《2022年高中物理高三高考復(fù)習(xí)《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》主題式公開(kāi)課說(shuō)課稿》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2022年高中物理高三高考復(fù)習(xí)《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》主題式公開(kāi)課說(shuō)課稿（5頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、2022年高中物理高三高考復(fù)習(xí)《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》主題式公開(kāi)課說(shuō)課稿 課題：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 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。把它專門列出來(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)

2、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)

3、，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)

4、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 /q U=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 –E 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Ek

5、2+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

6、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

7、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)

8、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

9、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： 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

10、： 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： , , 解得： -q q 1 O 2 A 3 B E 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)．空間中存在大小為E＝1.00×106N/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．現(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

11、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。由平衡條件得 ① ② -q q 4 O 5 A 6 B E 圖（4） 圖 4 B球受力如圖（3）所示：重力mg，豎直向下；電場(chǎng)力qE，水平向右；細(xì)線AB對(duì)B的拉力T2，方向如圖。由平衡條件得 ③ ④ 聯(lián)立以上各式并代入數(shù)據(jù)，得

12、 ⑤ ⑥ 如圖甲所示，a、b兩帶電小球電荷量分別為q和-q，質(zhì)量均為m.兩球用絲線相連，a球又用絲線掛在O點(diǎn).加一個(gè)向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)，平衡后兩線都拉緊，則兩球所處位置可能是圖乙中的 由此可知，A、B球重新達(dá)到平衡的位置如圖（4）所示。與原來(lái)位置相比，A球的重力勢(shì)能減少了 ⑦ B球的重力勢(shì)能減少了 ⑧ A球的電勢(shì)能增加了 WA=qElcos60°⑨ B球的電勢(shì)能減少了 ⑩ 兩種勢(shì)能總和減少了 代入數(shù)據(jù)解得 (三)小結(jié)（5分鐘） 畫(huà)草圖，想情景， 選對(duì)象，建模型， 分析狀態(tài)和過(guò)程； 找規(guī)律、列方程；

13、 檢驗(yàn)結(jié)果行不行。 (四)布置作業(yè)。 1. 質(zhì)量為m，電量為+q的小球以初速度v0以與水平方向成θ角射出，如圖所示，如果在某方向加上一定大小的勻強(qiáng)電場(chǎng)后，能保證小球仍沿v0方向做直線運(yùn)動(dòng)，試求所加勻強(qiáng)電場(chǎng)的最小值，加了這個(gè)電場(chǎng)后，經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間速度變?yōu)榱? 答案：t= - + O C 2. 已知如圖，水平放置的平行金屬板間有勻強(qiáng)電場(chǎng)。一根長(zhǎng)l的絕緣細(xì)繩一端固定在O點(diǎn)，另一端系有質(zhì)量為m并帶有一定電荷的小球。小球原來(lái)靜止在C點(diǎn)。當(dāng)給小球一個(gè)水平?jīng)_量后，它可以在豎直面內(nèi)繞O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。若將兩板間的電壓增大為原來(lái)的3倍，求：要使小球從C點(diǎn)開(kāi)始在豎直面內(nèi)繞O點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)，至少要給小

14、球多大的水平?jīng)_量？在這種情況下，在小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中細(xì)繩所受的最大拉力是多大？ 答案：I= m；F=12mg 五. 板書(shū)板圖設(shè)計(jì)： 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 /q U=Ed 電場(chǎng)力做功：WAB = qUAB W= Fscosθ 電勢(shì)能： 功能關(guān)系： 二. 解題的三條基本途徑和優(yōu)選策略 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)

15、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。 六. 總結(jié) 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。 本節(jié)課關(guān)鍵：一是正確應(yīng)用力學(xué)的基本規(guī)律；二是遷移力學(xué)知識(shí)中靈活多變的方法。