江蘇省2024高考物理一輪復(fù)習(xí)第七章靜電場本章學(xué)科素養(yǎng)提升教案

PAGEPAGE1第七章靜電場物理學(xué)科的規(guī)范包括三個(gè)方面：一是思維流程的規(guī)范，即審題的邏輯性和嚴(yán)密性；二是書寫的規(guī)范，即文字和字母的工整；三是敘述的規(guī)范，主要是必要過程的敘述、遵循規(guī)律的敘述、假設(shè)物理量的敘述．經(jīng)典案例審題流程例1(20分)如圖1所示，A、B為兩塊平行金屬板，A板帶正電、B板帶負(fù)電．兩板之間存在著勻強(qiáng)電場，兩板間距為d、電勢差為U，在B板上開有兩個(gè)間距為L的小孔．C、D為兩塊同心半圓形金屬板，圓心都在貼近B板的O′處，C帶正電、D帶負(fù)電．兩板間的距離很近，兩板末端的中心線正對(duì)著B板上的小孔，兩板間的電場強(qiáng)度可認(rèn)為大小到處相等，方向都指向O′.半圓形金屬板兩端與B板的間隙可忽視不計(jì)．現(xiàn)從正對(duì)B板小孔緊靠A板的O處由靜止釋放一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電微粒(微粒的重力不計(jì))，求：圖1(1)微粒穿過B板小孔時(shí)的速度多大？(2)為了使微粒能在C、D板間運(yùn)動(dòng)而不碰板，C、D板間的電場強(qiáng)度大小應(yīng)滿意什么條件？(3)從釋放微粒起先，經(jīng)過多長時(shí)間微粒會(huì)通過半圓形金屬板間的最低點(diǎn)P點(diǎn)？滿分規(guī)范評(píng)分細(xì)則·答題規(guī)則(1)設(shè)微粒穿過B板小孔時(shí)的速度為v，依據(jù)動(dòng)能定理得qU＝eq\f(1,2)mv2①(3分)解得：v＝eq\r(\f(2qU,m))(2分)(2)微粒進(jìn)入半圓形金屬板后，電場力供應(yīng)向心力，由牛頓其次定律得：qE＝meq\f(v2,R)＝meq\f(2v2,L)②(3分)聯(lián)立①②解得：E＝eq\f(4U,L)(2分)(3)設(shè)微粒從釋放起先經(jīng)t1射入B板的小孔，則：d＝eq\f(1,2)vt1③(2分)解得：t1＝2deq\r(\f(m,2qU))(1分)設(shè)微粒在半圓形金屬板間運(yùn)動(dòng)經(jīng)過t2第一次到達(dá)最低點(diǎn)P點(diǎn)，則：t2＝eq\f(1,4)·eq\f(2πR,v)＝eq\f(πL,4v)＝eq\f(πL,4)eq\r(\f(m,2qU))④(2分)則從釋放微粒起先到微粒第一次到達(dá)P點(diǎn)經(jīng)過的時(shí)間：t1＋t2＝(2d＋eq\f(πL,4))eq\r(\f(m,2qU))⑤(2分)依據(jù)運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性可知，再經(jīng)過2(t1＋t2)時(shí)間微粒再一次經(jīng)過P點(diǎn)，所以微粒經(jīng)過P點(diǎn)的時(shí)間：t＝(2k＋1)(2d＋eq\f(πL,4))eq\r(\f(m,2qU))(k＝0,1,2……)⑥(3分)第一問：(1)只列出①式，沒能計(jì)算出結(jié)果，只得3分.(2)不列①式，而列出的是q

eq\f(U,d)＝ma和v2＝2ad也可得3分，計(jì)算結(jié)果正確再得2分.答題規(guī)則：題目中已有物理量符號(hào)，肯定要用題目中的字母表達(dá)方程，否則計(jì)算結(jié)果簡潔出現(xiàn)錯(cuò)誤，影響步驟分.其次問：(1)不列②式，而列出的是qE＝meq\f(v2,R)和L＝2R也可得3分.(2)假如只列qE＝meq\f(v2,R)，沒有列出L與R的關(guān)系式，計(jì)算結(jié)果正確，扣1分，假如計(jì)算結(jié)果錯(cuò)誤，只得2分.答題規(guī)則：解題過程中，必要的幾何關(guān)系即使簡潔也不能少，否則將會(huì)失去步驟分.第三問：(1)只列出③式，沒有計(jì)算出結(jié)果，但最終結(jié)果正確，不扣分，計(jì)算結(jié)果錯(cuò)誤，只得2分．中間過程中的結(jié)果，不寫最好.(2)沒有列出④式，而列出的是T＝eq\f(2πR,v)和t2＝eq\f(1,4)T，最終結(jié)果正確，不扣分，計(jì)算結(jié)果錯(cuò)誤，只得1分.(3)沒有考慮到運(yùn)動(dòng)的周期性，但說明白再經(jīng)過2(t1＋t2)時(shí)間微粒再一次經(jīng)過P點(diǎn)，且結(jié)果正確，可得1分.答題規(guī)則：在時(shí)間比較驚慌的狀況下，要盡量依據(jù)題設(shè)條件寫出必要的方程，力爭多得步驟分.例2(多選)如圖2，質(zhì)量為m、帶電荷量為＋q的小金屬塊A以初速度v0從光滑絕緣水平高臺(tái)上飛出．已知在足夠高的高臺(tái)邊緣右面空間中存在水平向左的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)大小E＝eq\f(3mg,q).則()圖2A．金屬塊不肯定會(huì)與高臺(tái)邊緣相碰B．金屬塊肯定會(huì)與高臺(tái)邊緣相碰，相碰前金屬塊在做勻變速運(yùn)動(dòng)C．金屬塊運(yùn)動(dòng)過程中距高臺(tái)邊緣的最大水平距離為eq\f(v02,4g)D．金屬塊運(yùn)動(dòng)過程的最小速度為eq\f(\r(10)v0,10)解析小金屬塊水平方向先向右做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，然后向左做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，故肯定會(huì)與高臺(tái)邊緣相碰，故A錯(cuò)誤，B正確；小金屬塊水平方向先向右做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小為3g，依據(jù)速度位移關(guān)系公式，有：xm＝eq\f(v02,2×3g)＝eq\f(v02,6g)，故C錯(cuò)誤；小金屬塊水平方向向右做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，分速度vx＝v0－3gt；豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，分速度vy＝gt；合速度v＝eq\r(vx2＋vy2)＝eq\r(v0－3gt2＋gt2)＝eq\r(10g2t2－6gv0t＋v02)，依據(jù)二次函數(shù)學(xué)問，當(dāng)t＝eq\f(3v0,10g)時(shí)，有微小值eq\f(\r(10