上海2010年高考“加一”科目热点名师考前大点兵之物理篇
为改变现行的教师主导型课堂教学形式和学生接受式学习的实际局面,几年来,高考中物理试题的设计,一贯重视对收集信息的能力、理解物理问题的能力、建立物理模型的能力、严密的逻辑推理以及综合应用知识解决物理问题的能力的考查。既要考查学生对物理学基础知识的理解,又要考查学生对概念、定义、定律的形成过程中进行方法论的考查,要求学生能应用概念、规律解释并说明一些常见的物理现象,能够根据事实和条件对物理问题运用简明并且严密的高度抽象化的数学语言进行逻辑推理和逻辑论证。
场是物理学中的一个重要概念,电学是高考中的重要考点,2010年物理学科的高考应该重视电学知识的综合应用,尤其要重视静电学知识的综合应用。
库仑定律是电荷与电荷间相互作用的基本实验规律,在与力学知识的融合方面,对学生的要求很高。学生必须理解处在“静电场”中的电荷将受电场力的作用,作用规律满足力学中的一切规律。在电场力作用下移动电荷将“伴随着”能量的转化或转移,也就是说:处于电场中的电荷具有电势能,系统的电势能通过电场力做功将有能量的转化或转移。高考中对电场的考查主要围绕两个问题进行,一是对静电场性质的认识,二是带电体在静电场中运动情况的分析和建模,推理和论证。复习时要注意以下三个方面的内容。
一、理解一个定律
F=KQ1Q2/r2
库仑定律表明:真空中两静止点电荷间的相互作用力跟两点电荷电量的乘积成正比,跟它们之间距离的平方成反比,方向在两点电荷连线上,同种电荷相斥,异种电荷相吸。静电力常量K的物理意义是:在真空中两个各带1C电量的点电荷在相距1m时的相互作用力为9×109N。应用库仑定律时要注意两点:一是真空中(空气中近似适用);二是点电荷。如果带电体不能看成点电荷,那么就应首先把带电体分成许多微小部分来考虑。把每一微小部分所带电荷看成是一个点电荷,用库仑定律求出各点电荷之间的相互作用,再用求合力的方法求出两带电体之间的相互作用。如果电荷是均匀分布的球形带电体或电荷均匀分布的球壳形带电体,则在计算两球体间的库仑力或球壳间的库仑力时,可以认为它的电荷全部集中在球心上。因此公式中的距离r,在这种情况下就是两球心之间的距离。
二、掌握二个定义
1.E=F/q
2.U=Ep/q
电场强度E是描述电场的力的性质的物理量。 E的大小等于放入电场中某点检验正电荷所受电场力F跟检验电荷q电量的比。其大小只与场源本身有关,与所选取的检验正电荷无关。但E的方向规定为放入该点的检验正电荷q所受电场力的方向。尽管电场强度E可以用放入电场中的检验电荷所受电场力F与其电量q的比值来定义,但由于电场强度E反映的是电场本身的固有性质,所以E的大小、方向与检验电荷的电量大小、正负或放不放检验电荷是无关的 ( 前提是检验电荷不能影响原电场的分布,有的考题就此断言E的大小与检验电荷的电量无关是不对的 )。 E的迭加满足矢量迭加规律,所以场强是矢量。
电势是描述电场能的性质的物理量,它在数值上等于单位正电荷在电场中某点所具有的电势能,它只跟场源电荷Q及场内位置r有关,而与检验电荷无关( 前提一样是检验电荷不能影响原电场的分布 )。电势能Ep=qUab是由场源电荷Q和放入电场中的检验电荷q共有的;由于U的迭加满足标量迭加规律,所以电势是标量。
三、应用三个推论
1.W=q Uab
2.E= KQ/r2
3.E= Uab /d
考生要在应用三个推论时,关注它们的推导过程中,深刻认识其适用条件,感悟过程、方法、态度和价值观,正确理解电场的概念及其决定因素。理解对电场的力的性质描述;掌握电场的矢量性、叠加性;掌握电场线对场强大小、方向的描述;理解对电场能的性质的描述。弄清电势差、电势能和电场力做功的物理意义以及它们的关系,掌握电场力做功的特点,掌握用等势面对电场电势的描述,很有可能在实验题中加考等势线的描绘,如果是探究型实验,不排除对点电荷等势线描绘的考查。压轴题必定是电学知识和力学知识的大融合,位置应该在倒数一、二题。