高三物理專題復(fù)習(xí)課的教學(xué)設(shè)計(jì)課件

高三物理專題復(fù)習(xí)課的教學(xué)設(shè)計(jì)

—《電場(chǎng)》專題復(fù)習(xí)課的設(shè)計(jì)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(diǎn)，集中解決有代表性的問題。真正達(dá)到一個(gè)專題，讓學(xué)生學(xué)會(huì)一種方法,解決一類問題的目的。下面以《電場(chǎng)》專題為例談?wù)剬ｎ}復(fù)習(xí)課的設(shè)計(jì)思路。

高三物理專題復(fù)習(xí)課的教學(xué)設(shè)計(jì)

1一、重視基礎(chǔ)性

專題設(shè)計(jì)，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(jìn)復(fù)習(xí)資料里的弊端。一、重視基礎(chǔ)性專題設(shè)計(jì)，最好能以教材原型題為素材，這樣更能2針對(duì)電場(chǎng)一章基礎(chǔ)知識(shí)可設(shè)計(jì)四個(gè)典型例題進(jìn)行精細(xì)分析.1.首先是建立理想化模型—點(diǎn)電荷、檢驗(yàn)電荷，掌握電荷守恒定律、真空中的庫(kù)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(jì)：[例1]（全國(guó)高考題）如圖所示，q1、q2、q3分別表示在一條直線上的三個(gè)點(diǎn)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(gè)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(duì)電場(chǎng)一章基礎(chǔ)知識(shí)可設(shè)計(jì)四個(gè)典型例題進(jìn)行精細(xì)分析.l1l23[析與解]（1）每個(gè)電荷均處于平衡狀態(tài)，即要求每個(gè)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(fù)電荷。（2）由庫(kù)侖定律，建立平衡方程式：[析與解]（1）每個(gè)電荷均處于平衡狀態(tài)，即要求每個(gè)電荷所受合4[點(diǎn)評(píng)]

①利用庫(kù)侖定律求解三個(gè)自由電荷的平衡問題時(shí)，可總結(jié)得出：必須滿足“同一直線，大夾小，同夾異，近小遠(yuǎn)大”，即三個(gè)電荷必須在同一直線，且中間的電量小，與旁邊兩個(gè)為異種電荷，兩邊電荷靠近中間近的電量較小，遠(yuǎn)的電量較大。②真空中點(diǎn)電荷相互作用力遵守庫(kù)侖定律，是庫(kù)侖用扭秤實(shí)驗(yàn)研究所發(fā)現(xiàn)的。③點(diǎn)電荷是帶電體的大小對(duì)研究的問題所產(chǎn)生的影響可以忽略不計(jì)時(shí)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(cè)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(diǎn)評(píng)]①利用庫(kù)侖定律求解三個(gè)自由電荷的平衡問題時(shí)，可總52.再如從電場(chǎng)所具有的力和能的性質(zhì)理解電場(chǎng)存在的客觀性，掌握電場(chǎng)強(qiáng)度、電場(chǎng)線、電勢(shì)差、等勢(shì)面等基本概念，代表性問題是電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)。

以課本（人教版）P98練習(xí)二第6題為原型設(shè)計(jì)：

[例2]（上海高考題）A、B兩點(diǎn)各放有電量為+Q和+2Q的點(diǎn)電荷，A、B、C、D四點(diǎn)在同一直線上，且AC=CD=DB，如圖所示，將一正電荷從C點(diǎn)沿直線移到D點(diǎn)，則A．電場(chǎng)力一直做正功B．電場(chǎng)力先做正功再做負(fù)功C．電場(chǎng)力一直做負(fù)功D．電場(chǎng)力先做負(fù)功再做正功+Q+2QACDB2.再如從電場(chǎng)所具有的力和能的性質(zhì)理解電場(chǎng)存在的客觀性，掌握6[析與解]由點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)公式可知：A點(diǎn)電荷在C點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)向右B點(diǎn)電荷在C點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)向左，故C點(diǎn)合場(chǎng)強(qiáng)向右在CD連線中點(diǎn)以及D點(diǎn)右側(cè)各點(diǎn)，A、B點(diǎn)電荷的合場(chǎng)強(qiáng)顯然向左。綜上可知，正電荷從C點(diǎn)移至D點(diǎn)電場(chǎng)力先做正功，再做負(fù)功，故應(yīng)選B.[點(diǎn)評(píng)]①要理解三個(gè)電場(chǎng)強(qiáng)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(chǎng)的電場(chǎng)線分布特點(diǎn)，并能依此分析問題。②場(chǎng)強(qiáng)疊加時(shí)遵循矢量運(yùn)算法則。[析與解]由點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)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(jì)：

[例3]如圖所示是電場(chǎng)中一條電場(chǎng)線，一電子從a點(diǎn)由靜止釋放，在電場(chǎng)力作用下沿直線向b運(yùn)動(dòng)，下列有關(guān)該電場(chǎng)情況判斷正確的是A．該電場(chǎng)一定是勻強(qiáng)電場(chǎng)B．場(chǎng)強(qiáng)Ea一定小于EbC．電子具有的電勢(shì)能一定大于D．電勢(shì)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(jì)：

[例38[析與解]

因電子從a點(diǎn)靜止釋放后向b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，說明電子所受電場(chǎng)力指向b，電場(chǎng)強(qiáng)度方向指向a，沿電場(chǎng)強(qiáng)度方向是電勢(shì)降落方向，，有D正確。負(fù)電荷在電勢(shì)越高處電勢(shì)能越小，所以電子在a處電勢(shì)能大于b處電勢(shì)能，有C正確。

此電場(chǎng)線可能是勻強(qiáng)電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線，也可能是正、負(fù)電荷形成電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線，故無法判斷a、b兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小，A、B皆錯(cuò)。

[析與解]

因電子從a點(diǎn)靜止釋放后向b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)9[點(diǎn)評(píng)]①場(chǎng)強(qiáng)方向是電勢(shì)降落最快的方向，勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差U=Ed，d為兩點(diǎn)間距離在場(chǎng)強(qiáng)方向上的投影。②電場(chǎng)力做功的過程是電荷具有的電勢(shì)能變化的過程，其關(guān)系為③求電場(chǎng)力做功的方法有三種：（1）由公式計(jì)算，此公式是適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)中，可變形為，式中s為電荷初末位置在電場(chǎng)強(qiáng)度方向上的位移.（2）電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能改變關(guān)系計(jì)算，對(duì)任何電場(chǎng)都適用，當(dāng)U>0,q>0或U<0,q<0時(shí)，W>0;否則，W<0.（3）由動(dòng)能定理計(jì)算.[點(diǎn)評(píng)]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(dòng)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(jì)：[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(cè)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(gè)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(duì)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(diǎn)評(píng)]

實(shí)際應(yīng)用中，一般是將電容器處理成一個(gè)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(jì)思路應(yīng)是集問題、方法和規(guī)律于一體，展現(xiàn)知識(shí)系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)與聯(lián)系，集中解決一兩個(gè)問題，才能突出其專題性。例如，帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)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(jì)思路應(yīng)是集問題、方法和規(guī)律于一13（1）帶電粒子在點(diǎn)電荷電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)：

討論電子繞核做勻速圓周運(yùn)動(dòng)和

粒子散射現(xiàn)象兩個(gè)典型實(shí)例。

[例5]氫原子核外電子繞核運(yùn)動(dòng)的半徑已知?dú)浜速|(zhì)量，電子質(zhì)量，.試求：電子繞核運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和所形成環(huán)形電流的大小。（1）帶電粒子在點(diǎn)電荷電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)：

討14[點(diǎn)評(píng)]（1）氫原子從外界吸收能量被激發(fā)時(shí)，從基態(tài)（）向激發(fā)態(tài)躍遷，軌道半徑變大，其動(dòng)能將變小，而電子因克服電場(chǎng)力作功而電勢(shì)能增大，由能量轉(zhuǎn)化和守恒定律知，由勢(shì)能的增加要比電子動(dòng)能的減小要大。（2）電子繞核運(yùn)動(dòng)可形成環(huán)形電流而形成磁場(chǎng)，電子運(yùn)動(dòng)（含自旋）形成磁場(chǎng)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(yùn)動(dòng)情況又會(huì)如何呢？（天體中雙星體的運(yùn)動(dòng)模型可提供參考，將有及）[點(diǎn)評(píng)]15[例6]物理學(xué)史上，由

粒子散射實(shí)驗(yàn)估測(cè)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(rèn)為是金核半徑）。計(jì)算時(shí)所要用到的點(diǎn)電荷電場(chǎng)的電勢(shì)計(jì)算公式為：[例6]物理學(xué)史上，由粒子散射實(shí)驗(yàn)估測(cè)出了原子核半徑。已知16[點(diǎn)評(píng)]

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(dòng)量守恒和能量守恒規(guī)律，它類似一個(gè)彈性碰撞過程，其他粒子間的相互作用過程也是如此。[點(diǎn)評(píng)]17（2）帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的加速和偏轉(zhuǎn)問題

[例7]（2004年北京理綜能力測(cè)試25.22分）下圖是某種靜電分選器的原理示意圖。兩個(gè)豎直放置的平行金屬板帶有等量異號(hào)電荷，形成勻強(qiáng)電場(chǎng)。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。混合在一起的a、b兩種顆粒從漏斗出口下落時(shí)，a種顆粒帶上正電，b種顆粒帶上負(fù)電。經(jīng)分選電場(chǎng)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(zhǎng)度，電場(chǎng)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(jìn)入電場(chǎng)時(shí)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(jì)。要求兩種顆粒離開電場(chǎng)區(qū)域時(shí)，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？?jī)蓸O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(shí)的速度大小是多少？（3）設(shè)顆粒每次與傳送帶碰撞反彈時(shí)，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(dá)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(qiáng)電場(chǎng)中的加速和偏轉(zhuǎn)問題

[例7]（20018[析與解]（1）左板帶負(fù)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(dòng)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(yùn)動(dòng)，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(dāng)時(shí)，<1><2>[析與解]（1）左板帶負(fù)電荷，右板帶正電荷。<1><2>19[點(diǎn)評(píng)]

要能順利解決此類聯(lián)系實(shí)際的問題，

首先要在平時(shí)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(shí)際問題中抽象出恰當(dāng)?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(yùn)動(dòng)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(yùn)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(diǎn)評(píng)]要能順利解決此類聯(lián)系實(shí)際的問題，20（3）帶電粒子在交變電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)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(yuǎn)小于板的長(zhǎng)和寬)，在兩板之間有一帶負(fù)電的質(zhì)點(diǎn)P.已知若在A、B間加電壓U0則質(zhì)點(diǎn)P可以靜止平衡.現(xiàn)在A、B間加上如圖所示的隨時(shí)間t變化的電壓u.在t=0時(shí)質(zhì)點(diǎn)P位于A、B間的中點(diǎn)處且初速為o.已知質(zhì)點(diǎn)P能在A、B之間以最大的幅度上下運(yùn)動(dòng)而又不與兩板相碰.求圖中u改變的各時(shí)刻t1、t2、t3,及tn的表達(dá)式.(質(zhì)點(diǎn)開始從中點(diǎn)或從最低點(diǎn)上升到最高點(diǎn),及以后每次從最高點(diǎn)到最低點(diǎn)或從最低點(diǎn)到最高點(diǎn)的過程中,電壓只改變一次)

解:（3）帶電粒子在交變電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問題

例8(2002廣東卷)21

析與解

這是一道有相當(dāng)難度的高考題，抽樣統(tǒng)計(jì)該題難度系數(shù)為0.066.解題的關(guān)鍵是分析清楚質(zhì)點(diǎn)P在兩極板間做最大振幅的上下運(yùn)動(dòng),即質(zhì)點(diǎn)上下到達(dá)A、B極板時(shí)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(shí)刻,t2是2U0電壓終了為零的時(shí)刻,再根據(jù)等效和對(duì)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(diǎn)P的質(zhì)量和電荷量，則由題意知：析與解這是一道有相當(dāng)難度的高考題，抽樣統(tǒng)計(jì)該題難度系數(shù)為22當(dāng)電壓為2U0時(shí)，此時(shí)質(zhì)點(diǎn)受電場(chǎng)力為2mg，質(zhì)點(diǎn)受重力為mg，兩力的合力為mg，方向向上，顯然在此復(fù)合場(chǎng)中，質(zhì)點(diǎn)向上做勻加速運(yùn)動(dòng)，其加速度大小為g.質(zhì)點(diǎn)在不受電場(chǎng)力作用時(shí)，質(zhì)點(diǎn)則做初速為零或不為零的勻加速運(yùn)動(dòng)，加速度大小也為g，顯然，這里有一定的對(duì)稱規(guī)律.因質(zhì)點(diǎn)起始時(shí)從極板中點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)，到達(dá)極板A時(shí)速度為零由于其對(duì)稱規(guī)律，可以想到，電場(chǎng)力作用時(shí)間應(yīng)為質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到的時(shí)間.這一設(shè)想可由動(dòng)能定理得到驗(yàn)證，設(shè)質(zhì)點(diǎn)P上行距離x時(shí)撤去電場(chǎng)，則有解得

設(shè)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到時(shí)所用時(shí)間為t1，則

質(zhì)點(diǎn)P以初速為零從A板向B板運(yùn)動(dòng)，要求質(zhì)點(diǎn)到B板時(shí)速度仍為零。由上面的分析可知，當(dāng)質(zhì)點(diǎn)從A板運(yùn)動(dòng)到極板中點(diǎn)時(shí)應(yīng)加上2U0的電壓，即電壓2U0的起始時(shí)刻當(dāng)電壓為2U0時(shí)，此時(shí)質(zhì)點(diǎn)受電場(chǎng)力為2mg，質(zhì)點(diǎn)受重力為mg23質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到極板中點(diǎn)時(shí)加上2U0電壓，質(zhì)點(diǎn)P做勻減速運(yùn)動(dòng)到極板B，到達(dá)極板B時(shí)速度為零，再在復(fù)合場(chǎng)的作用下運(yùn)動(dòng)到極板中點(diǎn)時(shí)再撤去電場(chǎng)，顯然撤去電場(chǎng)時(shí)刻為

以后的運(yùn)動(dòng)規(guī)律依次類推，即質(zhì)點(diǎn)每到極板中點(diǎn)時(shí)加上電場(chǎng)，經(jīng)時(shí)間，再撤去電場(chǎng)，即得