《2022年高中物理高三高考復習《應(yīng)用力學規(guī)律解決電場相關(guān)的運動與能量問題》主題式公開課說課稿》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2022年高中物理高三高考復習《應(yīng)用力學規(guī)律解決電場相關(guān)的運動與能量問題》主題式公開課說課稿（5頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、2022年高中物理高三高考復習《應(yīng)用力學規(guī)律解決電場相關(guān)的運動與能量問題》主題式公開課說課稿 課題：應(yīng)用力學規(guī)律解決電場相關(guān)的運動與能量問題 一. 教材分析 1. 教材的地位和作用 這是一節(jié)高三第一輪復習課。本節(jié)內(nèi)容在教材上沒有單獨一節(jié)，而是滲透于電場整章的所有知識的學習中。把它專門列出來，是出于理清力電聯(lián)系、明確電場問題的處理方法、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)容既是力學的延伸，也是電場的總結(jié)；既是知識的融合，更是方法的提升。 2. 教學重點與難點 重點：一是電學知識的基本概念、基本性質(zhì)；二是正確應(yīng)用力學的基本規(guī)律； 難點：力學知識中靈活多變的方法在電場

2、問題中遷移。 3. 教學目標 知識與技能：力、能兩角度電場中的基本概念、基本性質(zhì)；力的三種作用所對應(yīng)的力學規(guī)律和不同運動形式的特點。 過程與方法：正確完整的受力分析；運動的三條處理途徑 情感態(tài)度與價值觀：物理知識結(jié)構(gòu)的嚴謹；方法技巧的統(tǒng)一。 二. 學生現(xiàn)狀分析： 經(jīng)過高一、二學習和高三第一輪力學、電場復習，知識已經(jīng)到位，力學三途徑已經(jīng)初步掌握，存在主要問題是：一不能靈活恰當選用三途徑，二是沒有充分認識到力、電處理方法的統(tǒng)一性。 三. 教學方法： 現(xiàn)代教育目標對中學物理教學提出了明確要求：中學物理教學必須以學生發(fā)展為本，以物理學知識體系為載體，以學生創(chuàng)新精神和實踐能力的培養(yǎng)為重點

3、，以提高學生的科學素質(zhì)為目標，逐步培養(yǎng)學生的學習能力和研究能力，最終達到全面提高素質(zhì)，發(fā)展個性，形成特長的目的。 作為復習習題課，一要體現(xiàn)“教為主導，學為主體”的思想，引導學生主動探究；二要以題講法，“題”“法”為用，知識、思維為體。 四. 教學過程： (一)新課引入(10分鐘)： 在物理學科內(nèi)，電學與力學結(jié)合最緊密，電學知識又是與實際問題及現(xiàn)代科技聯(lián)系最多的內(nèi)容。在高考中，最復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中為模型的電學與力學的綜合問題，運用的基本規(guī)律主要是力學部分的。 解決好力電綜合題目的關(guān)鍵：一是明確電學知識的基本概念、基本性質(zhì)；二是正確應(yīng)用力學的基本規(guī)

4、律；三是遷移力學知識中靈活多變的方法。 一. 電場中的基本概念、基本性質(zhì) 1. 力的角度： 電場力：F= Eq F= kQ1Q2 / r2 電場強度：E= F/q E= kQ/ r2 E=U/d 2. 能的角度： 電勢差：UAB= WAB /q U=Ed 電場力做功：WAB = qUAB W= Fscosθ 電勢能： 功能關(guān)系： 二. 應(yīng)用的主要力學規(guī)律 1. 力的瞬時作用：對物體（質(zhì)點），牛頓第二定律F合=ma 2. 力的空間積累作用：對物體（質(zhì)點），動能定理W總=ΔEk =E k2 –E k1；只有重力或系統(tǒng)內(nèi)彈力做功時，機械能守恒定律E2=E1即Ek

5、2+Ep2=Ek1+Ep1 3. 力的時間積累作用：對物體（質(zhì)點），動量定理I合=Δp= p′-p；對系統(tǒng)所受外力的合力為零時，動量守恒定律m1v1′+m2v2′=m1v1+m2v2 (二)新課教學： 一. 基本解題思路 1. 認真審題，弄清題意。（前提） 2. 確定研究對象，受力分析、運動分析、做功分析、過程分析（不變量、變量、關(guān)聯(lián)量）。（關(guān)鍵） 受力分析 運動分析 做功分析 過程分析 3. 明確解題途徑，正確運用規(guī)律。（核心） 4. 回顧解題過程，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. 力與運動的觀

6、點：受力分析、牛頓運動定律與運動學規(guī)律 運動學規(guī)律：靜止，勻速直線規(guī)律，勻變速直線運動規(guī)律，勻變速曲線運動規(guī)律（運動的合成與分解、平拋運動），圓周運動規(guī)律（以點電荷為圓心運動或受裝置約束運動），帶電粒子在交變電場中周期性運動及往復運動。 2. 能量的觀點：動能定理、功能關(guān)系、機械能守恒定律、能的轉(zhuǎn)化和守恒定律 功能關(guān)系： （1），，， （2），一對滑動摩擦力對系統(tǒng)的總功為負，除重力或彈力以外只有滑動摩擦力做功時，絕對值 能量（機械能、電勢能、內(nèi)能）守恒的表達式：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. 動量的觀點：動量定理，動量守恒定律。注意矢量性，解題時先選取正方向。 4. 選用的一般策略 ①對多個物體組成的系統(tǒng)討論，在具備守恒條件時優(yōu)先考慮二個守恒定律；出現(xiàn)相對距離（或相對路程）時優(yōu)先考慮功能關(guān)系。 ②對單個物體的討論，宜用兩個定理，涉及時間優(yōu)先考慮動量定理，涉及位移優(yōu)先考慮動能定理。 ③研究所受力的瞬時作用與物體運動狀態(tài)的關(guān)系，涉及過程的細節(jié)（加速度），且受恒力作用時，考慮用牛頓運動定律和運動規(guī)律。非勻強電場一般不適用力與運動的觀點這一途徑，除了以點電荷為圓心的圓周運動。 ④兩個定律和兩個定理，只考查一個物理過

8、程的始末兩個狀態(tài)，對中間過程不予以細究，這是它們的方便之處，特別是變力問題，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，有些題目得同時運用上述幾種方法才能，三種觀點不要絕對化。 5. 典型例題： 例1. 如圖所示，電容器固定在一個絕緣座上,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,通過孔有一左端固定在電容器左極板上的水平絕緣光滑細桿,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對準小孔向左運動,并從小孔進入電容器,設(shè)帶電環(huán)不影響電容器板間電場分布.帶電環(huán)進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的速度v； （2）此過程中電容器移動的距離s. （3）此過程中能量如何變化？ 解析： （1）帶電環(huán)進入電容器后在電場力的作用下做初速度為v0的勻減速直線運動，而電容器則在電場力的作用下做勻加速直線運動，當它們的速度相等時，帶電環(huán)與電容器的左極板相距最近，由系統(tǒng)動量守恒定律可得： 動量觀點： ， 力與運動觀點：設(shè)電場力為F ， （2）能量觀點： 對m：－Eq·（ｓ＋）＝mv２－mv0２ 對M：Eqs＝Mv２－0 －Eq＝（m＋M）v２－mv0２ 所以ｓ＝· 運動學觀點： 對M： 對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全國理綜）如圖所示有三根長度皆為l＝1.00 m的不可伸長的絕緣輕線，其中兩根的一端固定在天花板上的 O點，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．空間中存在大小為E＝1.00×106N/C的勻強電場，場強方向沿水平向右，平衡時 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球最后會達到新的平衡位置．求最后兩球的機械能與電勢能的

11、總和與燒斷前相比改變了多少．（不計兩帶電小球間相互作用的靜電力） 點撥解疑：圖（1）中虛線表示A、B球原來的平衡位置，實線表示燒斷后重新達到平衡的位置，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；電場力qE，水平向左；細線OA對A的拉力T1，方向如圖；細線AB對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；電場力qE，水平向右；細線AB對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.加一個向左的勻強電場，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球重新達到平衡的位置如圖（4）所示。與原來位置相比，A球的重力勢能減少了 ⑦ B球的重力勢能減少了 ⑧ A球的電勢能增加了 WA=qElcos60°⑨ B球的電勢能減少了 ⑩ 兩種勢能總和減少了 代入數(shù)據(jù)解得 (三)小結(jié)（5分鐘） 畫草圖，想情景， 選對象，建模型， 分析狀態(tài)和過程； 找規(guī)律、列方程；

13、 檢驗結(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電場后，能保證小球仍沿v0方向做直線運動，試求所加勻強電場的最小值，加了這個電場后，經(jīng)多長時間速度變?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電場。一根長l的絕緣細繩一端固定在O點，另一端系有質(zhì)量為m并帶有一定電荷的小球。小球原來靜止在C點。當給小球一個水平?jīng)_量后，它可以在豎直面內(nèi)繞O點做勻速圓周運動。若將兩板間的電壓增大為原來的3倍，求：要使小球從C點開始在豎直面內(nèi)繞O點做圓周運動，至少要給小

14、球多大的水平?jīng)_量？在這種情況下，在小球運動過程中細繩所受的最大拉力是多大？ 答案：I= m；F=12mg 五. 板書板圖設(shè)計： 一. 電場中的基本概念、基本性質(zhì) 1. 力的角度： 電場力：F= Eq F= kQ1Q2 / r2 電場強度：E= F/q E= kQ/ r2 E=U/d 2. 能的角度： 電勢差：UAB= WAB /q U=Ed 電場力做功：WAB = qUAB W= Fscosθ 電勢能： 功能關(guān)系： 二. 解題的三條基本途徑和優(yōu)選策略 1. 力與運動的觀點：受力分析、牛頓運動定律與運動學規(guī)律 運動學規(guī)律：靜止，勻速直線規(guī)律，勻變速直線運

15、動規(guī)律，勻變速曲線運動規(guī)律（運動的合成與分解、平拋運動），圓周運動規(guī)律（以點電荷為圓心運動或受裝置約束運動），帶電粒子在交變電場中周期性運動及往復運動。 2. 能量的觀點：動能定理、功能關(guān)系、機械能守恒定律、能的轉(zhuǎn)化和守恒定律 功能關(guān)系： （1），，， （2），一對滑動摩擦力對系統(tǒng)的總功為負，除重力或彈力以外只有滑動摩擦力做功時，絕對值 能量（機械能、電勢能、內(nèi)能）守恒的表達式：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. 動量的觀點：動量定理，動量守恒定律。注意矢量性，解題時先選取正方向。 六. 總結(jié) 在物理學科內(nèi)，電學與力學結(jié)合最緊密，電學知識又是與實際問題及現(xiàn)代科技聯(lián)系最多的內(nèi)容。在高考中，最復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中為模型的電學與力學的綜合問題，運用的基本規(guī)律主要是力學部分的。 本節(jié)課關(guān)鍵：一是正確應(yīng)用力學的基本規(guī)律；二是遷移力學知識中靈活多變的方法。