅在电场力的作用下一定由 向 运动。二、电场力的功1、特点电场力做功与路径,只与 有关。2、计算方法(1)由公式W=qEs(s为电荷初末位置在电场方向上的位移)(2)由公式$=4。(。加为电荷初末位置间电势差的大小)(3)由电场力做功和电势能的变化的关系:=E%EpAE4.EpB分别是电荷电场中A、B两点的电势能)(4)由动能定理网i场 力 就照=EK三、等势面1、定义:电场中 构成的面叫等势面。2、等势面与电场线的关系(1)电场线总是与等势面垂直,且从 等势面指向 等势面。(2)电场线
21、越密的地方,等势面也。(3)沿等势面移动电荷,电场力 做功,沿电场线移动电荷,电场力 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)实际中测量等电势点较容易,所以往往通过描绘等势线来确定电场线。四、电势差与电场强度的关系1、匀强电场中电势差U和电场强度E的关系式为U=2、说明(1)U=Ed只适用匀强电场的计算,对非匀强场可以用来定性分析,如非匀强电场中各相邻的等势面的电势差一定时,E越大处,d,即等势而越(2)式 中d的含义是某两点 距离或两点所在等势面间的距离。由此可知电场强度的方向是电势降落最 的方向。(3)匀强电场中相互平行的方向上相等的距离上电势降落【典型例题】例1
22、图1.21中,a、b为竖直向上的电场线上的两点,f一带电质点在a点由静止释放,沿电场线向上运动,到 b/b点恰好速度为零,下列说法中正确的是()/A、带电质点在a、b两点所受的电场力都是竖直向上的/B、a点的电势比b点的电势高/aC、带电质点在a点的电势能比在b点的电势能小/D、a点的电场强度比b点的电场强度大(1)审题(写出或标明你认为的关键词、题中条件和所处状态及过程)(2)分析(合理分段,画出示意图,并找出各段之间的连接点)(3)解题过程例2如 图1.22所示的匀强电场中,有a、b、c三点,ab=5cm,bc=12cm,其中a b沿电场方向,be 和电场方向成6 0 角,一个电量为q=4
23、 X 1 0 C 的正电荷从a移到b 电场力做功为%=1.2 X 1 0 )求:(1)匀强电场的场强E=?(2)电荷从b 移到c,电场力做功W z=?a、c 两点的电势差上=?分析:(1)审 题(写出或标明你认为的关键词、题中条件和所处状态及过程)(2)(合理分段,画出示意图,并找出各段之间的连接点)(3)解题过程:例 3 1.2 3 如图所示,在场强E=l.5 X 1 0:N/C 的匀强电场中,有 A、B、人、-C三点,A B 垂直于电场线,B C 平行于电场线,A B=3cm,B C=4 cm,A C=5 cm,X-A、B的电势差U/O,B、C电势差I k 与 A、C电势差I k 相等,氏
24、=品=6 0 丫,_ _ _ _ _ _ _ _把一正电荷q=+1.0 x 1 0-8。放在A点 求:(1)电荷q 在 A点 受 到 的 电 心场力为多大?方向怎样?(2)电荷q 沿 Af C路线到达C点,电场力各做了多少功?电场力做功有什么特点?电势能怎样变化?变化了多少?分析:(1)(写出或标明你认为的关键词、题中条件和所处状态及过程)(2)(合理分段,画出示意图,并找出各段之间的连接点)解题过程:a-e例 4如 图 1.2 4所示,两平行金属板A、B间接有直流电源,一电子从A板附近无初速释放,当电子到达B 极板时速度为,现将B板 向 左 移 动 段距离,使 A、B间距离变为原来的一半,仍
25、让电子从A板附近无初速释放,当电子到达B板时速度为v z,则 有()A、V i=V 2V1=2V2D、V 1 =V 2 v2分 析(1)(写出或标明你认为的关键词、题中条件和所处状态及过程)(2)(合理分段,画出示意图,并找出各段之间的连接点)(3)解题过程:【针对训练】1、如 图 1.2 5 所示,M、N两点分别放置两个等量异种电荷,A为它们连线的中点,B为连线上靠近N的一点,C为连线中垂线上处于A点 上 方 的 点,在 A、B、C三 点 中()A、场强最小的点是A点,电势最高的点是B点B、场强最小的点是A点,电势最高的点是C点C、场强最小的点是C点,电势最高的点是B点D、场强最小的点是C点
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