高中物理電學常考題型解題方法
電學是中學物理的一個重要知識點,同學們想要在物理這科考得好成績,必須把電學知識給掌握了。那麼同學們應該怎麼學習呢?下面是由小編整理的,希望對您有用。
題型1:帶電粒子在電場中的運動問題
題型概述:帶電粒子在電場中的運動問題本質上是一個綜合了電場力、電勢能的力學問題,研究方法與質點動力學一樣,同樣遵循運動的合成與分解、牛頓運動定律、功能關係等力學規律,高考中既有選擇題,也有綜合性較強的計算題。
思維模板:1處理帶電粒子在電場中的運動問題應從兩種思路著手。
①動力學思路:重視帶電粒子的受力分析和運動過程分析,然後運用牛頓第二定律並結合運動學規律求出位移、速度等物理量。
②功能思路:根據電場力及其他作用力對帶電粒子做功引起的能量變化或根據全過程的功能關係,確定粒子的運動情況使用中優先選擇。
2處理帶電粒子在電場中的運動問題應注意是否考慮粒子的重力。
①質子、α粒子、電子、離子等微觀粒子一般不計重力;
②液滴、塵埃、小球等巨集觀帶電粒子一般考慮重力;
③特殊情況要視具體情況,根據題中的隱含條件判斷。
3處理帶電粒子在電場中的運動問題應注意畫好粒子運動軌跡示意圖,在畫圖的基礎上運用幾何知識尋找關係往往是解題的突破口。
題型2:帶電粒子在磁場中的運動問題
題型概述:帶電粒子在磁場中的運動問題在歷年高考試題中考查較多,命題形式有較簡單的選擇題,也有綜合性較強的計算題且難度較大,常見的命題形式有三種。
1突出對在洛倫茲力作用下帶電粒子做圓周運動的運動學量半徑、速度、時間、週期等的考查;
2突出對概念的深層次理解及與力學問題綜合方法的考查,以對思維能力和綜合能力的考查為主;
3突出本部分知識在實際生活中的應用的考查,以對思維能力和理論聯絡實際能力的考查為主。
題型3:帶電粒子在複合場中的運動問題
題型概述:帶電粒子在複合場中的運動是高考的熱點和重點之一,主要有下面所述的三種情況。
1帶電粒子在組合場中的運動:在勻強電場中,若初速度與電場線平行,做勻變速直線運動;若初速度與電場線垂直,則做類平拋運動;帶電粒子垂直進入勻強磁場中,在洛倫茲力作用下做勻速圓周運動。
2帶電粒子在疊加場中的運動:在疊加場中所受合力為零時做勻速直線運動或靜止;當合外力與運動方向在一直線上時做變速直線運動;當合外力充當向心力時做勻速圓周運動。
3帶電粒子在變化電場或磁場中的運動:變化的電場或磁場往往具有周期性,同時受力也有其特殊性,常常其中兩個力平衡,如電場力與重力平衡,粒子在洛倫茲力作用下做勻速圓周運動。
思維模板:分析帶電粒子在複合場中的運動,應仔細分析物體的運動過程、受力情況,注意電場力、重力與洛倫茲力間大小和方向的關係及它們的特點重力、電場力做功與路徑無關,洛倫茲力永遠不做功,然後運用規律求解,主要有兩條思路。
1力和運動的關係:根據帶電粒子的受力情況,運用牛頓第二定律並結合運動學規律求解。
2功能關係:根據場力及其他外力對帶電粒子做功的能量變化或全過程中的功能關係解決問題。
題型4:以電磁感應為核心的綜合應用問題
題型概述:此題型主要涉及四種綜合問題。
1動力學問題:力和運動的關係問題,其聯絡橋樑是磁場對感應電流的安培力。
2電路問題:電磁感應中切割磁感線的導體或磁通量發生變化的迴路將產生感應電動勢,該導體或迴路就相當於電源,這樣,電磁感應的電路問題就涉及電路的分析與計算。
3影象問題:一般可分為兩類,一是由給定的電磁感應過程選出或畫出相應的物理量的函式影象,二是由給定的有關物理影象分析電磁感應過程,確定相關物理量。
4能量問題:電磁感應的過程是能量的轉化與守恆的過程,產生感應電流的過程是外力做功,把機械能或其他形式的能轉化為電能的過程;感應電流在電路中受到安培力作用或通過電阻發熱把電能轉化為機械能或電阻的內能等。思維模板:解決這四種問題的基本思路如下。
1動力學問題:根據法拉第電磁感應定律求出感應電動勢,然後由閉合電路歐姆定律求出感應電流,根據楞次定律或右手定則判斷感應電流的方向,進而求出安培力的大小和方向,再分析研究導體的受力情況,最後根據牛頓第二定律或運動學公式列出動力學方程或平衡方程求解。
2電路問題:明確電磁感應中的等效電路,根據法拉第電磁感應定律和楞次定律求出感應電動勢的大小和方向,最後運用閉合電路歐姆定律、部分電路歐姆定律、串並聯電路的規律求解路端電壓、電功率等。
3影象問題:綜合運用法拉第電磁感應定律、楞次定律、左手定則、右手定則、安培定則等規律來分析相關物理量間的函式關係,確定其大小和方向及在座標系中的範圍,同時注意斜率的物理意義。
4能量問題:應抓住能量守恆這一基本規律,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化,然後藉助於動能定理、能量守恆定律等規律求解。
題型5:電學實驗中電阻的測量問題
題型概述:該題型是高考實驗的重中之重,每年必有命題,可以說高考每年所考的電學實驗都會涉及電阻的測量。針對此部分的高考命題可以是測量某一定值電阻,也可以是測量電流表或電壓表的內阻,還可以是測量電源的內阻等。
思維模板:測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。