高考物理专题章节座之三电学

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1、高考物理专题讲座之三、电学主讲人：中国人民大学焦文龙一静电场例题1：带电小球A、C相距30cm，均带正电．当一个带有负电的小球B放在A、C间连线的直线上，且B、C相距20cm时，可使C恰受电场力平衡．A、B、C均可看成点电荷．①A、B所带电量应满足什么关系？②如果要求A、B、C三球所受电场力同时平衡，它们的电量应满足什么关系？分析①C处于平衡状态，实际上是要求C处在A、B形成的电场中的电场强度为零的地方．既然C所在处的合场强为零，那么，C所带电量的正或负、电量的多或少均对其平衡无影响．②再以A或

2、B带电小球为研究对象，利用上面的方法分析和解决难点分析静电场部分的内容概念性强，规律内容含义深刻，是有关知识应用的基础．但由于概念和规律较抽象，对掌握这些概念和规律造成了一定的难度．所以，恰当地建立有关的知识结构，处理好概念之间、规律之间的关系，是解决复习困难的有效方式是非讨论①场强较大处，电势也一定较高吗？反之，电势较高处，场强一定也较大吗？②场强为零处，电势也一定为零吗？反之，电势为零处，场强一定也为零吗？③场强相等处，电势也一定相等吗？反之，电势相等处，场强一定也相等吗？分析与解①以点电荷（

3、正和负）的电场为例．②以等量异号电荷的电场和等量同号电荷的电场为例．③以匀强电场和点电荷的电场为例．电场叠加问题的讨论例题2半经为r的硬橡胶圆环上带有均匀分布的正电荷，其单位长度上的带电量为q，现截去环上一小段AB，AB长为方向如何？分析与解解法之一，利用圆环的对称性，可以得出这样的结果，即圆环上的任意一小段在圆心处所产生的电场场强，都与相对应的一小段产生的场强大小相等，方向相反，相互叠加后为零．由于AB段被截掉，所以，本来与AB相对称的那一小段所产生的场强就成为了小段可以当成点电荷，利用点电荷的

4、场强公式可求出答案．解法之二，将AB段看成是一小段带正电和一小段带负电的圆环叠放，这样仍与题目的条件相符．而带正电的小段将圆环补齐，整个带电圆环在圆心处产生的电场的场强为零；带负电的一小段在圆心处产生的场强可利用点电荷的场强公式求出，这就是题目所要求的答案．电场中的导体、电容器问题：（1）什么是静电感应？静电感应是一个过程，是导体内电荷重新分布的过程（2）导体处于静电平衡时，有哪些性质？①导体内部的电场强度处处为零；②导体表面是个等势面，导体是一个等势体；③净电荷只分布在导体的外表面．例题3绝缘的

5、导体球壳P上有一个小孔，用一根导线将球壳内的小金属球a和球壳外的小金属球b连接起来，P带正电．静电平衡时，金属球a、b是否带电？分别带何种电荷？提示小球a和小球b与球壳P等电势，小球a可看成是球壳内表面的一部分，而小球b应是球壳P外表面的一部分．电容器（2）电容器是一个储存和释放电能的元件．（3）平行板电容器的电容由哪些因素决定？（重温平行板电容器的研究的演示实验）例题4金属板A、C平行放置，且均接地，设金属板B带有正电荷3×10-6C，将B插入A、C之间，并使C板各带电量多少？答案：E1∶E2=

6、2∶1；QA=2×10-6C，QC=1×10-6C．静电场知识小结静电场规律的实验基础：（1）电荷守恒定律．（2）库仑定律．（3）电场叠加原理．电场强度E（1）定义：电场中某点A的电场强度为电荷q在A点所受电场力（2）规定：正电荷在电场中某点的受力方向是该点的场强方向．（应对静电场中的五种电场的电场线分布熟悉，能根据电场线的分布说出电场中场强的情况．）（4）场强的叠加在电场中，任意一点的场强是电场中所有电荷产生的电场强度的共同贡献．按平行四边形定则进行矢量的叠加．电势、电势差（1）定义：静电场中某

7、点A的电势为电荷q在A点所受具有的电A、B两点的电势差等于A、B两点的电势之差：UAB=UA-UB；A、B两点的电势差等于在A、B两点间移动电荷q电场力所做的（2）规定：以无穷远为电势能零点．电场力对电荷做正功，电荷的电势能减少，电荷克服电场力做功，电荷的电势能增加．电荷电势能的变化量大小与电场力做功的数值相等．（由于平等板间的匀强电场的边界是一定的，所以其电势能零点是根据具体情况规定的．）（3）描述：等势面．应对静电场中的五种电场的等势面分布了解，能根据等势面的分布大致说出电场中电势的情况．场强

8、和电势的关系（1）沿场强方向是电势降落最快的方向．电场中，电场线与等势面垂直并从电势较高的等势面指向电势较低的等势面．dAB是A、B两点沿电场线方向的距离．二欧姆定律难点：1．对非静电力做功和电动势的理解．2．对各种电路问题的分析、简化、处理方法．问题一在电源外部的电路中，电流由电源的正极流向负极，沿电流方向电势降低；而在电源内部电流由负极流向正极，沿电流电势升高．电流为什么会出现这种流向呢？电源外部的电路中，是静电力对自由电荷做正功，所以沿电流方向电势降低；而电源内部是电荷受的非