《高考物理一輪總復(fù)習(xí) 高考熱點(diǎn)專題 電場(chǎng)強(qiáng)度的四種求法課件 新人教版》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高考物理一輪總復(fù)習(xí) 高考熱點(diǎn)專題 電場(chǎng)強(qiáng)度的四種求法課件 新人教版（23頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、高考熱點(diǎn)專題(六)電場(chǎng)強(qiáng)度的四種求法【熱點(diǎn)概述【熱點(diǎn)概述】電場(chǎng)強(qiáng)度是電場(chǎng)中最基本、最重要的概念之一，也是高考的熱電場(chǎng)強(qiáng)度是電場(chǎng)中最基本、最重要的概念之一，也是高考的熱點(diǎn)。求解電場(chǎng)強(qiáng)度的基本方法如下：點(diǎn)。求解電場(chǎng)強(qiáng)度的基本方法如下：電場(chǎng)類別電場(chǎng)類別所用公式所用公式任何電場(chǎng)任何電場(chǎng)真空中點(diǎn)電荷電場(chǎng)真空中點(diǎn)電荷電場(chǎng)勻強(qiáng)電場(chǎng)勻強(qiáng)電場(chǎng)多個(gè)電場(chǎng)多個(gè)電場(chǎng)E=EE=E1 1+E+E2 2+E+E3 3( (矢量疊加）矢量疊加）FEq2kQErUEd電場(chǎng)強(qiáng)度除通過(guò)以上方法求解外，還可以采用鏡像法、等效替電場(chǎng)強(qiáng)度除通過(guò)以上方法求解外，還可以采用鏡像法、等效替代法、補(bǔ)償法等方法求解，用這些獨(dú)特的方法求解，有時(shí)能起代
2、法、補(bǔ)償法等方法求解，用這些獨(dú)特的方法求解，有時(shí)能起到事半功倍的效果。到事半功倍的效果。【熱點(diǎn)透析【熱點(diǎn)透析】一、鏡像法一、鏡像法方法方法介紹介紹鏡像法是根據(jù)某些物理現(xiàn)象、物理規(guī)律、物理過(guò)鏡像法是根據(jù)某些物理現(xiàn)象、物理規(guī)律、物理過(guò)程或幾何圖形的對(duì)稱性進(jìn)行解題的一種方法，利程或幾何圖形的對(duì)稱性進(jìn)行解題的一種方法，利用此法分析解決問(wèn)題可以避免復(fù)雜的數(shù)學(xué)演算和用此法分析解決問(wèn)題可以避免復(fù)雜的數(shù)學(xué)演算和過(guò)程推導(dǎo)過(guò)程推導(dǎo)解題解題關(guān)鍵關(guān)鍵采用本法解題的關(guān)鍵是根據(jù)題設(shè)給定情景，發(fā)現(xiàn)采用本法解題的關(guān)鍵是根據(jù)題設(shè)給定情景，發(fā)現(xiàn)其對(duì)稱性，找到事物之間的聯(lián)系，恰當(dāng)?shù)亟⑽锲鋵?duì)稱性，找到事物之間的聯(lián)系，恰當(dāng)?shù)亟⑽锢?/p>
3、模型理模型 【例證【例證1 1】如圖所示，帶電量為如圖所示，帶電量為+q+q的點(diǎn)電荷與均勻帶電薄板相的點(diǎn)電荷與均勻帶電薄板相距為距為2d2d，點(diǎn)電荷到帶電薄板的，點(diǎn)電荷到帶電薄板的垂線通過(guò)板的幾何中心。若圖垂線通過(guò)板的幾何中心。若圖中中a a點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度為零，根點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度為零，根據(jù)對(duì)稱性，帶電薄板在圖中據(jù)對(duì)稱性，帶電薄板在圖中b b點(diǎn)點(diǎn)處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大小和方向處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大小和方向如何？（靜電力常量為如何？（靜電力常量為k k）【解析【解析】均勻帶電薄板在均勻帶電薄板在a a、b b兩對(duì)稱點(diǎn)處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小相兩對(duì)稱點(diǎn)處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小相等，方向相反，具有對(duì)稱性。而帶電薄板和點(diǎn)電荷等，
4、方向相反，具有對(duì)稱性。而帶電薄板和點(diǎn)電荷+q+q在在a a點(diǎn)處點(diǎn)處的合場(chǎng)強(qiáng)為零，帶電薄板在的合場(chǎng)強(qiáng)為零，帶電薄板在a a處產(chǎn)生的電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)方向垂直于處產(chǎn)生的電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)方向垂直于薄板向右，故薄板在薄板向右，故薄板在b b處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小為處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小為方向垂直于薄板向左。方向垂直于薄板向左。答案：答案： 方向垂直于薄板向左方向垂直于薄板向左 ba2qEEkd，2qkd二、等效替代法二、等效替代法方法方法介紹介紹等效替代法是指在效果相同的前提下，從等效替代法是指在效果相同的前提下，從A A事實(shí)出事實(shí)出發(fā)，用另外的發(fā)，用另外的B B事實(shí)來(lái)代替，必要時(shí)再由事實(shí)來(lái)代替，必要時(shí)再由B B而而CC直至實(shí)
5、現(xiàn)所給問(wèn)題的條件，從而建立與之相對(duì)應(yīng)直至實(shí)現(xiàn)所給問(wèn)題的條件，從而建立與之相對(duì)應(yīng)的聯(lián)系的聯(lián)系解題解題關(guān)鍵關(guān)鍵采用本法解題的關(guān)鍵是找出與研究對(duì)象相近的模采用本法解題的關(guān)鍵是找出與研究對(duì)象相近的模型或等效的物理參數(shù)。原則是用較簡(jiǎn)單的因素代型或等效的物理參數(shù)。原則是用較簡(jiǎn)單的因素代替較復(fù)雜的因素，常見(jiàn)的有：替較復(fù)雜的因素，常見(jiàn)的有：（1 1）以合力替代數(shù)個(gè)分力）以合力替代數(shù)個(gè)分力; ;（2 2）以合運(yùn)動(dòng)替代數(shù)）以合運(yùn)動(dòng)替代數(shù)個(gè)分運(yùn)動(dòng)個(gè)分運(yùn)動(dòng); ;（3 3）電阻的等效替代）電阻的等效替代; ;（4 4）電源的等）電源的等效替代效替代 【例證【例證2 2】如圖所示，一帶電量為正如圖所示，一帶電量為正Q Q
6、的點(diǎn)電荷的點(diǎn)電荷A A，與一塊接地，與一塊接地的長(zhǎng)金屬板的長(zhǎng)金屬板MNMN組成一系統(tǒng)，點(diǎn)電荷組成一系統(tǒng)，點(diǎn)電荷A A與板與板MNMN間的垂直距離為間的垂直距離為d d，試求試求A A與板與板MNMN的連線中點(diǎn)的連線中點(diǎn)C C處的電場(chǎng)強(qiáng)度。處的電場(chǎng)強(qiáng)度。【解析】【解析】求長(zhǎng)金屬板和點(diǎn)電荷產(chǎn)生的合場(chǎng)強(qiáng)，用現(xiàn)在的公式直求長(zhǎng)金屬板和點(diǎn)電荷產(chǎn)生的合場(chǎng)強(qiáng)，用現(xiàn)在的公式直接求解比較困難。由于長(zhǎng)金屬板接地，電勢(shì)為接求解比較困難。由于長(zhǎng)金屬板接地，電勢(shì)為0 0，而一對(duì)等量，而一對(duì)等量異號(hào)的電荷在其連線的中異號(hào)的電荷在其連線的中垂線上電勢(shì)也為垂線上電勢(shì)也為0 0，因而，因而可以聯(lián)想成如圖所示的兩可以聯(lián)想成如圖所示
7、的兩個(gè)等量異號(hào)點(diǎn)電荷組成的個(gè)等量異號(hào)點(diǎn)電荷組成的靜電場(chǎng)等效替代原電場(chǎng)。靜電場(chǎng)等效替代原電場(chǎng)。根據(jù)電場(chǎng)疊加原理，容易求得根據(jù)電場(chǎng)疊加原理，容易求得C C點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)。點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)。所以所以C C處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為 方向沿方向沿ACAC向左。向左。答案：答案： 方向沿方向沿ACAC向左向左 CAB222kQkQ40kQEEE9dd / 23d / 2240kQ9d，240kQ9d，三、補(bǔ)償法三、補(bǔ)償法方法方法介紹介紹求解物理問(wèn)題，要根據(jù)問(wèn)題給出的條件建立起物求解物理問(wèn)題，要根據(jù)問(wèn)題給出的條件建立起物理模型，但有時(shí)由題給條件建立的模型不是一個(gè)理模型，但有時(shí)由題給條件建立的模型不是一個(gè)完整的
8、模型，這時(shí)需要給原來(lái)的問(wèn)題補(bǔ)充一些條完整的模型，這時(shí)需要給原來(lái)的問(wèn)題補(bǔ)充一些條件，組成一個(gè)完整的新模型，此法即為補(bǔ)償法件，組成一個(gè)完整的新模型，此法即為補(bǔ)償法 解題解題關(guān)鍵關(guān)鍵采用本法解題的關(guān)鍵有二：采用本法解題的關(guān)鍵有二：（1 1）找出可以替代的物理模型）找出可以替代的物理模型; ;（2 2）將原問(wèn)題轉(zhuǎn)）將原問(wèn)題轉(zhuǎn)化為求新模型與補(bǔ)充條件的差值問(wèn)題化為求新模型與補(bǔ)充條件的差值問(wèn)題 【例證【例證3 3】如圖所示，用長(zhǎng)為如圖所示，用長(zhǎng)為L(zhǎng) L的金屬絲彎成半徑為的金屬絲彎成半徑為r r的圓弧，的圓弧，但在但在A A、B B之間留有寬度為之間留有寬度為d d的間隙，且的間隙，且d d遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于r
9、 r，將電量為，將電量為Q Q的正電荷均勻分布于金屬絲上，求圓心處的電場(chǎng)強(qiáng)度。的正電荷均勻分布于金屬絲上，求圓心處的電場(chǎng)強(qiáng)度。【解析】【解析】本題是求一個(gè)規(guī)則帶電體所產(chǎn)生的電場(chǎng)，沒(méi)有現(xiàn)成公本題是求一個(gè)規(guī)則帶電體所產(chǎn)生的電場(chǎng)，沒(méi)有現(xiàn)成公式可以直接用，需采用補(bǔ)償法。假設(shè)將這個(gè)圓環(huán)缺口補(bǔ)上，并式可以直接用，需采用補(bǔ)償法。假設(shè)將這個(gè)圓環(huán)缺口補(bǔ)上，并且已補(bǔ)缺部分的電荷密度與原有缺口的環(huán)體上的電荷密度一樣，且已補(bǔ)缺部分的電荷密度與原有缺口的環(huán)體上的電荷密度一樣，這樣就形成一個(gè)電荷均勻分布的完整帶電環(huán)，環(huán)上處于同一直這樣就形成一個(gè)電荷均勻分布的完整帶電環(huán)，環(huán)上處于同一直徑兩端的微小部分所帶電荷可視為兩個(gè)相應(yīng)
10、點(diǎn)的點(diǎn)電荷，它們徑兩端的微小部分所帶電荷可視為兩個(gè)相應(yīng)點(diǎn)的點(diǎn)電荷，它們?cè)趫A心在圓心O O處產(chǎn)生的電場(chǎng)疊加后合場(chǎng)強(qiáng)為零。處產(chǎn)生的電場(chǎng)疊加后合場(chǎng)強(qiáng)為零。由題給條件可知，帶電小段可視為點(diǎn)電荷，根據(jù)對(duì)稱性可知，由題給條件可知，帶電小段可視為點(diǎn)電荷，根據(jù)對(duì)稱性可知，它在圓心它在圓心O O處的場(chǎng)強(qiáng)處的場(chǎng)強(qiáng)E E1 1是可求的。是可求的。若題中待求場(chǎng)強(qiáng)為若題中待求場(chǎng)強(qiáng)為E E2 2, ,則則E E1 1+E+E2 2=0=0。設(shè)原缺口環(huán)所帶電荷的線密。設(shè)原缺口環(huán)所帶電荷的線密度為度為， 則補(bǔ)上的那一小段金屬絲帶電量則補(bǔ)上的那一小段金屬絲帶電量Q=d,Q=d,在在O O處的場(chǎng)強(qiáng)處的場(chǎng)強(qiáng)由由E E1 1+E+E
11、2 2=0=0可得：可得： 負(fù)號(hào)表示負(fù)號(hào)表示E E2 2與與E E1 1反向，反向，由圓心指向缺口。由圓心指向缺口。答案：答案： 方向由圓心指向缺口方向由圓心指向缺口 Q2 rd ，12kQEr。212kdQEE2 rdr ，（）2kdQ,2 rdr （）四、等分法四、等分法方法方法介紹介紹等分法是將一個(gè)研究對(duì)象或運(yùn)動(dòng)過(guò)程等分為幾個(gè)等分法是將一個(gè)研究對(duì)象或運(yùn)動(dòng)過(guò)程等分為幾個(gè)研究對(duì)象或物理過(guò)程的解題方法研究對(duì)象或物理過(guò)程的解題方法 解題解題關(guān)鍵關(guān)鍵先確定電場(chǎng)中各點(diǎn)電勢(shì)的高低關(guān)系，利用等分法先確定電場(chǎng)中各點(diǎn)電勢(shì)的高低關(guān)系，利用等分法找出等勢(shì)點(diǎn)，再畫(huà)出等勢(shì)面，確定電場(chǎng)線，由勻找出等勢(shì)點(diǎn)，再畫(huà)出等勢(shì)面
12、，確定電場(chǎng)線，由勻強(qiáng)電場(chǎng)的大小與電勢(shì)差的關(guān)系，借助于幾何關(guān)系強(qiáng)電場(chǎng)的大小與電勢(shì)差的關(guān)系，借助于幾何關(guān)系求解求解 【例證【例證4 4】如圖所示，如圖所示，a a、b b、c c是勻強(qiáng)電場(chǎng)中的三點(diǎn)，這三點(diǎn)的是勻強(qiáng)電場(chǎng)中的三點(diǎn)，這三點(diǎn)的連線構(gòu)成等邊三角形，每邊長(zhǎng)連線構(gòu)成等邊三角形，每邊長(zhǎng) 將一帶電量將一帶電量q=-2q=-21010-6-6 C C的點(diǎn)電荷從的點(diǎn)電荷從a a點(diǎn)移到點(diǎn)移到b b點(diǎn)，電場(chǎng)力做功點(diǎn)，電場(chǎng)力做功W W1 1=-1.2=-1.21010-5 -5 J J；若將；若將同一點(diǎn)電荷從同一點(diǎn)電荷從a a點(diǎn)移到點(diǎn)移到c c點(diǎn)，點(diǎn)，電場(chǎng)力做功電場(chǎng)力做功W W2 2=6=61010-6-6
13、J J，試求勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度試求勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E E。L21 cm，【解析】【解析】首先確定首先確定a a、b b、c c三點(diǎn)電勢(shì)的高低，則三點(diǎn)電勢(shì)的高低，則所以所以U Ucbcb=9.0 V,U=9.0 V,Uc cUUa aUUb b，可見(jiàn)，可見(jiàn)b b點(diǎn)電勢(shì)最低，點(diǎn)電勢(shì)最低，設(shè)設(shè)b b=0,=0,則則a a=6 V,=6 V,c c=9 V=9 V。51ab6W1.2 10U V6.0 Vq2 10 62ac6W6 10U V3.0 Vq2 10 用用d d、e e兩點(diǎn)將兩點(diǎn)將cbcb三等分，每一段表示電勢(shì)差三等分，每一段表示電勢(shì)差3 V3 V，如圖所示，如圖所示，則則d d=6 V
14、=6 V，并從，并從c c點(diǎn)依次作點(diǎn)依次作adad平行線，得到各等勢(shì)線，作等勢(shì)平行線，得到各等勢(shì)線，作等勢(shì)線的垂線線的垂線cfcf，則場(chǎng)強(qiáng)，則場(chǎng)強(qiáng)方向由方向由c c指向指向f f。設(shè)在設(shè)在a a點(diǎn)的電場(chǎng)線與點(diǎn)的電場(chǎng)線與acac夾角為夾角為，與，與abab夾角為夾角為，則有則有=120=120-由幾何知識(shí)可得由幾何知識(shí)可得Lcos=2LcosLcos=2Lcos即即cos=2cos=2coscos=2cos=2cos（120120-）=2=2（cos120cos120cos+sin120cos+sin120sinsin）整理得整理得可解得可解得則電場(chǎng)強(qiáng)度則電場(chǎng)強(qiáng)度方向與方向與abab成成角斜向下
15、，角斜向下，答案：答案：200 V/m200 V/m，方向與，方向與abab成成角斜向下，角斜向下，22cos3sin31 cos ，21cos7 。abUE200 V / mLcos，21cos7 。21cos7 【熱點(diǎn)集訓(xùn)】【熱點(diǎn)集訓(xùn)】1.1.半徑為半徑為R R的絕緣球殼上均勻帶有電量為的絕緣球殼上均勻帶有電量為+Q+Q的電荷，另一帶電的電荷，另一帶電為為+q+q的電荷放在球心的電荷放在球心O O上，由上，由于對(duì)稱性，點(diǎn)電荷受力為零，于對(duì)稱性，點(diǎn)電荷受力為零，現(xiàn)在球殼上挖去半徑為現(xiàn)在球殼上挖去半徑為 的一個(gè)小圓孔，求此時(shí)球心的一個(gè)小圓孔，求此時(shí)球心的點(diǎn)電荷所受的電場(chǎng)力。的點(diǎn)電荷所受的電場(chǎng)力
16、。（已知靜電力常量為（已知靜電力常量為k k）rrR（）【解析】【解析】根據(jù)球體的對(duì)稱性，如果在與挖去的小圓孔對(duì)應(yīng)的另根據(jù)球體的對(duì)稱性，如果在與挖去的小圓孔對(duì)應(yīng)的另一側(cè)一側(cè)P P點(diǎn)，再挖去一個(gè)同樣大小的小圓孔，則點(diǎn)，再挖去一個(gè)同樣大小的小圓孔，則+q+q在在O O點(diǎn)受力仍為點(diǎn)受力仍為零，零，O O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度也為零。所以此時(shí)點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度也為零。所以此時(shí)O O點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)可等效為在點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)可等效為在P P點(diǎn)的與挖去部分同樣大小的點(diǎn)電荷而產(chǎn)生的，此點(diǎn)電荷的電量點(diǎn)的與挖去部分同樣大小的點(diǎn)電荷而產(chǎn)生的，此點(diǎn)電荷的電量 方向由圓心方向由圓心O O指向小圓孔。指向小圓孔。點(diǎn)電荷所受的電場(chǎng)力為點(diǎn)電荷所受的電場(chǎng)力
17、為 方向由圓心方向由圓心O O指向小圓孔。指向小圓孔。答案：答案： 方向由圓心指向小圓孔方向由圓心指向小圓孔22rqQ4 R ，224kqkr QER4R ，24kr QqFqE4R ，24kr Qq4R，2.(20132.(2013江蘇高考江蘇高考) )下列選項(xiàng)中的各下列選項(xiàng)中的各 圓環(huán)大小相同圓環(huán)大小相同, ,所帶電所帶電荷量已在圖中標(biāo)出荷量已在圖中標(biāo)出, ,且電荷均勻分布且電荷均勻分布, ,各各 圓環(huán)間彼此絕緣。坐圓環(huán)間彼此絕緣。坐標(biāo)原點(diǎn)標(biāo)原點(diǎn)O O處電場(chǎng)強(qiáng)度最大的是處電場(chǎng)強(qiáng)度最大的是( () )1414【解析】【解析】選選B B。對(duì)于。對(duì)于A A項(xiàng)的情況項(xiàng)的情況, ,根據(jù)對(duì)稱性根據(jù)對(duì)稱
18、性, ,圓環(huán)在坐標(biāo)原點(diǎn)圓環(huán)在坐標(biāo)原點(diǎn)O O處產(chǎn)生的電場(chǎng)方向?yàn)樽笙路教幃a(chǎn)生的電場(chǎng)方向?yàn)樽笙路? ,且與橫軸成且與橫軸成4545角角, ,大小設(shè)為大小設(shè)為E;E;對(duì)對(duì)于于B B項(xiàng)的情況項(xiàng)的情況, ,兩段圓環(huán)各自在兩段圓環(huán)各自在O O點(diǎn)處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小均為點(diǎn)處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小均為E,E,方方向相互垂直向相互垂直, ,然后再進(jìn)行合成然后再進(jìn)行合成, ,合場(chǎng)強(qiáng)為合場(chǎng)強(qiáng)為 E;E;對(duì)于對(duì)于C C項(xiàng)的情況項(xiàng)的情況, ,同理同理, ,三段圓環(huán)各自在三段圓環(huán)各自在O O處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小均為處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小均為E,E,合場(chǎng)強(qiáng)為合場(chǎng)強(qiáng)為E;E;而而D D項(xiàng)的情況中項(xiàng)的情況中, ,合場(chǎng)強(qiáng)為零合場(chǎng)強(qiáng)為零, ,故故B B項(xiàng)正確。項(xiàng)正確。2
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