高考難點的微專題突破課件

高考難點的微專題突破系列（一）廣東仲元中學(xué)蔡鉗1、電學(xué)實驗中的定值電阻2、帶電粒子在磁場中運動的邊界和動態(tài)問題3、列舉幾個數(shù)學(xué)方法的應(yīng)用高考難點的微專題突破系列（一）廣東仲元中學(xué)蔡鉗1、1、電學(xué)實驗中的定值電阻定值電阻在電學(xué)實驗試題中出現(xiàn)，通常都會增加實驗的難度，在這里，我將通過對定值電阻在實驗中的作用分析，從另一個側(cè)面探討高考電學(xué)實驗的設(shè)計思路。文章發(fā)表在《物理教師》2017年5月（期）1、電學(xué)實驗中的定值電阻定值電阻在電學(xué)實驗試題中出現(xiàn)，通常都題目.（安徽卷2009，21）Ⅱ．用右圖所示的電路，測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻.電池的內(nèi)阻較小，為了防止在調(diào)節(jié)滑動變阻器時造成短路，電路中用一個定值電阻R0起保護作用.除電池、開關(guān)和導(dǎo)線外，可供使用的實驗器材還有：30.610-10電壓表分流題目.（安徽卷2009，21）Ⅱ．用右圖所示的電路，測定一節(jié)從實驗室取來一節(jié)新電池和必須的實驗器材，按照圖1的結(jié)構(gòu)連接，得到下列數(shù)據(jù)：（實驗時間：2016年12月5日晚上7點左右）數(shù)據(jù)記錄1234567電流/A0.080.120.160.200.240.280.32電壓/V1.231.201.181.171.151.131.12數(shù)據(jù)記錄123456電流/A0.080.120.160.200.240.28電壓/V1.201.101.000.950.900.80從實驗室取來一節(jié)新電池和必須的實驗器材，按照圖1的結(jié)構(gòu)連接，1定值電阻在電路中起“保護電路”的作用假設(shè)達到電流表A2的最大電流，則電路的電阻必須滿足1定值電阻在電路中起“保護電路”的作用假設(shè)達到電流表A2的題目.（福建卷2012，15）某研究性學(xué)習(xí)小組欲測定一塊電池的電動勢E.（這里只討論與主題相關(guān)的第②問）圖41.保護電路2.這個定值電阻相當(dāng)于擴大了電源的內(nèi)阻.題目.（福建卷2012，15）某研究性學(xué)習(xí)小組欲測定一塊電池2定值電阻“隱藏”在電路中準(zhǔn)備擴大電表的量程定值電阻在電路中的另一個常見的作用就是用來擴大電表的量程.定值電阻與電流表串聯(lián)，可以把電流表改裝成一個電壓表使用；電流表與定值電阻并聯(lián)，可以改裝成一個大量程的電流表.題目.（模擬試題）為了測一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻，現(xiàn)準(zhǔn)備了下列器材：①待測干電池（電動勢約1.5V，內(nèi)阻約1.0Ω）②電流表G（滿偏電流3.0mA內(nèi)阻10Ω）③安培表A（量程0～0.6A，內(nèi)阻約為0.5Ω）④滑動電阻器R1（0～20Ω，10A）⑤滑動電阻器R2（0～100Ω，1A）⑥定值電阻R3=990Ω⑦開關(guān)和導(dǎo)線若干（3）如圖5所示為某同學(xué)根據(jù)正確的電路圖做出的I1－I2圖線（I1為電流表的示數(shù)，I2為安培表的示數(shù)），由該圖線可得被測干電池的電動勢E=____V，內(nèi)阻r=___Ω.該題沒有給出電壓表，但不難發(fā)現(xiàn)該題多給了一個電流表G，但這個電流表的量程太小，顯然不能單獨使用.因此，可以斷定應(yīng)該要用這個電流表改裝成一個電壓表.那么如何改裝呢？(10Ω+990Ω)×3mA=3V2定值電阻“隱藏”在電路中準(zhǔn)備擴大電表的量程定值電阻在電路在使用定值電阻擴大量程的試題中，2012年四川高考物理試題應(yīng)該是最突出的，內(nèi)容如下（同樣這里只摘取與討論內(nèi)容相關(guān)的第（3）問）：題目.(四川卷2012,18）某興趣小組的同學(xué)探究小燈泡L的伏安特性曲線，可供選擇的器材如下：小燈泡L，規(guī)格“4.0V，0.7A”；電流表A1，量程3A，內(nèi)阻約為0.1Ω；電流表A2，量程0.6A，內(nèi)阻r2=0.2Ω；電壓表V，量程3V，內(nèi)阻rV=9kΩ；標(biāo)準(zhǔn)電阻R1，阻值1Ω；標(biāo)準(zhǔn)電阻R2，阻值3kΩ；滑動變阻器R，阻值范圍0~10Ω；學(xué)生電源E，電動勢6V，內(nèi)阻不計；開關(guān)S及導(dǎo)線若干.3學(xué)習(xí)小組認為要想更準(zhǔn)確地描繪出L完整的伏安特性曲線，需要重新設(shè)計電路.請你在乙同學(xué)的基礎(chǔ)上利用所供器材，在圖6所示的虛線框內(nèi)補畫出實驗電路圖，并在圖上標(biāo)明所選器材代號.在使用定值電阻擴大量程的試題中，2012年四川高考物理試題應(yīng)規(guī)律：電路中如果電表的量程不夠，又給出定值電阻的話，那么實驗的意圖應(yīng)該是把電表利用定值電阻進行改裝.至于如何改裝？選擇多大的電阻？題目中給出電阻的數(shù)值往往會給出暗示：假如用電流表串聯(lián)電阻改裝成電壓表的，往往電流表和定值電阻的和是一個比較容易計算的整數(shù)值；假如把電流表并聯(lián)電阻改裝成大量程電流表的問題，電流表的內(nèi)阻往往是定值電阻阻值的整數(shù)倍.規(guī)律：電路中如果電表的量程不夠，又給出定值電阻的假如用電流表3定值電阻利用它“串聯(lián)分壓”的本領(lǐng)“充當(dāng)電流表”

例如2004年廣東高考物理試題的第12題，如圖7所示，K2接到a端，閉合K1，記下電壓表的讀數(shù)U2；然后K1仍閉合，K2接到b端，記下電壓表的讀數(shù)U3.通過計算便可以得到RX的內(nèi)阻為3定值電阻利用它“串聯(lián)分壓”的本領(lǐng)“充當(dāng)電流表”例如20題目.（08全國卷1）一直流電壓表，量程為1V，內(nèi)阻為1000Ω.現(xiàn)將一阻值在5000～7000Ω之間的固定電阻R1與此電壓表串聯(lián)，以擴大電壓表的量程.為求得擴大后量程的準(zhǔn)確值，再給定一直流電源（電動勢E為6～7V，內(nèi)阻可忽略不計），一阻值R2=2000Ω的固定電阻，兩個單刀開關(guān)S1、S2及若干導(dǎo)線.（1）為達到上述目的，將答題卡上對應(yīng)的圖8連成一個完整的實驗電路圖.（2）連線完成以后，當(dāng)S1與S2均閉合時，電壓表的示數(shù)為0.90V；當(dāng)S1閉合，S2斷開時，電壓表的示數(shù)為0.70V，由此可以計算出改裝后電壓表的量程為

_______V，電源電動勢為

V.同樣的，在2008年全國高考物理試卷I實驗題第22題中，定值電阻的這個功能也是比較明顯的，題目內(nèi)容如下：題目.（08全國卷1）一直流電壓表，量程為1V，內(nèi)阻為100當(dāng)S1閉合，S2斷開時由R2=2000Ω，解得：R1=6000Ω，E=6.3V；根據(jù)串聯(lián)分壓原理，可得電壓表量程為7V.電動勢為E，由閉合電路歐姆定律，當(dāng)兩開關(guān)都閉合時，R2被短路，則有當(dāng)S1閉合，S2斷開時由R2=2000Ω，解得：R1=6思考：定值電阻在電路中還有哪些作用？1定值電阻在電路中起“保護電路”的作用2定值電阻“隱藏”在電路中準(zhǔn)備擴大電表的量程3定值電阻利用它“串聯(lián)分壓”的本領(lǐng)“充當(dāng)電流表”總結(jié)思考：定值電阻在電路中還有哪些作用？1定值電阻在電路中起“2、帶電粒子在磁場中運動的邊界和動態(tài)問題微專題（二）2、帶電粒子在磁場中運動的邊界和動態(tài)問題微專題（二）2、帶電粒子在磁場中運動的邊界和動態(tài)問題文章發(fā)表在《物理教師》2017年10月（期），主要通過“畫兩個圓”突破磁場的邊界問題；2、帶電粒子在磁場中運動的邊界和動態(tài)問題文章發(fā)表在《物理教師張江峰老師的論文《淺談磁場中圓心的確定》一文中，詳盡地總結(jié)出確定圓心的十種方法，比較常用的這三種方法：（1）過入射點和出射點作兩速度的垂線，垂線的交點即為圓心；（2）過入射點的速度垂線和弦（入射點與出射點連線）垂直平分線的交點；（3）過入射點的速度垂線與角（入射速度與出射速度夾角）平分線的交點。所謂圖式，是人腦中已有知識經(jīng)驗的網(wǎng)絡(luò)。圖式是各種記憶成分（命題、表象和態(tài)度）的組織，表征的是屬于某一一般概念的一大塊有意義的信息（Anderson，1985）。加涅在《教學(xué)設(shè)計原理》一書中提到“從新呈現(xiàn)的教學(xué)中進行學(xué)習(xí)時，學(xué)習(xí)者是帶著他們記憶中已有的各種圖式來面對學(xué)習(xí)任務(wù)的?！苯裉熘饕獜摹皥D式”的角度和大家探討這個問題張江峰老師的論文《淺談磁場中圓心的確定》一文中，詳盡地總結(jié)出例1.如圖2所示，一勻強磁場有一水平邊界，磁感應(yīng)強度為B，一電荷質(zhì)量為m，帶電量絕對值為q，不計重力，以一速度v0垂直射入磁場，方向與水平成θ＝600角，入射點離邊界距離為d。若要使其不能從邊界飛出，則電荷的速度應(yīng)為多大？圖2圖31單方向的線段邊界問題例1.如圖2所示，一勻強磁場有一水平邊界，磁感應(yīng)強度為B，一往左右方向“畫半徑逐漸增大的圓”，直到和邊界相切往左右方向“畫半徑逐漸增大的圓”，直到和邊界相切圖5圖6小結(jié)：畫一個半徑逐漸增大的圓，直到和邊界相切.圖5圖6小結(jié)：畫一個半徑逐漸增大的圓，直到和邊界相切.2多方向的直線邊界問題如圖7所示，一帶正電的粒子從點S沿不同方向射出粒子，粒子速度大小相同，且粒子在磁場中運動的半徑與點S到擋板的距離L相等。求粒子能夠到達擋板ab的區(qū)域長度。圖7。圖82多方向的直線邊界問題如圖7所示，一帶正電的粒子從點S沿不圖10小結(jié)：畫一個旋轉(zhuǎn)的圓，直到和邊界相切.圖10小結(jié)：畫一個旋轉(zhuǎn)的圓，直到和邊界相切.圖14（聚焦和發(fā)散：其實是一個旋轉(zhuǎn)的圓）圖14（聚焦和發(fā)散：其實是一個旋轉(zhuǎn)的圓）圓形邊界的兩個常見問題圓形邊界的兩個常見問題圖15一個半徑逐漸擴大的圓圖15一個半徑逐漸擴大的圓總結(jié)解決帶電粒子在磁場中做圓周運動的邊界問題，從基本的圖式出發(fā)，主要應(yīng)用兩種方法：（1）相同方向出射的粒子，速度由小到大，畫軌跡圓，直到軌跡圓與邊界相切；（2）速度大小相等，向不同方向出射的粒子，畫旋轉(zhuǎn)圓，直到找到旋轉(zhuǎn)圓與邊界“相交”或“相切”的臨界圓。當(dāng)學(xué)生對這兩種方法應(yīng)用非常熟練之后，遇到類似的情景，便自然地從腦中調(diào)出相應(yīng)的圖式：“逐步擴大的圓”或者“旋轉(zhuǎn)的圓”來解決問題，并能夠省略畫其他圓的步驟，一步到位的畫出需要的與邊界相切的圓。總結(jié)解決帶電粒子在磁場中做圓周運動的邊界問題，從基本3、數(shù)學(xué)方法應(yīng)用的探討微專題（三）3、數(shù)學(xué)方法應(yīng)用的探討微專題（三）一、微元求和思想1.光滑斜面固定在地面上，一個皮球以大小為v0的初速度沿斜面向上運動，當(dāng)它返回斜面底端時的速度為vt，斜面傾角為30°，在整個過程中，皮球受到的空氣阻力與速度成正比，求整個過程皮球運動的時間。一、微元求和思想1.光滑斜面固定在地面上，一個皮球以大小為v一、微元求和思想上升過程下降過程兩式聯(lián)立一、微元求和思想上升過程下降過程兩式聯(lián)立1、空氣阻力

f=kv2、粘滯阻力：3、電磁感應(yīng)中的安培力：v導(dǎo)體棒靜止時，求通過電阻的電荷量為q?！痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢?、空氣阻力f=kv2、粘滯阻力：3、電磁感應(yīng)中的安培力v或v或微元累積的思想1、v-t圖、a-t圖、F-t圖、F-s圖、i-t圖等的面積的意義2、2017年的選考題單位速率間隔的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比微元累積的思想1、v-t圖、a-t圖、F-t圖、F-s圖、i二、三角函數(shù)的最值問題2.一個繩子連著一個小球A，如圖把小球A拉至水平位置靜止釋放，繩子長度為L，小球質(zhì)量為m，則小球擺到最低點的過程中，重力功率的變化情況。A、重力的功率一直變大B、重力的功率一直變小C、重力的功率先變大，后變小D、重力的功率先變小，后變大二、三角函數(shù)的最值問題2.一個繩子連著一個小球A，如圖把小球二、三角函數(shù)的最值問題2.一個繩子連著一個小球A，如圖把小球A拉至水平位置靜止釋放，繩子長度為L，小球質(zhì)量為m，求小球擺到最低點的過程中，重力功率的最大值。當(dāng)繩子擺過θ角時，小球速度v得此時，重力的功率：求該表達式的最大值令則當(dāng)時，可取到最大值二、三角函數(shù)的最值問題2.一個繩子連著一個小球A，如圖把小球三、均值不等式或配方法求最值3．靜電除塵器，容器側(cè)面是絕緣的透明有機玻璃，它的上下底面是面積S＝0.04m2的金屬板，間距L＝0.05m，連接到U＝2500V的高壓時，能產(chǎn)生一個勻強電場，如圖所示．現(xiàn)把一定量均勻分布的煙塵顆粒密閉在容器內(nèi)，每1m3

有煙塵顆粒1×1013個，假設(shè)這些顆粒都處于靜止?fàn)顟B(tài)，每個顆粒的帶電荷量q＝＋1.0×10－17C，質(zhì)量m＝2.0×10－15kg，不考慮煙塵顆粒之間的相互作用和空氣阻力，并忽略煙塵顆粒所受的重力．問合上開關(guān)后：(3)經(jīng)過多長時間容器中煙塵顆粒的總動能達到最大？三、均值不等式或配方法求最值3．靜電除塵器，容器側(cè)面是絕緣的x假設(shè)微塵整體下移X，則每個微塵的動能：利用均值不等式或配方都可以求到最大值x假設(shè)微塵整體下移X，則每個微塵的動能：利用均值不等式或配方四、正弦定理和余弦定理4.在半徑為R的半圓形區(qū)域中有一勻強磁場，磁場的方向垂直于紙面，磁感應(yīng)強度為B．一質(zhì)量為m帶有電量為q的粒子以一定