高考“电磁学”试题特点及复习策略.doc

高考“电磁学”试题特点及复习策略泉州第七中学 钟明晖 全国高考“理科综合能力测试”试卷近三年共有7套其中电磁学知识的考查总分279分，占物理试卷总分的35.4，仅次于力学部分，这充分说明电磁学是高中物理的基础和重点，也是高考的重点和热点，下面我就重点分析全国卷近两年电磁学的试题特点及复习对策。一、2006年和2007年全国卷试题比较及考查比重和内容分布： 卷（48分）20062007题号题型考查内容难度题号题型考查内容难度14原子核核应方程* 14天体万有引力定律*15物理光学光量子、光在介质中速度*15波由振动确定波动*16天体宇宙速度* *16热学热力学第一定律、气体状态的变化*17复合场速度选择器 *17几何光学折射定律*18热学热力学第一定律、气体状态量的微观含义*18力与运动牛顿定律、运动学规律* * 19机械振动受迫振动、振动图象*19物理光学能级及跃迁问题* * 20力学动量定理、功*20电场电场线与等势面* *21电磁感应电磁感应定律*21电磁感应楞次定律、电磁感应定律、图像问题* * *中挡题 *容易题* *中挡题 *容易题 卷（72分）20062007题号题型考查内容难度题号题型考查内容难度22研究双缝干涉现象操作规程* 22示波器单摆周期的计算*测量某一电压表的内阻电表内外接法，仪器选择* *验证弹性碰撞的恢复系数动量守恒定律* *23运动与几何光学运动规律*23运动学运动学规律，时间空间的关系*24力与运动传送带问题*24动量与能量动量守恒与能量守恒*25力、电、运动综合问题动力学、运动学的观点*25力电综合问题有界磁场的偏转* * 电磁学分数: 43分电磁学分数: 40分1、考题中电学所占分值和比重2006年和2007年全国卷电磁学知识的考查分值分别为 43分和40分别占总分120分的36 33.3、比重稳定在35左右，与教育部颁发的考试大纲的比例一致2、试题中电磁学的知识点及内容 点电荷场的叠加、匀强电场中的电场线和等势面、带电粒子在电场及复合场中运动、导体和线圈在匀强磁场中切割磁感线，测电表的内阻，示波器使用。二、2007年高考理科综合下物理学科的命题特点1 、电磁学知识考查分布特点1）是高考中电磁学所占的比例高。重视对物理主干知识的考查，突出电磁学的重要性。电磁学考查的重点是电场力、洛伦兹力、电磁感应、楞次定律及仪表使用、电路设计、电路连接有关的电学实验。命题考查的特点是立意比较新颖，具有一定的开放性。重点章节知识多以论述、计算题形式出现，并且难度较大，所占分值较高。近几年理综卷中一般有四道是电磁学的题目，其中选择题2道，实验题1题、计算题1题、计算题多为力电综合题，如：带电粒子在电磁场中的运动问题和电磁感应问题和力学结合问题。2）是重视物理实验基本原理和基本操作的考查。物理实验考查内容并多为电路方面的问题。但07年反常规考查示波器的仪器的使用，我觉得电学实验中的电路方面复习仍是的重点。2）是陈题出新意，注意能力立意。在近几年高考中，物理情景相似的题目较多，考生不觉得陌生，但试题陈中出新，通过不同的设问方式来考查学生的各种能力。在2005年的高考理综卷中物理背景源于学生常见的题目有20、22、25，2007年中的选择题有20、21题，这些题中有的是基本题，有的是计算题且计算题侧重考查学生的分析综合能力，没有复杂的计算，所以我们平时的复习选题不要在追新、追偏、追难，而要通过选经典题把物理概念、规律、方法讲透。2试题特点分析1）情景新颖、构思巧妙 2）不回避经典2）考查实验能力、突出实践创4）突出数理能力，重视数形结合 5）联系实际，巧设情景如在不回避经典方面：在最近几年高考题中，都出现了曾经考过，或者是常见的优秀陈题，但在这些题的基础上又做了改编，使常规中见新意。2007年的理综物理试题更是如此。abcd20 V 24 V 4 V 【例1】a、b、c、d是匀强电场中的四个点，它们正好是一个矩形的四个顶点.电场线与矩形所在平面平行。已知a点的电势为20 V，b点的电势为24 V，d点的电势为4 V，如图，由此可知c点的电势为（ ） A4 VB8 VC12 VD24 V【解析】连接bd，并取五等分点e、f、g、h，则由右图可知Ue20 VUa，Uf16 V，Ug12 V，Uh8 VUc。故选B此题与1999年全国I卷第15题非常相似。又如2007年全国卷I第21题与2005年全国卷I第19题有异曲同工之妙。lllvLOO/L/45【例2】如图所示，LOOL为一折线，它所形成的两个角LOO和OOL均为45。折线的右边有一匀强磁场，其方向垂直于纸面向里，一边长为l的正方形导线框沿垂直于OO的方向以速度v作匀速直线运动，在t0的刻恰好位于图中所示位置。以逆时针方向为导线框中电流的正方向，在下面四幅图中能够正确表示电流时间（It）关系的是（时间以l/v为单位）（ ）tI0123AtI0123BtI0123CtI0123D【解析】切割磁感线的是正方形线框的上下两边，由右手定则可知图D正确。【2005年全国卷I第19题】图中两条平行虚线之间存在匀强磁场，虚线间的距离为l ，磁场方向垂直纸面向里。abcd 是位于纸面内的梯形线圈，ad 与bc 间的距离也为l 。t 0 时刻，bc边与磁场区域边界重合（如图）。现令线圈以恒定的速度v沿垂直于磁场区域边界的方向穿过磁场区域。取沿abcda 的感应电流为正，则在线圈穿越磁场区域的过程中，感应电流I 随时间t 变化的图线可能是( B )这些题属常规题，学生都非常熟悉，但对引导学生重视基础知识的掌握和基本技能的训练都是很有价值的，所以没必要因为是陈题而刻意回避。再如突出数理能力，重视数形结合：2007年全国卷I中有10道试题涉及图像、图形、图表，全国卷中有8道试题涉及图像与图形，四川卷中有9道试题涉及图像与图形。要求考生认真领会理解图像的物理意义，分析图像所表达的物理过程，提取图像的有效信息，再用合理方法处理信息解决问题试题从数理结合角度进行陈题新编、创新情景，对考生应用数学解决物理问题的能力要求较高，是今年物理电学考查中的一大亮点。【例3】Oaxy两平面荧光屏互相垂直放置，在两屏内分别取垂直于两屏交线的直线为x轴和y轴，交点O为原点，如图所示，在y0，0xa的区域有垂直于纸面向里的匀强磁场，在y0，xa的区域有垂直于纸面向外的匀强磁场，两区域内的磁感应强度大小均为B。在O点有一处小孔，一束质量为m、带电量为q（q0）的粒子沿x轴经小孔射入磁场，最后扎在竖直和水平荧光屏上，使荧光屏发亮。入射粒子的速度可取从零到某一最大值之间的各种数值。已知速度最大的粒子在0xa的区域中运动的时间与在xa的区域中运动的时间之比为25，在磁场中运动的总时间为7T/12，其中T为该粒子在磁感应强度为B的匀强磁场中作圆周运动的周期。试求两个荧光屏上亮线的范围（不计重力的影响）。【分析】带电粒子在磁场中做圆周运动的问题，是常规题。但因有两个磁场区域，因此除了过程复杂外，还要求考生能描绘出粒子运动轨迹的图像。而能否画出这个粒子运动轨迹的图像，正是解决本题的关键所在。这也正体现了新课程强调的注重过程与方法的课改要求，也是今年物理试题的一个特征。【解析】粒子在磁感应强度为B的匀强磁场中运动的半径为：OaDC/PxNMCy 速度小的粒子将在xa的区域走完半圆，射到竖直屏上。半圆的直径在y轴上，半径的范围从0到a，屏上发亮的范围从0到2a。 轨道半径大于a的粒子开始进入右侧磁场，考虑ra的极限情况，这种粒子在右侧的圆轨迹与x轴在D点相切（虚线），OD2a，这是水平屏上发亮范围的左边界。 速度最大的粒子的轨迹如图中实线所示，它由两段圆弧组成，圆心分别为C和C，C在y轴上，由对称性可知C在x2a直线上。 设t1为粒子在0xa的区域中运动的时间，t2为在xa的区域中运动的时间，由题意可知 解得： 由两式和对称性可得： OCM60 MCN60 360150 所以 NCP1506090 即为圆周，因此，圆心C在x轴上。 设速度为最大值粒子的轨道半径为R，由直角COC/可得 2Rsin602a 由图可知OP2aR，因此水平荧光屏发亮范围的右边界的坐标 在联系实际，巧设情景方面有：（北京卷）环保汽车将为2008年奥运会场馆服务。某辆以蓄电池为驱动能源的环保汽车，总质量。当它在水平路面上以v=36km/h的速度匀速行驶时，驱动电机的输入电流I=50A，电压U=300V。在此行驶状态下（1）求驱动电机的输入功率；（2）若驱动电机能够将输入功率的90%转化为用于牵引汽车前进的机械功率P机，求汽车所受阻力与车重的比值（g取10m/s2）；（3）设想改用太阳能电池给该车供电，其他条件不变，求所需的太阳能电池板的最小面积。结合计算结果，简述你对该设想的思考。已知太阳辐射的总功率，太阳到地球的距离，太阳光传播到达地面的过程中大约有30%的能量损耗，该车所用太阳能电池的能量转化效率约为15%。（1）驱动电机的输入功率 （2）在匀速行驶时 汽车所受阻力与车重之比 。（3）当阳光垂直电磁板入射式，所需板面积最小，设其为S，距太阳中心为r的球面面积。若没有能量的损耗，太阳能电池板接受到的太阳能功率为，则设太阳能电池板实际接收到的太阳能功率为P， 由于，所以电池板的最小面积 （广东卷）20（18分）图17是某装置的垂直截面图，虚线A1A2是垂直截面与磁场区边界面的交线，匀强磁场分布在A1A2的右侧区域，磁感应强度B=0.4T，方向垂直纸面向外，A1A2与垂直截面上的水平线夹角为45。A1A2在左侧，固定的薄板和等大的挡板均水平放置，它们与垂直截面交线分别为S1、S2，相距L=0.2m。在薄板上P处开一小孔，P与A1A2线上点D的水平距离为L。在小孔处装一个电子快门。起初快门开启，一旦有带正电微粒通过小孔，快门立即关闭，此后每隔T=3.010-3s开启一次并瞬间关闭。从S1S2之间的某一位置水平发射一速度为v0的带正电微粒，它经过磁场区域后入射到P处小孔。通过小孔的微粒与档板发生碰撞而反弹，反弹速度大小是碰前的0.5倍。（1）经过一次反弹直接从小孔射出的微粒，其初速度v0应为多少？（2）求上述微粒从最初水平射入磁场到第二次离开磁场的时间。（忽略微粒所受重力影响，碰撞过程无电荷转移。已知微粒的荷质比。只考虑纸面上带电微粒的运动）。解：如图2所示，设带正电微粒在S1S2之间任意点Q以水平速度v0进入磁场，微粒受到的洛仑兹力为f，在磁场中做圆周运动的半径为r，有：f=qv0B 由得：欲使微粒能进入小孔，半径r的取值范围为： 代入数据得：80m/sv0160m/s欲使进入小孔的微粒与挡板一次相碰返回后能通过小孔，还必须满足条件： 其中n=1，2，3， 由可知，只有n=2满足条件，即有：v0=100m/s （2）设微粒在磁场中做圆周运动的周期为T0，从水平进入磁场到第二次离开磁场的总时间为t，设t1、t4分别为带电微粒第一次、第二次在磁场中运动的时间，第一次离开磁场运动到挡板的时间为t2，碰撞后再返回磁场的时间为t3，运动轨迹如答图2所示，则有： （s） 三、08年高考理科综合下物理电磁学部分命题的趋势从上面对2007年理综物理试题的命题分析可以看出，2007年全国高考理综物理试卷很好地体现了“源于教材、高于教材、又不拘泥于教材”的特点，传统中求变化，平稳中谋创新，鉴于此，根据高考命题平稳过渡的原则，对2008年高考理综物理试题的命题趋势预测如下：1选择题选择题会更注重知识点的融合，一道试题出现不同章节的知识的交叉会更多，但试题难度不会增加。交流电、传感器的问题可能会在选择题中出现，毕竟作为高中物理的必要部分，交流电已经连续4年没有在全国卷I中出现了。 2. 实验题尽管今年的实验题有些出人意料，但也在情理之中的，因为偶尔的变换也是必要的。但电学实验的设计仍会是08年的主题，所以预测实验题仍以电学实验为主，且注意“组合型”电学题，可能会有一些创新意识。3计算题计算题总体难度会维持今年的水平，第24题难度仍维持在今年的水平，可能会从更侧重于带电粒子的运动，或电磁感应，从中考查力和运动、功和能的关系，且配以必要的图表、图像或示意图等。复习电磁学时注重在对物理过程的分析和剖解，重在物理模型建立后对物理规律的选择。但也不排除从“竞赛题”改编而来的可能性，还有可能从“普通物理学”中改编而来，这种方法在2004年的高考中采用过。四、今年的电磁学总复习怎么做？-几点建议1立足本学科，进行知识结构网络化复习；强化学科内综合，抓住基础不放松，提高能力。建立一个有效的知识网络，需改变传统的做法变为让学生自己归纳，疏理知识结构。事先布置好预习，通过学生自己归纳建构的知识结构，再经过老师的引导分析知识结构中的重点、难点，就能达到基础的巩固。电学中表征电场、磁场、交流电的物理量等概念很多，通过归纳、类比、图表、等形式把知识系统化，将分布在各章节零散而又有内在联系的知识点联系起来，深刻理解这些物理量的确切含义，并与其他知识进行比较，为提高理解能力和迁移能力奠定坚实的基础。高三复习要设法落实每个知识点，强化双基。在复习时要注意：选做一些自己薄弱的练习题进行选择性练习和针对性校正；定期进行专题性总结，建立错题档案，强化用已学过的知识来解决未学知识，将知识转为能力。2设计专题，分析典型例题，透彻理解重点的典型例题，熟练掌握基本方法；进行针对性训练，规范解题，提高速度和准确率。我认为采用章节小专题进行第一轮复习是一种有效的方法。比如在电磁场中带电粒子的运动问题可设计这样的几个小专题：带电体在电磁正交复合场中的运动、交变电磁场中带电体的运动、电场、磁场和重力场共同作用下物体的运动等。解决此类问题关键在于受力分析、初速度v0与加速度a的情况分析，注意重力（是否考虑）、电场力、洛伦兹力及其不做功，在此基础上，对问题的整体有清晰的了解。再比如，临界点问题，它是电磁复习的重要组成部分。主要有衔接相邻的物理过程的状态。在某些物理过程中，根据时间先后可将整个过程分成几个物理过程，而衔接这些过程的状态往往是临界状态，如带电粒子从磁感应强度B2B，速率v不突变洛伦兹力变大。某些物理量出现极值的状态，也往往是临界状态。某些物理量的值变为零时的状态，如当两物间弹力为0脱离状态；当物体的加速度a=0速度有极值状态；当穿过一个线圈磁通量达最大时感应电流改变方向的位置。专题设置后，教师对每个专题都要作出详尽的分析，先把专题告诉学生进行预习，而每章节的专题不必太多，如恒定电流可设计“电路分析”、“电功、电功率的认识”、“全电路动态分析”、“常见电路极值”、“电阻的测量”、“电学实验设计”这样的几个专题。近几年来的电磁学高考试题都以力电综合为主，题目典型且新颖，电磁学的重要章节是电场、磁场、电路、电磁感应等，每一部分都有一些基本的思路，典型的方法，教师要选好例题，选题时要注意题目的基础性、目的性、层次性、梯度性等。优化例题的分析和评讲的方法，学生在教师的指导下通过一定的练习训练，归纳总结出这些思路、方法，同时严格规范解题，加强表述能力及论证能力的训练，注意解题后的反思习惯，从而能举一反三，通过例题、习题，养成对具体物理过程作具体分析的好习惯，学会分析物理情境、建立物理模型并转为数学模型的思维方法，提高解题速度。第二轮复习的任务是把前一阶段中较为凌乱、繁杂的知识系统化、条理化、模块化，建立起部分知识之间的联系，提高综合运用知识的能力，因此该阶段也称为全面综合复习阶段。本阶段可根据各知识块的特点，将有关内容分为几个小专题，进行专题复习，着重进行思维方法与解题技巧的训练。在复习中具体对知识进行专题划分时一般应体现以下两条原则：（1）知识梳理与能力培养相结合；（2）重点知识复习与能力培养相结合。按照这两条原则，可以将电磁学部分划分为这样几个专题：（1）场：电场、磁场是中学物理重点内容之一，分析近十年来的高考物理试卷可知，这部分知识在高考试题中的比例约占13，年年都考。这部分内容的复习应加强对力电综合问题、联系实际问题等高考热点命题的复习（2）电磁感应与电路：高考主要考查电路的动态分析（包括变压器的动态分析），电路中的能量转化关系（包括电磁感应中的能量问题）等内容，第二轮复习中应加强这几个方面的专题训练和总结。3加强电学实验复习。电学实验在高考中占重要的地位，从1996年来，每年都有测电阻的实验考题，特别是近几年来的理综实验考查，主要考查设计性实验问题。针对实际情况，应强化、优化实验教学。中学实验是通过一些典型的实验的原理分析、实验方法的设计、实验过程的操作、实验结果的处理，学生只有亲自操作，动手完成实验，才能提高实验能力。注意防止多讲、多练来对付设计性实验。培养学生的创新能力，应从基础实验抓起，让学生从狭隘的“学生实验”中解脱出来，不断提高创造能力和迁移能力。4引导学生关注