2019-2020年高中物理《應(yīng)用力學(xué)規(guī)律解決電場(chǎng)相關(guān)的運(yùn)動(dòng)與能量問(wèn)題》復(fù)習(xí)課說(shuō)課稿.doc

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2019-2020年高中物理《應(yīng)用力學(xué)規(guī)律解決電場(chǎng)相關(guān)的運(yùn)動(dòng)與能量問(wèn)題》復(fù)習(xí)課說(shuō)課稿 一。 教材分析 1. 教材的地位和作用 這是一節(jié)高三第一輪復(fù)習(xí)課。本節(jié)內(nèi)容在教材上沒(méi)有單獨(dú)一節(jié)，而是滲透于電場(chǎng)整章的所有知識(shí)的學(xué)習(xí)中。把它專(zhuān)門(mén)列出來(lái)，是出于理清力電聯(lián)系、明確電場(chǎng)問(wèn)題的處理方法、最終構(gòu)建完整的物理結(jié)構(gòu)和提高物理思維能力的考慮。本節(jié)內(nèi)容既是力學(xué)的延伸，也是電場(chǎng)的總結(jié)；既是知識(shí)的融合，更是方法的提升。 2. 教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn) 重點(diǎn)：一是電學(xué)知識(shí)的基本概念、基本性質(zhì)；二是正確應(yīng)用力學(xué)的基本規(guī)律；難點(diǎn)：力學(xué)知識(shí)中靈活多變的方法在電場(chǎng)問(wèn)題中遷移。 3. 教學(xué)目標(biāo)知識(shí)與技能：力、能兩角度電場(chǎng)中的基本概念、基本性質(zhì)；力的三種作用所對(duì)應(yīng)的力學(xué)規(guī)律和不同運(yùn)動(dòng)形式的特點(diǎn)。過(guò)程與方法：正確完整的受力分析；運(yùn)動(dòng)的三條處理途徑情感態(tài)度與價(jià)值觀：物理知識(shí)結(jié)構(gòu)的嚴(yán)謹(jǐn)；方法技巧的統(tǒng)一。 二。 學(xué)生現(xiàn)狀分析： 經(jīng)過(guò)高一、二學(xué)習(xí)和高三第一輪力學(xué)、電場(chǎng)復(fù)習(xí)，知識(shí)已經(jīng)到位，力學(xué)三途徑已經(jīng)初步掌握，存在主要問(wèn)題是：一不能靈活恰當(dāng)選用三途徑，二是沒(méi)有充分認(rèn)識(shí)到力、電處理方法的統(tǒng)一性。 三。 教學(xué)方法： 現(xiàn)代教育目標(biāo)對(duì)中學(xué)物理教學(xué)提出了明確要求：中學(xué)物理教學(xué)必須以學(xué)生發(fā)展為本，以物理學(xué)知識(shí)體系為載體，以學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的培養(yǎng)為重點(diǎn)，以提高學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)為目標(biāo)，逐步培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和研究能力，最終達(dá)到全面提高素質(zhì)，發(fā)展個(gè)性，形成特長(zhǎng)的目的。 作為復(fù)習(xí)習(xí)題課，一要體現(xiàn)“教為主導(dǎo)，學(xué)為主體”的思想，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)探究；二要以題講法，“題”“法”為用，知識(shí)、思維為體。 四。 教學(xué)過(guò)程： （一）新課引入（10分鐘）： 在物理學(xué)科內(nèi)，電學(xué)與力學(xué)結(jié)合最緊密，電學(xué)知識(shí)又是與實(shí)際問(wèn)題及現(xiàn)代科技聯(lián)系最多的內(nèi)容。在高考中，最復(fù)雜的題目往往是力電綜合題。今天我們研究以帶電粒子在電場(chǎng)中為模型的電學(xué)與力學(xué)的綜合問(wèn)題，運(yùn)用的基本規(guī)律主要是力學(xué)部分的。解決好力電綜合題目的關(guān)鍵：一是明確電學(xué)知識(shí)的基本概念、基本性質(zhì)；二是正確應(yīng)用力學(xué)的基本規(guī)律；三是遷移力學(xué)知識(shí)中靈活多變的方法。 一。 電場(chǎng)中的基本概念、基本性質(zhì) 1. 力的角度：電場(chǎng)力：F= Eq F= kQ1Q2 / r2 電場(chǎng)強(qiáng)度：E= F/q E= kQ/ r2 E=U/d 2. 能的角度：電勢(shì)差：UAB= WAB /qU=Ed 電場(chǎng)力做功：WAB = qUAB W= Fscosθ 電勢(shì)能： 功能關(guān)系： 二。 應(yīng)用的主要力學(xué)規(guī)律 1. 力的瞬時(shí)作用：對(duì)物體（質(zhì)點(diǎn)），牛頓第二定律F合=ma 2. 力的空間積累作用：對(duì)物體（質(zhì)點(diǎn)），動(dòng)能定理W總=ΔEk =E k2 CE k1；只有重力或系統(tǒng)內(nèi)彈力做功時(shí)，機(jī)械能守恒定律E2=E1即Ek2+Ep2=Ek1+Ep1 3. 力的時(shí)間積累作用：對(duì)物體（質(zhì)點(diǎn)），動(dòng)量定理I合=Δp= p′-p；對(duì)系統(tǒng)所受外力的合力為零時(shí)，動(dòng)量守恒定律m1v1′+m2v2′=m1v1+m2v2 （二）新課教學(xué)： 一。 基本解題思路 1. 認(rèn)真審題，弄清題意。（前提） 2. 確定研究對(duì)象，受力分析、運(yùn)動(dòng)分析、做功分析、過(guò)程分析（不變量、變量、關(guān)聯(lián)量）。（關(guān)鍵） 受力分析 運(yùn)動(dòng)分析 做功分析過(guò)程分析 3. 明確解題途徑，正確運(yùn)用規(guī)律。（核心） 4. 回顧解題過(guò)程，分析解題結(jié)果。（保證） 二。 解題的三條基本途徑和優(yōu)選策略（30分鐘） 1. 力與運(yùn)動(dòng)的觀點(diǎn)：受力分析、牛頓運(yùn)動(dòng)定律與運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律：靜止，勻速直線規(guī)律，勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律，勻變速曲線運(yùn)動(dòng)規(guī)律（運(yùn)動(dòng)的合成與分解、平拋運(yùn)動(dòng)），圓周運(yùn)動(dòng)規(guī)律（以點(diǎn)電荷為圓心運(yùn)動(dòng)或受裝置約束運(yùn)動(dòng)），帶電粒子在交變電場(chǎng)中周期性運(yùn)動(dòng)及往復(fù)運(yùn)動(dòng)。 2. 能量的觀點(diǎn)：動(dòng)能定理、功能關(guān)系、機(jī)械能守恒定律、能的轉(zhuǎn)化和守恒定律 功能關(guān)系： （1）…… （2） 一對(duì)滑動(dòng)摩擦力對(duì)系統(tǒng)的總功為負(fù) ，除重力或彈力以外只有滑動(dòng)摩擦力做功時(shí)，絕對(duì)值 能量（機(jī)械能、電勢(shì)能、內(nèi)能）守恒的表達(dá)式： ①初態(tài)和末態(tài)的總能量相等，即E初=E末； ②某些形式的能量的減少量等于其他形式的能量的增加量，即ΔE減=ΔE增； ③各種形式的能量的增量的代數(shù)和為零，即ΔE1+ΔE2+…ΔEn=0. 3. 動(dòng)量的觀點(diǎn)：動(dòng)量定理，動(dòng)量守恒定律。注意矢量性，解題時(shí)先選取正方向。 4. 選用的一般策略 ①對(duì)多個(gè)物體組成的系統(tǒng)討論，在具備守恒條件時(shí)優(yōu)先考慮二個(gè)守恒定律；出現(xiàn)相對(duì)距離（或相對(duì)路程）時(shí)優(yōu)先考慮功能關(guān)系。 ②對(duì)單個(gè)物體的討論，宜用兩個(gè)定理，涉及時(shí)間優(yōu)先考慮動(dòng)量定理，涉及位移優(yōu)先考慮動(dòng)能定理。 ③研究所受力的瞬時(shí)作用與物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的關(guān)系，涉及過(guò)程的細(xì)節(jié)（加速度），且受恒力作用時(shí)，考慮用牛頓運(yùn)動(dòng)定律和運(yùn)動(dòng)規(guī)律。非勻強(qiáng)電場(chǎng)一般不適用力與運(yùn)動(dòng)的觀點(diǎn)這一途徑，除了以點(diǎn)電荷為圓心的圓周運(yùn)動(dòng)。 ④兩個(gè)定律和兩個(gè)定理，只考查一個(gè)物理過(guò)程的始末兩個(gè)狀態(tài)，對(duì)中間過(guò)程不予以細(xì)究，這是它們的方便之處，特別是變力問(wèn)題，充分顯示出其優(yōu)越性。有些題目可以用不同方法各自解決，有些題目得同時(shí)運(yùn)用上述幾種方法才能，三種觀點(diǎn)不要絕對(duì)化。 5. 典型例題： 例1. 如圖所示，電容器固定在一個(gè)絕緣座上，絕緣座放在光滑水平面上，平行板電容器板間的距離為d，右極板上有一小孔，通過(guò)孔有一左端固定在電容器左極板上的水平絕緣光滑細(xì)桿，電容器極板以及底座、絕緣桿總質(zhì)量為M.給電容器充電后，有一質(zhì)量為m的帶正電小環(huán)恰套在桿上以某一初速度v0對(duì)準(zhǔn)小孔向左運(yùn)動(dòng)，并從小孔進(jìn)入電容器，設(shè)帶電環(huán)不影響電容器板間電場(chǎng)分布。帶電環(huán)進(jìn)入電容器后距左板的最小距離為0.5d， 試求：（1）帶電環(huán)與左極板相距最近時(shí)的速度v；（2）此過(guò)程中電容器移動(dòng)的距離s. （3）此過(guò)程中能量如何變化？ 解析：（1）帶電環(huán)進(jìn)入電容器后在電場(chǎng)力的作用下做初速度為v0的勻減速直線運(yùn)動(dòng)，而電容器則在電場(chǎng)力的作用下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)它們的速度相等時(shí)，帶電環(huán)與電容器的左極板相距最近，由系統(tǒng)動(dòng)量守恒定律可得： （1）動(dòng)量觀點(diǎn)：力與運(yùn)動(dòng)觀點(diǎn)：設(shè)電場(chǎng)力為F （2）能量觀點(diǎn)：對(duì)m：－Eq.（s＋ ）＝ mv2－ mv02 對(duì)M：Eqs＝Mv2－0 －Eq ＝ （m＋M）v2－ mv02 所以s＝ . 運(yùn)動(dòng)學(xué)觀點(diǎn)：對(duì)M： 對(duì)m： 解得： 帶電環(huán)與電容器的速度圖象如圖所示。由三角形面積可得： ， 例2.（02全國(guó)理綜）如圖所示有三根長(zhǎng)度皆為l＝1.00 m的不可伸長(zhǎng)的絕緣輕線，其中兩根的一端固定在天花板上的 O點(diǎn)，另一端分別掛有質(zhì)量皆為m＝1.00 kg的帶電小球A和B，它們的電量分別為一q和＋q，q＝1.00 C.A、B之間用第三根線連接起來(lái)?？臻g中存在大小為E＝1.00106N/C的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)方向沿水平向右，平衡時(shí) A、B球的位置如圖所示?，F(xiàn)將O、B之間的線燒斷，由于有空氣阻力，A、B球最后會(huì)達(dá)到新的平衡位置。求最后兩球的機(jī)械能與電勢(shì)能的總和與燒斷前相比改變了多少。（不計(jì)兩帶電小球間相互作用的靜電力） 點(diǎn)撥解疑：圖（1）中虛線表示A、B球原來(lái)的平衡位置，實(shí)線表示燒斷后重新達(dá)到平衡的位置，其中分別表示OA、AB與豎直方向的夾角。A球受力如圖（2）所示：重力mg，豎直向下；電場(chǎng)力qE，水平向左；細(xì)線OA對(duì)A的拉力T1，方向如圖；細(xì)線AB對(duì)A的拉力T2，方向如圖。