1、习题课新教材、真情境折射出的命题新导向(一)电荷周围的电场电场线的形状可以用实验来模拟。把头发碎屑悬浮在蓖麻油里，加上电场，碎屑就按电场强度的方向排列起来，显示出电场线的分布情况。如图是模拟正电荷电场线的照片。电场线不是实际存在的线，而是为了形象地描述电场而假想的线。这个实验只是用来模拟电场线的分布。(来源于人教版新教材必修第三册P15) 精要解读1学生通过自己动手实验，加深了对电场线的认识和理解。2电场线是假想曲线，客观上是不存在的。创新训练1(2021无锡期末)避雷针上方有雷雨云时避雷针附近的电场线分布如图所示，图中中央的竖直黑线AB代表了避雷针，CD为水平地面。M、N是电场中两个点，下列
2、说法正确的是()AM点的场强比N点的场强大B试探电荷从M点沿直线移动到N点，电场力做的功最少CM点的电势比N点的电势高DCD的电势为零，但其表面附近的电场线有些位置和地面不垂直解析：选C根据电场线的疏密表示电场强度大小可知M点的场强比N点的场强小，选项A错误；根据在静电场中电场力做功与路径无关可知，试探电荷从M点沿任何路径移动到N点，电场力做功都相同，选项B错误；根据沿电场线方向电势逐渐降低，可知M点的电势比N点的电势高，选项C正确；CD的电势为零，CD为等势面，根据电场线与等势面垂直，可知CD表面附近的电场线都和地面垂直，选项D错误。2(2021洛阳联考)在雷雨天气中，大树就相当于一个电荷量
3、较大的点电荷，1和2是以树为圆心的同心圆，有甲、乙、丙、丁四头相同的牛按如图所示位置和方向分别站在地面上，由此判断()A牛丙所处位置的电场强度为零B牛乙和牛丙两处电场强度相同C牛丁处的电势一定高于牛乙处的电势D牛甲前后蹄电势差最大，处于最危险的状态解析：选D根据点电荷周围电场的分布情况可知，牛丙所处位置的电场强度不为零，A选项错误；电场强度是矢量，牛乙和牛丙两处电场强度方向不同，B选项错误；沿着电场线的方向，电势逐渐降低，由于点电荷电性未知，故牛丁处的电势不一定高于牛乙处的电势，C选项错误；牛乙与牛丁前后蹄连线与等势圆半径垂直，而牛甲与牛丙前后蹄连线与等势圆半径平行，由点电荷的电场分布及电势特
4、点知牛甲前后蹄间电势差最大，处于最危险的状态，D选项正确。(二)比值定义法(选自人教版新教材必修第三册P16)在物理学中，常常用物理量之比表示研究对象的某种性质。例如，用质量m与体积V之比定义密度，用位移l与时间t之比定义速度v，用静电力F与电荷量q之比定义电场强度E，等等。这样定义一个新的物理量的同时，也就确定了这个新的物理量与原有物理量之间的关系。比值定义包含“比较”的思想。例如，在电场强度概念建立的过程中，比较的是相同电荷量的试探电荷受静电力的大小。精要解读比值法定义的基本特点是被定义的物理量往往反映物质的最本质的属性，它不随定义所用的物理量的大小取舍而改变。创新训练1下列物理量中不属于
5、比值定义法定义的是()A电容CB电阻RC加速度a D电场强度E解析：选C四个物理量中，电容、电阻、电场强度均是比值法定义的，加速度不是比值法定义的，故应选C。2(多选)电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的之比，叫作电场在这一点的电势，即，则()A与Ep成正比B与q成反比C不随Ep和q的变化而变化D与零电势点的选择有关解析：选CD是比值定义法定义的，不随Ep和q的变化而变化，故A、B错误，C正确；另外还与零电势点的选择有关，D正确。 (一)静电除尘问题(选自人教版新教材必修第三册P22 T2)在一次科学晚会上，一位老师表演了一个“魔术”：如图所示，一个没有底的空塑料瓶上固定着一根铁锯条和一块
6、易拉罐(金属)片，把它们分别跟静电起电机的两极相连。在塑料瓶里放一盘点燃的蚊香，很快就看见整个透明塑料瓶里烟雾缭绕。当把起电机一摇，顿时塑料瓶清澈透明，停止摇动，又是烟雾缭绕。起电机摇动时，塑料瓶内哪里电场强度最大？是锯条附近还是金属片附近？若锯条接电源负极，金属片接正极，这些烟尘最终到哪里去了？思维建模1该材料充分体现了物理科学素养中的科学探究。抽象问题形象化考查，是未来新高考的热点方向。2在电场中的两个电极之间存在强电场，能把空气电离成正离子和电子，正离子和电子在向两个电极运动过程中，使烟尘微粒带上电荷，一起向电极运动，达到除尘的目的。创新训练1(2021金华十校联考)如图是某款家用空气净
7、化器原理示意图，污浊空气通过过滤网后尘埃带电。图中放电极b、d接电源正极，集尘极a、c、e接电源负极(接地)。以下说法正确的是()A通过过滤网后空气中的尘埃带负电Bc、d两个电极之间的电场方向竖直向下C尘埃被吸附到集尘极e的过程中动能增大D尘埃被吸附到集尘极a的过程中所受电场力做负功解析：选C根据集尘极接电源负极可知，污浊空气通过过滤网后空气中的尘埃带正电，选项A错误；放电极b、d接电源正极，可知c、d两个电极之间的电场方向竖直向上，尘埃在被吸附到集尘极a、e的过程中所受电场力做正功，动能增大，选项B、D错误，C正确。2(2021年1月新高考8省联考广东卷)如图所示，在某静电除尘器产生的电场中
8、，带等量负电荷的两颗微粒只受电场力作用，分别从p点沿虚线pm、pn运动，被吸附到金属圆筒上。下列说法正确的是()Ap点的电势高于n点的电势B微粒在p点的电势能小于在m点的电势能C微粒从p到n的动能变化量大于从p到m的动能变化量D微粒从p到n的电势能变化量等于从p到m的电势能变化量解析：选D沿着电场线，电势逐渐降低，则有np，故A错误；负电荷从p运动到m，电场力做正功，电势能减小，有EppEpm，故B错误；两微粒均只受电场力，电场力对其做正功，由动能定理有qUEk，因初末电势差相同，电荷量q相等，则电场力做的正功相等，电势能的减小量相等，两微粒的动能变化量相等，故C错误，D正确。(二)电学知识在
9、生产和生活中的应用(来源于人教版新教材必修第三册P49T6)某些肿瘤可以用“质子疗法”进行治疗。在这种疗法中，质子先被加速到具有较高的能量，然后被引向轰击肿瘤，杀死细胞，如图所示。思维建模电学知识在生产和生活中的应用十分广泛，如高层建筑上的避雷针、在高压线上带电作业的电工穿的防护服、“质子疗法”治疗肿瘤的质子加速器等。解决此类问题，应先转化为电场力的性质、电场能的性质及带电粒子在电场中运动问题，再去分析判断。创新训练1在维护和检修高压供电线路时，为了不影响城市用电，电工经常要在高压线上带电作业。为了保障电工的安全，电工全身要穿上用金属丝线编织的衣服(如图所示)。图乙中电工站在高压直流输电线的A
10、供电线上作业，其头顶上方有B供电线，B供电线的电势高于A供电线的电势。虚线表示电工周围某一截面上的等差等势面，c、d、e、f是不同等势面上的四个点，以下说法正确的是()A在c、d、e、f四点中，c点的电场强度最大B在c、d、e、f四点中，f点的电势最高C若将某电子由c移到f，其电势能将增大D将某电子在d点由静止释放，它会向e点所在等势面运动解析：选C根据等差等势线的疏密，可知在c、d、e、f四点中，f点的电场强度最大，故A错误；沿着电场线方向电势降低，因B供电线的电势高于A供电线的电势，则在c、d、e、f四点中，c点的电势最高，故B错误；若将某电子由c移到f，即从高电势处移到低电势处，其电势能
11、将增大，故C正确；将某电子在d点由静止释放，在电场力作用下，它会向c点所在等势面运动，故D错误。2. (多选)离子陷阱是一种利用电场或磁场将离子俘获并囚禁在一定范围内的装置。如图所示为最常见的“四极离子陷阱”的俯视示意图，四根平行细杆与电源相连，相当于四个电极，相对的电极带等量同种电荷，相邻的电极带等量异种电荷。在垂直于四根杆的平面内四根杆的连线是一个正方形abcd，A、C是a、c连线上的两点，B、D是b、d连线上的两点，A、C、B、D到正方形中心O的距离相等。则下列判断正确的是()AD点的电场强度为零BA、B、C、D四点电场强度相同CA点电势比B点电势高DO点的电场强度为零解析：选CDa、c两个电极带等量正电荷，根据电场的叠加原理可知，a、c两个电极在O点的合电场强度为零；b、d两个电极带等量负电荷，同理可知，b、d两个电极在O点的合电场强度也为零，综上可知O点的电场强度为零，D项正确。两负电极在D点形成的电场方向水平向右，两正电极在D点形成的电场方向也水平向右，所以D点的电场强度不为零，A项错误。A、B、C、D四点对称分布，电场线密集程度一样，这四点的电场强度大小相等，但方向不同，B项错误。因为A点离正电荷较近，B点离负电荷较近，所以A点电势比B点电势高，C项正确。