高中物理電學(xué)?？碱}型解題方法
高中物理電學(xué)?？碱}型解題方法
電學(xué)是中學(xué)物理的一個(gè)重要知識(shí)點(diǎn)，同學(xué)們想要在物理這科考得好成績(jī)，必須把電學(xué)知識(shí)給掌握了。那么同學(xué)們應(yīng)該怎么學(xué)習(xí)呢?下面是由學(xué)習(xí)啦小編整理的高中物理電學(xué)?？碱}型解題方法，希望對(duì)您有用。
高中物理電學(xué)?？碱}型解題方法
題型1：帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題
題型概述：帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題本質(zhì)上是一個(gè)綜合了電場(chǎng)力、電勢(shì)能的力學(xué)問(wèn)題，研究方法與質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)一樣，同樣遵循運(yùn)動(dòng)的合成與分解、牛頓運(yùn)動(dòng)定律、功能關(guān)系等力學(xué)規(guī)律，高考中既有選擇題，也有綜合性較強(qiáng)的計(jì)算題。
思維模板：(1)處理帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題應(yīng)從兩種思路著手。
①動(dòng)力學(xué)思路：重視帶電粒子的受力分析和運(yùn)動(dòng)過(guò)程分析，然后運(yùn)用牛頓第二定律并結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律求出位移、速度等物理量。
?、诠δ芩悸罚焊鶕?jù)電場(chǎng)力及其他作用力對(duì)帶電粒子做功引起的能量變化或根據(jù)全過(guò)程的功能關(guān)系，確定粒子的運(yùn)動(dòng)情況(使用中優(yōu)先選擇)。
(2)處理帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題應(yīng)注意是否考慮粒子的重力。
①質(zhì)子、α粒子、電子、離子等微觀粒子一般不計(jì)重力;
?、谝旱巍m埃、小球等宏觀帶電粒子一般考慮重力;
③特殊情況要視具體情況，根據(jù)題中的隱含條件判斷。
(3)處理帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題應(yīng)注意畫(huà)好粒子運(yùn)動(dòng)軌跡示意圖，在畫(huà)圖的基礎(chǔ)上運(yùn)用幾何知識(shí)尋找關(guān)系往往是解題的突破口。
題型2：帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題
題型概述：帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題在歷年高考試題中考查較多，命題形式有較簡(jiǎn)單的選擇題，也有綜合性較強(qiáng)的計(jì)算題且難度較大，常見(jiàn)的命題形式有三種。
(1)突出對(duì)在洛倫茲力作用下帶電粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)量(半徑、速度、時(shí)間、周期等)的考查;
(2)突出對(duì)概念的深層次理解及與力學(xué)問(wèn)題綜合方法的考查，以對(duì)思維能力和綜合能力的考查為主;
(3)突出本部分知識(shí)在實(shí)際生活中的應(yīng)用的考查，以對(duì)思維能力和理論聯(lián)系實(shí)際能力的考查為主。
題型3：帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題
題型概述：帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)是高考的熱點(diǎn)和重點(diǎn)之一，主要有下面所述的三種情況。
(1)帶電粒子在組合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)：在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，若初速度與電場(chǎng)線平行，做勻變速直線運(yùn)動(dòng);若初速度與電場(chǎng)線垂直，則做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng);帶電粒子垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，在洛倫茲力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。
(2)帶電粒子在疊加場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)：在疊加場(chǎng)中所受合力為零時(shí)做勻速直線運(yùn)動(dòng)或靜止;當(dāng)合外力與運(yùn)動(dòng)方向在一直線上時(shí)做變速直線運(yùn)動(dòng);當(dāng)合外力充當(dāng)向心力時(shí)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。
(3)帶電粒子在變化電場(chǎng)或磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)：變化的電場(chǎng)或磁場(chǎng)往往具有周期性，同時(shí)受力也有其特殊性，常常其中兩個(gè)力平衡，如電場(chǎng)力與重力平衡，粒子在洛倫茲力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。
思維模板：分析帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，應(yīng)仔細(xì)分析物體的運(yùn)動(dòng)過(guò)程、受力情況，注意電場(chǎng)力、重力與洛倫茲力間大小和方向的關(guān)系及它們的特點(diǎn)(重力、電場(chǎng)力做功與路徑無(wú)關(guān)，洛倫茲力永遠(yuǎn)不做功)，然后運(yùn)用規(guī)律求解，主要有兩條思路。
(1)力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系：根據(jù)帶電粒子的受力情況，運(yùn)用牛頓第二定律并結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律求解。
(2)功能關(guān)系：根據(jù)場(chǎng)力及其他外力對(duì)帶電粒子做功的能量變化或全過(guò)程中的功能關(guān)系解決問(wèn)題。
題型4：以電磁感應(yīng)為核心的綜合應(yīng)用問(wèn)題
題型概述：此題型主要涉及四種綜合問(wèn)題。
(1)動(dòng)力學(xué)問(wèn)題：力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系問(wèn)題，其聯(lián)系橋梁是磁場(chǎng)對(duì)感應(yīng)電流的安培力。
(2)電路問(wèn)題：電磁感應(yīng)中切割磁感線的導(dǎo)體或磁通量發(fā)生變化的回路將產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，該導(dǎo)體或回路就相當(dāng)于電源，這樣，電磁感應(yīng)的電路問(wèn)題就涉及電路的分析與計(jì)算。
(3)圖像問(wèn)題：一般可分為兩類(lèi)，一是由給定的電磁感應(yīng)過(guò)程選出或畫(huà)出相應(yīng)的物理量的函數(shù)圖像，二是由給定的有關(guān)物理圖像分析電磁感應(yīng)過(guò)程，確定相關(guān)物理量。
(4)能量問(wèn)題：電磁感應(yīng)的過(guò)程是能量的轉(zhuǎn)化與守恒的過(guò)程，產(chǎn)生感應(yīng)電流的過(guò)程是外力做功，把機(jī)械能或其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的過(guò)程;感應(yīng)電流在電路中受到安培力作用或通過(guò)電阻發(fā)熱把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能或電阻的內(nèi)能等。思維模板：解決這四種問(wèn)題的基本思路如下。
(1)動(dòng)力學(xué)問(wèn)題：根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律求出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，然后由閉合電路歐姆定律求出感應(yīng)電流，根據(jù)楞次定律或右手定則判斷感應(yīng)電流的方向，進(jìn)而求出安培力的大小和方向，再分析研究導(dǎo)體的受力情況，最后根據(jù)牛頓第二定律或運(yùn)動(dòng)學(xué)公式列出動(dòng)力學(xué)方程或平衡方程求解。
(2)電路問(wèn)題：明確電磁感應(yīng)中的等效電路，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律求出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小和方向，最后運(yùn)用閉合電路歐姆定律、部分電路歐姆定律、串并聯(lián)電路的規(guī)律求解路端電壓、電功率等。
(3)圖像問(wèn)題：綜合運(yùn)用法拉第電磁感應(yīng)定律、楞次定律、左手定則、右手定則、安培定則等規(guī)律來(lái)分析相關(guān)物理量間的函數(shù)關(guān)系，確定其大小和方向及在坐標(biāo)系中的范圍，同時(shí)注意斜率的物理意義。
(4)能量問(wèn)題：應(yīng)抓住能量守恒這一基本規(guī)律，分析清楚有哪些力做功，明確有哪些形式的能量參與了相互轉(zhuǎn)化，然后借助于動(dòng)能定理、能量守恒定律等規(guī)律求解。
題型5：電學(xué)實(shí)驗(yàn)中電阻的測(cè)量問(wèn)題
題型概述：該題型是高考實(shí)驗(yàn)的重中之重，每年必有命題，可以說(shuō)高考每年所考的電學(xué)實(shí)驗(yàn)都會(huì)涉及電阻的測(cè)量。針對(duì)此部分的高考命題可以是測(cè)量某一定值電阻，也可以是測(cè)量電流表或電壓表的內(nèi)阻，還可以是測(cè)量電源的內(nèi)阻等。
思維模板：測(cè)量的原理是部分電路歐姆定律、閉合電路歐姆定律;常用方法有歐姆表法、伏安法、等效替代法、半偏法等。
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p#副標(biāo)題#e#高中物理電學(xué)學(xué)習(xí)知識(shí)點(diǎn)一
1.兩種電荷、電荷守恒定律、元電荷：(e=1.60×10-19C);帶電體電荷量等于元電荷的整數(shù)倍。
2.庫(kù)侖定律：F=kQ1Q2/r2(在真空中){F:點(diǎn)電荷間的作用力(N),k:靜電力常量k=9.0×109N•m2/C2,Q1、Q2:兩點(diǎn)電荷的電量(C),r:兩點(diǎn)電荷間的距離(m),方向在它們的連線上,作用力與反作用力,同種電荷互相排斥,異種電荷互相吸引｝
3.電場(chǎng)強(qiáng)度：E=F/q(定義式、計(jì)算式){E:電場(chǎng)強(qiáng)度(N/C),是矢量(電場(chǎng)的疊加原理),q：檢驗(yàn)電荷的電量(C)｝
4.真空點(diǎn)(源)電荷形成的電場(chǎng)E=kQ/r2 {r：源電荷到該位置的距離(m),Q：源電荷的電量｝
5.勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E=UAB/d {UAB:AB兩點(diǎn)間的電壓(V),d:AB兩點(diǎn)在場(chǎng)強(qiáng)方向的距離(m)｝
6.電場(chǎng)力：F=qE {F:電場(chǎng)力(N),q:受到電場(chǎng)力的電荷的電量(C),E:電場(chǎng)強(qiáng)度(N/C)｝
7.電勢(shì)與電勢(shì)差：UAB=φA-φB,UAB=WAB/q=-ΔEAB/q
8.電場(chǎng)力做功：WAB=qUAB=Eqd{WAB:帶電體由A到B時(shí)電場(chǎng)力所做的功(J),q:帶電量(C),UAB:電場(chǎng)中A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差(V)(電場(chǎng)力做功與路徑無(wú)關(guān)),E:勻強(qiáng)電場(chǎng)強(qiáng)度,d:兩點(diǎn)沿場(chǎng)強(qiáng)方向的距離(m)｝
9.電勢(shì)能：EA=qφA {EA:帶電體在A點(diǎn)的電勢(shì)能(J),q:電量(C),φA:A點(diǎn)的電勢(shì)(V)｝
10.電勢(shì)能的變化ΔEAB=EB-EA {帶電體在電場(chǎng)中從A位置到B位置時(shí)電勢(shì)能的差值｝
11.電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化ΔEAB=-WAB=-qUAB (電勢(shì)能的增量等于電場(chǎng)力做功的負(fù)值)
12.電容C=Q/U(定義式,計(jì)算式) {C:電容(F),Q:電量(C),U:電壓(兩極板電勢(shì)差)(V)｝
13.平行板電容器的電容C=εS/4πkd(S:兩極板正對(duì)面積,d:兩極板間的垂直距離,ω：介電常數(shù))
高中物理電學(xué)學(xué)習(xí)知識(shí)點(diǎn)二
14.帶電粒子在電場(chǎng)中的加速(Vo=0)：W=ΔEK或qU=mVt2/2,Vt=(2qU/m)1/2
15.帶電粒子沿垂直電場(chǎng)方向以速度Vo進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)(不考慮重力作用的情況下)
類(lèi)平 垂直電場(chǎng)方向:勻速直線運(yùn)動(dòng)L=Vot(在帶等量異種電荷的平行極板中：E=U/d)
拋運(yùn)動(dòng) 平行電場(chǎng)方向:初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)d=at2/2,a=F/m=qE/m
注:
(1)兩個(gè)完全相同的帶電金屬小球接觸時(shí),電量分配規(guī)律:原帶異種電荷的先中和后平分,原帶同種電荷的總量平分;
(2)電場(chǎng)線從正電荷出發(fā)終止于負(fù)電荷,電場(chǎng)線不相交,切線方向?yàn)閳?chǎng)強(qiáng)方向,電場(chǎng)線密處場(chǎng)強(qiáng)大,順著電場(chǎng)線電勢(shì)越來(lái)越低,電場(chǎng)線與等勢(shì)線垂直;
(3)常見(jiàn)電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布要求熟記
(4)電場(chǎng)強(qiáng)度(矢量)與電勢(shì)(標(biāo)量)均由電場(chǎng)本身決定,而電場(chǎng)力與電勢(shì)能還與帶電體帶的電量多少和電荷正負(fù)有關(guān);
(5)處于靜電平衡導(dǎo)體是個(gè)等勢(shì)體,表面是個(gè)等勢(shì)面,導(dǎo)體外表面附近的電場(chǎng)線垂直于導(dǎo)體表面,導(dǎo)體內(nèi)部合場(chǎng)強(qiáng)為零,導(dǎo)體內(nèi)部沒(méi)有凈電荷,凈電荷只分布于導(dǎo)體外表面;
(6)電容單位換算：1F=106μF=1012PF;
(7)電子伏(eV)是能量的單位,1eV=1.60×10-19J;
(8)其它相關(guān)內(nèi)容：靜電屏蔽〔見(jiàn)第二冊(cè)P101〕/示波管、示波器及其應(yīng)用
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