内容正文:
第六章 电场
第六章 电场
命题趋势分析
《电场》是必修修3的第九章第十章,也是学习电磁学的开端。学生将学习到场是除实物以外物质存在的另一种形式。学生将通过电场和磁场的学习加深对于世界的物质性和物质运动的多样性的认识。电场中涉及到的概念和规律是高中物理核心内容的一部分,是学生进一步学习物理学的基础,对学生将来学习科学技术是非常重要的。所以电场成为高考中的重点,但也是难点。在高考中多有涉及。下表是近五年江苏高考中涉及电场的题目统计:
15年
16年
题号
2
7
8
15
3
15
题型
选择
计算
选择
计算
模型
静电现象、电磁感应的区分
带电粒子在复合场中的运动(电场和重力场)
电场线、电场强度、电势差
带电粒子在电场中的加速、磁场中偏转
电场线与电势、等势面关系,电场力做功
回旋加速器、带电粒子在电场中加速
17年
18年
19年
20
题号
4
8
4
5
5
9
9
题型
选择
计算
选择
选择
选择
模型
带电粒子在电场中的往复运动
电场线、电场强度、电势差
圆形导体的场强叠加
带电粒子在电场中的受力
图像电场力功率与时间
电场叠加、电势、电势能、电场力做功
电势、电势能、电场力做功
从以上表格统计可以得到如下启示:
1.高考中出现频率较高的第一个知识点:带电粒子在复合场中的运动。主要考查带电粒子在电场中的加速为主,也考查带电粒子在电场中的偏转、与重力场和磁场的叠加等。此类问题的在高考中的难度一般较大。在教学过程中,注意带电粒子在电场中加速、偏转的基本规律的掌握,适当增加难度、复杂物理情景的分析,让学生积累解决此类问题的方法、培养学生解决此类问题的能力。虽然不少试题中涉及电场与磁场综合,但在本章复习时尽量不要涉及与磁场的复合,以减小最初复习电场的难度。
2.高考中出现频率较高的第二个知识点:电场能的特点。此类问题在近五年高考中三次以选择题的形式出现。均为结合电场线分析场强、电势、电势差、电势能、电场力做功、等势面等。在教学过程中要注意通过电场线能分析场强大小、方向,能通过电场线的方向确定电势高低、能结合U=Ed分析电场中两点间电势差大小比较、能完成电势能变化和电场力做功正负的互判,能理解等势面和电场线的关系和转化方法。此类问题涉及概念众多、概念关联较多,并且概念较抽象,学生较难理解和熟练应用。可以先通过基本知识的梳理,掌握概念,再通过适当练习,巩固提升。
3.高考中出现频率较高的第三个知识点:电场力的性质。此类问题在近五年高考中三次均以选择题出现。主要以考查电场强度的叠加、点电荷的场强。教学过程中关注库仑定律、点电荷的场强、场强的叠加、等量同种电荷和等量异种电荷的场强的叠加。从高考中涉及的场强叠加可以看出其中主要以点电荷的场强大小和方向的确定、等量同种电荷场强的叠加为背景。在教学中需更多的关注。
4.静电感应现象、电容器两个概念考查次数较少。在教学中也要注意学生掌握基本概念、理解基本规律,从难度上可适当控制。
5. 结合近五年高考中电场知识的考查情况可知在下一段时间内仍会以带电粒子在电场中的运动、电场能的性质为背景进行考查。
知识网络构建
电场
电场力的性质
库仑定律: 中两个静止 之间的相互作用力,与它们的 成正比,与它们的 成反比。作用力的方向在它们的连线上。表达式:F= ,式中k=9.0×109 N·m2/C2,叫 。
电场强度
定义:放入电场中某点的电荷受到的电场力F与它的电荷量q的比值。
定义式:E= 。单位: 。其中q为 电荷的电量。
点电荷的电场强度:真空中点电荷形成的电场中某点的电场强度:E= ,其中Q为 电荷的电量。
定性描述:电场线。
方向:规定 电荷的受力方向为电场强度方向。矢量合成。
电场力做功与路径无关。电场力做功与电势能对应。 UAB 。
电势:试探电荷在电场中某点具有的 与它的 的比值。
等势面:电场中电势相等的各点组成的面。电势能Ep= 。
电势差:电荷在电场中,由一点A移到另一点B时, 与移动电荷的 的比值。定义式:UAB= 。
匀强电场中两点间的电势差等于电场强度与这两点沿 方向的距离的乘积。即U= 。
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