高三物理專題復(fù)習(xí)課的教學(xué)設(shè)計課件

高三物理專題復(fù)習(xí)課的教學(xué)設(shè)計

—《電場》專題復(fù)習(xí)課的設(shè)計思路。

高中物理總復(fù)習(xí)階段，要緊扣教學(xué)大綱，抓住課本雙基，突出重點，集中解決有代表性的問題。真正達到一個專題，讓學(xué)生學(xué)會一種方法,解決一類問題的目的。下面以《電場》專題為例談?wù)剬ｎ}復(fù)習(xí)課的設(shè)計思路。

高三物理專題復(fù)習(xí)課的教學(xué)設(shè)計

1一、重視基礎(chǔ)性

專題設(shè)計，最好能以教材原型題為素材，這樣更能揭示出大綱、教材和考試說明要求之間的內(nèi)在聯(lián)系，讓學(xué)生明確“抓綱務(wù)本”的重要性，這樣更有利于學(xué)生圍繞教材，注重基礎(chǔ)，克服脫離課本、一頭鉆進復(fù)習(xí)資料里的弊端。一、重視基礎(chǔ)性專題設(shè)計，最好能以教材原型題為素材，這樣更能2針對電場一章基礎(chǔ)知識可設(shè)計四個典型例題進行精細分析.1.首先是建立理想化模型—點電荷、檢驗電荷，掌握電荷守恒定律、真空中的庫侖定律，代表性問題是電荷及電荷間的相互作用。以課本（人教版）P95練習(xí)一第4題為原型設(shè)計：[例1]（全國高考題）如圖所示，q1、q2、q3分別表示在一條直線上的三個點電荷，已知q1與q2之間的距離為l1，q2與q3之間的距離為l2，且每個電荷都處于平衡狀態(tài)。（1）

如q2為正電荷，則q1為______電荷，q3為______電荷。（2）

q1、q2、q3三者電量大小之比是_____:_____:______.

l1l2q2q3q1針對電場一章基礎(chǔ)知識可設(shè)計四個典型例題進行精細分析.l1l23[析與解]（1）每個電荷均處于平衡狀態(tài)，即要求每個電荷所受合力應(yīng)為零，因此q2為正電荷，顯然q1、q3應(yīng)為負電荷。（2）由庫侖定律，建立平衡方程式：[析與解]（1）每個電荷均處于平衡狀態(tài)，即要求每個電荷所受合4[點評]

①利用庫侖定律求解三個自由電荷的平衡問題時，可總結(jié)得出：必須滿足“同一直線，大夾小，同夾異，近小遠大”，即三個電荷必須在同一直線，且中間的電量小，與旁邊兩個為異種電荷，兩邊電荷靠近中間近的電量較小，遠的電量較大。②真空中點電荷相互作用力遵守庫侖定律，是庫侖用扭秤實驗研究所發(fā)現(xiàn)的。③點電荷是帶電體的大小對研究的問題所產(chǎn)生的影響可以忽略不計時的理想模型。④任何帶電體的電量都應(yīng)是e的整數(shù)倍，密立根基于這種設(shè)想測定了它的值，稱它為基本電荷，,電荷可以在物體間轉(zhuǎn)移或中和，但總電量守恒。[點評]①利用庫侖定律求解三個自由電荷的平衡問題時，可總52.再如從電場所具有的力和能的性質(zhì)理解電場存在的客觀性，掌握電場強度、電場線、電勢差、等勢面等基本概念，代表性問題是電場強度和電勢。

以課本（人教版）P98練習(xí)二第6題為原型設(shè)計：

[例2]（上海高考題）A、B兩點各放有電量為+Q和+2Q的點電荷，A、B、C、D四點在同一直線上，且AC=CD=DB，如圖所示，將一正電荷從C點沿直線移到D點，則A．電場力一直做正功B．電場力先做正功再做負功C．電場力一直做負功D．電場力先做負功再做正功+Q+2QACDB2.再如從電場所具有的力和能的性質(zhì)理解電場存在的客觀性，掌握6[析與解]由點電荷場強公式可知：A點電荷在C點場強向右B點電荷在C點場強向左，故C點合場強向右在CD連線中點以及D點右側(cè)各點，A、B點電荷的合場強顯然向左。綜上可知，正電荷從C點移至D點電場力先做正功，再做負功，故應(yīng)選B.[點評]①要理解三個電場強度公式的適用條件，此外還要掌握課本中所畫的幾種典型電場的電場線分布特點，并能依此分析問題。②場強疊加時遵循矢量運算法則。[析與解]由點電荷場強公式可知：73.再以課本（人教版）P99練習(xí)三第2題為原型設(shè)計：

[例3]如圖所示是電場中一條電場線，一電子從a點由靜止釋放，在電場力作用下沿直線向b運動，下列有關(guān)該電場情況判斷正確的是A．該電場一定是勻強電場B．場強Ea一定小于EbC．電子具有的電勢能一定大于D．電勢一定低于ab3.再以課本（人教版）P99練習(xí)三第2題為原型設(shè)計：

[例38[析與解]

因電子從a點靜止釋放后向b點運動，說明電子所受電場力指向b，電場強度方向指向a，沿電場強度方向是電勢降落方向，，有D正確。負電荷在電勢越高處電勢能越小，所以電子在a處電勢能大于b處電勢能，有C正確。

此電場線可能是勻強電場中的一條電場線，也可能是正、負電荷形成電場中的一條電場線，故無法判斷a、b兩點場強大小，A、B皆錯。

[析與解]

因電子從a點靜止釋放后向b點運動9[點評]①場強方向是電勢降落最快的方向，勻強電場中電勢差U=Ed，d為兩點間距離在場強方向上的投影。②電場力做功的過程是電荷具有的電勢能變化的過程，其關(guān)系為③求電場力做功的方法有三種：（1）由公式計算，此公式是適用于勻強電場中，可變形為，式中s為電荷初末位置在電場強度方向上的位移.（2）電場力做功與電勢能改變關(guān)系計算，對任何電場都適用，當U>0,q>0或U<0,q<0時，W>0;否則，W<0.（3）由動能定理計算.[點評]103.另外還要理解電容概念和影響平行板電容器電容的因素。

其代表性問題是，在自動控制中的電容式傳感器問題。

以課本（人教版）P113練習(xí)七第4題為原型設(shè)計：[例4]傳感器是把非電學(xué)里（如速度、溫度、壓力等）的變化轉(zhuǎn)換成電學(xué)里變化的一種測定液面高度的電容式傳感器的示意圖，金屬芯線與導(dǎo)電液體形成一個電容器，從電容C大小的變化就能反映液面的升降情況，兩者的關(guān)系是A．C增大表示h增大B．C增大表示h減小C．C減小表示h減小D．C減小表示h增大導(dǎo)電液體金屬芯線電介質(zhì)3.另外還要理解電容概念和影響平行板電容器電容的因素。

11[析與解]金屬芯線和導(dǎo)電液體構(gòu)成電容器的兩板，極板間距未變，而正對面積隨液面升高而增大，降低而減小，又由知，h增大，S增大，C增大，故應(yīng)選A、C.[點評]

實際應(yīng)用中，一般是將電容器處理成一個平行板電容器模型來分析！[析與解]12二、突出專題性

專題復(fù)習(xí)的設(shè)計思路應(yīng)是集問題、方法和規(guī)律于一體，展現(xiàn)知識系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)與聯(lián)系，集中解決一兩個問題，才能突出其專題性。例如，帶電粒子在電場中運動問題，是專題的核心，該問題可分為三類

二、突出專題性專題復(fù)習(xí)的設(shè)計思路應(yīng)是集問題、方法和規(guī)律于一13（1）帶電粒子在點電荷電場中的運動：

討論電子繞核做勻速圓周運動和

粒子散射現(xiàn)象兩個典型實例。

[例5]氫原子核外電子繞核運動的半徑已知氫核質(zhì)量，電子質(zhì)量，.試求：電子繞核運動的動能和所形成環(huán)形電流的大小。（1）帶電粒子在點電荷電場中的運動：

討14[點評]（1）氫原子從外界吸收能量被激發(fā)時，從基態(tài)（）向激發(fā)態(tài)躍遷，軌道半徑變大，其動能將變小，而電子因克服電場力作功而電勢能增大，由能量轉(zhuǎn)化和守恒定律知，由勢能的增加要比電子動能的減小要大。（2）電子繞核運動可形成環(huán)形電流而形成磁場，電子運動（含自旋）形成磁場是物質(zhì)產(chǎn)生磁性的起源。（3）假如核與電子質(zhì)量關(guān)系不滿足，運動情況又會如何呢？（天體中雙星體的運動模型可提供參考，將有及）[點評]15[例6]物理學(xué)史上，由

粒子散射實驗估測出了原子核半徑。已知

粒子的質(zhì)量，

速度約為光速的0.1倍，即，與靜止的金原子核發(fā)生正碰，金核的質(zhì)量，電量.求

粒子離開金原子核的最近距離r（此值可近似認為是金核半徑）。計算時所要用到的點電荷電場的電勢計算公式為：[例6]物理學(xué)史上，由粒子散射實驗估測出了原子核半徑。已知16[點評]

粒子散射現(xiàn)象，可視為一般原子核碰撞過程模型，應(yīng)遵循系統(tǒng)動量守恒和能量守恒規(guī)律，它類似一個彈性碰撞過程，其他粒子間的相互作用過程也是如此。[點評]17（2）帶電粒子在勻強電場中的加速和偏轉(zhuǎn)問題

[例7]（2004年北京理綜能力測試25.22分）下圖是某種靜電分選器的原理示意圖。兩個豎直放置的平行金屬板帶有等量異號電荷，形成勻強電場。分選器漏斗的出口與兩板上端處于同一高度，到兩板距離相等?；旌显谝黄鸬腶、b兩種顆粒從漏斗出口下落時，a種顆粒帶上正電，b種顆粒帶上負電。經(jīng)分選電場后，a、b兩種顆粒分別落到水平傳送帶A、B上。已知兩板間距，板的長度，電場僅局限在平行板之間；各顆粒所帶電量大小與其質(zhì)量之比均為。設(shè)顆粒進入電場時的初速度為零，分選過程中顆粒大小及顆粒間的相互作用力不計。要求兩種顆粒離開電場區(qū)域時，不接觸到極板但有最大偏轉(zhuǎn)量。重力加速度g取10m/s2。（1）左右兩板各帶何種電荷？兩極板間的電壓多大？（2）若兩帶電平行板的下端距傳送帶A、B的高度，顆粒落至傳送帶時的速度大小是多少？（3）設(shè)顆粒每次與傳送帶碰撞反彈時，沿豎直方向的速度大小為碰撞前豎直方向速度大小的一半。寫出顆粒第n次碰撞反彈高度的表達式。并求出經(jīng)過多少次碰撞，顆粒反彈的高度小于0.01m。

（2）帶電粒子在勻強電場中的加速和偏轉(zhuǎn)問題

[例7]（20018[析與解]（1）左板帶負電荷，右板帶正電荷。依題意，顆粒在平行板間的豎直方向上滿足在水平方向上滿足<1><2>兩式聯(lián)立得（2）根據(jù)動能定理，顆粒落到水平傳送帶上滿足

（3）在豎直方向顆粒作自由落體運動，它第一次落到水平傳送帶上沿豎直方向的速度反彈高度根據(jù)題設(shè)條件，顆粒第n次反彈后上升的高度當時，<1><2>[析與解]（1）左板帶負電荷，右板帶正電荷。<1><2>19[點評]

要能順利解決此類聯(lián)系實際的問題，

首先要在平時多注意培養(yǎng)基本的物理建模能力，以便能夠迅速地從有關(guān)實際問題中抽象出恰當?shù)奈锢砟Ｐ?；其次，要善于尋找和挖掘題中的關(guān)鍵信息和隱含條件（例如在本例中，能找出所有微粒在平行板間的豎直方向上和在平行板間的水平方向上都做勻加速運動等關(guān)鍵信息，是解決本題的關(guān)鍵）；此外，必須具備必要的運用數(shù)學(xué)工具處理物理問題的能力(還有帶n的通式的討論)。[點評]要能順利解決此類聯(lián)系實際的問題，20（3）帶電粒子在交變電場中的運動問題

例8(2002廣東卷)如圖所示，A、B為水平放置的平行金屬板，板間距離為d(d遠小于板的長和寬)，在兩板之間有一帶負電的質(zhì)點P.已知若在A、B間加電壓U0則質(zhì)點P可以靜止平衡.現(xiàn)在A、B間加上如圖所示的隨時間t變化的電壓u.在t=0時質(zhì)點P位于A、B間的中點處且初速為o.已知質(zhì)點P能在A、B之間以最大的幅度上下運動而又不與兩板相碰.求圖中u改變的各時刻t1、t2、t3,及tn的表達式.(質(zhì)點開始從中點或從最低點上升到最高點,及以后每次從最高點到最低點或從最低點到最高點的過程中,電壓只改變一次)

解:（3）帶電粒子在交變電場中的運動問題

例8(2002廣東卷)21

析與解

這是一道有相當難度的高考題，抽樣統(tǒng)計該題難度系數(shù)為0.066.解題的關(guān)鍵是分析清楚質(zhì)點P在兩極板間做最大振幅的上下運動,即質(zhì)點上下到達A、B極板時的速度為零.另外必須要搞清圖中t1

、t2、t3的含義,特別是t2是2U0電壓的起始時刻,t2是2U0電壓終了為零的時刻,再根據(jù)等效和對稱規(guī)律,即不難得到解題的思路和方法.以m、q表示質(zhì)點P的質(zhì)量和電荷量，則由題意知：析與解這是一道有相當難度的高考題，抽樣統(tǒng)計該題難度系數(shù)為22當電壓為2U0時，此時質(zhì)點受電場力為2mg，質(zhì)點受重力為mg，兩力的合力為mg，方向向上，顯然在此復(fù)合場中，質(zhì)點向上做勻加速運動，其加速度大小為g.質(zhì)點在不受電場力作用時，質(zhì)點則做初速為零或不為零的勻加速運動，加速度大小也為g，顯然，這里有一定的對稱規(guī)律.因質(zhì)點起始時從極板中點向上運動，到達極板A時速度為零由于其對稱規(guī)律，可以想到，電場力作用時間應(yīng)為質(zhì)點運動到的時間.這一設(shè)想可由動能定理得到驗證，設(shè)質(zhì)點P上行距離x時撤去電場，則有解得

設(shè)質(zhì)點運動到時所用時間為t1，則

質(zhì)點P以初速為零從A板向B板運動，要求質(zhì)點到B板時速度仍為零。由上面的分析可知，當質(zhì)點從A板運動到極板中點時應(yīng)加上2U0的電壓，即電壓2U0的起始時刻當電壓為2U0時，此時質(zhì)點受電場力為2mg，質(zhì)點受重力為mg23質(zhì)點運動到極板中點時加上2U0電壓，質(zhì)點P做勻減速運動到極板B，到達極板B時速度為零，再在復(fù)合場的作用下運動到極板中點時再撤去電場，顯然撤去電場時刻為

以后的運動規(guī)律依次類推，即質(zhì)點每到極板中點時加上電場，經(jīng)時間，再撤去電場，即得