静电场高考命题趋势的探究，本文主要内容关键词为：命题论文,静电论文,趋势论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
一、问题的提出
高考过后，不少师生感叹：年年考电场，题题出新招。静电场试题的特点是什么？命题专家的出题意图是什么？变化趋势是什么？它对高三复习又有何指导意义？本文就此作些探究。
二、静电场高考命题趋势及启示
1.典型场考查的热点
等量同种、异种电荷连线和中垂线上的电场强度、电势、电势能等成了命题的热点。
考题回眸1：（2011年山东高考题）如图1所示，在两等量异种点电荷的电场中，MN为两电荷连线的中垂线，a、b、c三点所在直线平行于两电荷的连线，且a与c关于MN对称，b点位于MN上，d点位于两电荷的连线上。以下判断正确的是
（A）b点场强大于d点场强。
（B）b点场强小于d点场强。
（C）a、b两点的电势差等于b、c两点间的电势差。
（D）试探电荷+q在a点的电势能小于在c点的电势能。
考题回眸2：（2008山东高考题）如图2所示，在y轴上关于O点对称的A、B两点有等量同种点电荷+Q，在x轴上C点有点电荷-Q，且CO=OD，∠ADO=60°。下列判断正确的是
（A）O点电场强度为零。
（B）D点电场强度为零。
（C）若将点电荷+q从O移向C，电势能增大。
（D）若将点电荷-q从O移向C，电势能增大。
点评：两题都考查了等量异、同种电荷连线和中垂线上点的电场强度、电势差、电势能的大小及变化。等量异、同种电荷形成的电场，是典型电场的模型，可以看成单个点电荷场的叠加。这样的考查既兼顾了考查单个点电荷和两点电荷形成复合场的目的，又可以达到一题考多个知识点的目的，类似的考查近年各地频频出现。[回眸1、2答案分别是（BC）、（BD）]
启迪：高三复习中要引导学生深入分析几种典型电场模型。如正（负）点电荷、两等量同（异）种电荷及匀强电场等场的特点，特别是两等量同种、异种电荷连线的中点和垂线的垂足处的电场强度的最值，沿连线和垂线的电场强度和电势的变化规律，熟记它们的电场线和等势线分布，掌握其对称性，这对解决问题大有裨益。
2.新颖的图像是命题的闪光点
考题回眸3：（2009年江苏高考题）空间某一静电场的电势φ在x轴上分布如下页图3所示，x轴上两点B、C点电场强度在x方向上的分量分别是
、
，下列说法中正确的是
（A）的大小大于的大小。
（B）的方向沿x轴正方向。
（C）电荷在O点受到的电场力在x方向上的分量最大。
（D）负电荷沿x轴从B移到C的过程中，电场力先做正功，后做负功。
考题回眸4：（2010年江苏高考题）空间有一沿x轴对称分布的电场，其电场强度E随x变化的图像如图4所示。下列说法正确的是
考题回眸5：（2011年上海高考题）两个等量异种点电荷位于x轴上，相对原点对称分布，正确描述电势φ随位置x变化规律的是图5中
点评：以上试题新颖灵活，体现了创新理念。江苏卷以图像的形式来描述某一未知电场，它至少给考生带来两个方面的探究空间。其一，未知场是不是常见的典型场？如是，又属于哪种典型场？如不是，它与典型场有何联系？其二，如何利用图像分析探究未知电场？有了明确的方向，解题思路才能顺畅。回眸3从等量同种电荷的中垂线上的电场分布来考虑，O点相当于等量同种电荷的中点。回眸4中场沿x轴对称分布，从坐标原点向左右的电场强度都是先增大后减小，联想到这是垂直于x轴关于原点O对称的等量同种电荷形成的电场；再根据U=Ed，电场强度是变量，某点与O点的电势差可用E-x图像面积表示，就能顺利得出正确答案。回眸3、4考查的模型可以说是相同的，只是将φ-x图创新成E-x图，迁移能力的考查恰到好处。回眸5在命题方向上创新，由两等量同种电荷转向等量异种电荷的φ-x图像。回眸4、5均考查了微元思想（某点的场强为φ-x图像下的斜率）。以上三题答案分别是回眸3（AD）、回眸4（C）、回眸5（A）。
不难看出，电场其他典型模型的新颖图像，为今后命题还预留了足够的空间。
启迪：未知场图像的探究思路：以静电场的基本模型为依托，透彻分析场的特点，将物理量的变化规律转化成耳目一新的E-x、φ-x图，甚至还可拓展为U-x、
-x图。巧妙地利用图像的截距、变化趋势、斜率、面积等，这是识图、作图的关键。
3.联系生活和科技实际的考题频率加大
考题回眸6：（2011年广东高考题）图6为静电除尘器除尘机理的示意图。尘埃在电场中通过某种机制带电，在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积，以达到除尘的目的。下列表述正确的是
（A）到达集尘极的尘埃带正电荷。
（B）电场方向由集尘极指向放电极。
（C）带电尘埃所受电场力的方向与电场方向相同。
（D）同一位置带电荷量越多的尘埃所受电场力越大。
考题回眸7：（2011年浙江高考题）静电除尘装置的有关计算题。（题略）
点评：2011年广东、浙江都考了静电除尘装置，考题联系了生活和科技实际，2011年江苏卷考了静电透镜题。回眸6中答案（BD）。
启迪：静电场与生产、生活实际的联系十分紧密，如静电屏蔽、电容式传感器、静电分选器、尖端放电、静电透镜、静电复印、质谱分析技术等.经常引导学生分析它们，用学过的理论解决实际问题，不但能激发学生的学习兴趣，还能培养利用学过的理论解决实际问题的能力。这是高考命题不变的方向。
4.非典型场的考查是命题的增长点
考题回眸8：（2011年重庆高考题）如图7所示，电量为+q和-q的点电荷分别位于正方体的顶点，正方体范围内电场强度为零的点有
（A）体中心、各面中心和各边中点。
（B）体中心和各边中点。
（C）各面中心和各边中点。
（D）体中心和各面中心。
考题回眸10：（2009年北京高考题）如图9所示为一个内、外半径分别为
和
的圆环状均匀带电平面，其单位面积带电量为σ。取环面中心O为原点，以垂直于环面的轴线为x轴。设轴上任意点P到O点的距离为x，P点电场强度的大小为E。下面给出E的四个表达式（式中k为静电力常量），其中只有一个是合理的。你可能不会求解此处的场强E，但是你可以通过一定的物理分析，对下列表达式的合理性做出判断。根据你的判断，E的合理表达式应为
点评：回眸8，重庆卷中正方体顶点的点电荷在空间某点场强的考查，突破了一条直线或一个平面内的求和模式。对各表面中心，分别取两个等量正点电荷和两个等量负点电荷的场强叠加，不难分析出各面中心的电场强度为零；然后分别以上下底面对角线所在平面，求出体中心的合场强再叠加，得体中心的合场强也为零，选（D）。这样从线→面→体的思路，合成的方法体现得淋漓尽致，并不超纲。回眸9，上海卷中三个点电荷的电场线分布虽然中学阶段没有学过，但紧扣电场线的性质，便能很快得出正确选项（C）。回眸10，北京卷要求判断圆环状均匀带电平面轴线上某点的电场强度，未知领域，但用极限、赋值、对称性、排除、量纲分析法可以迅速得出正确选项（B）。毫无疑问，这些试题都凸显了探究理念，旨在强化对三维目标中过程与方法的考查。
启迪：物理学思想方法是解决问题的武器，教学中要敢于创设新情境。如分析无限大带电平板、圆盘、单个圆环、两个相距一定距离的带电圆环轴线上的电场强度；不等量同、异种电荷的场及对中学阶段无法求出的场强表达式的判断，吸引学生对新情景题展开合作讨论（甚至争辩）、推理分析，体会思想方法的奥妙，提高等效、赋值、微元、极限、量纲分析等物理方法应用的娴熟程度。
5.以电路为载体的考查增大了命题空间
考题回眸11：（2010年安徽高考题）如图10所示，M、N是平行板电容器的两个极板，
为定值电阻，、为可调电阻，用绝缘细线将质量为m、带正电的小球悬于电容器内部。闭合电键S，小球静止时受到悬线的拉力为F。调节、，关于F的大小判断正确的是
考题回眸12：（2010年重庆高考题）某电容式话筒的原理示意图如图11所示，E为电源，R为电阻，薄片P和Q为两金属极板，对着话筒说话时，P振动而Q可视为不动，在P、Q间距离增大过程中
（A）P、Q构成的电容器的电容增大。
（B）P上电荷量保持不变。
（C）M点的电势比N点的低。
（D）M点的电势比N点的高。
考题回眸13：（2010年天津高考题，题略）离子在电场中类平抛。
点评：试题都是含容电路，既考查电容器的相关知识，又可将电容器两端设置成恒定或交变电压，以计算题的形式，考查带电体在电容器板间的类平抛、圆周运动、周期性运动等不同形态。这样命题的空间变得开阔，形式千变万化。[答案分别为回眸11（B）、回眸12（D）]
启迪：正确求出电容器两端的电压是解题的难点和突破口，理解两类典型模型是关键。要通过带电体在电容器板间各种典型运动，拓宽学生的思路，引导他们从力和能的角度分析问题。
三、结语
静电场部分涉及场强、电势、电势差、电场力的功、电势能、电容等多个抽象概念，各种关系易混淆，解决问题的途径易迷茫。因此备受命题专家青睐。
基本模型拓展、变换，新颖图像的创新，未知电场的推理、探究，以电路为载体综合能力考查，应当成为今后命题的趋势。这就要求高三复习中，领悟新课标理念，洞察高考命题思路，注重基础知识和基本模型的复习，注重物理方法的渗透，注重从图像获取信息、理论联系实际和创新能力的培养。只有这样，才能提高复习效率，享受高考的快乐。