以下是智学网为大伙收拾的关于《高中三年级物理:应用力学规律解决电场有关的运动与能量说课稿》,供大伙学习参考!
1. 教程的地位和用途
这是一节高中三年级1、轮复习课。本节内容在教程上没单独一节,而是渗透于电场整章的所有常识的学习中。把它专门列出来,是出于理清力电联系、明确电场问题的处置办法、最后构建完整的物理结构和提升物理思维能力的分析。本节内容既是力学的延伸,也是电场的概括;既是常识的融合,更是办法的提高。
2. 教学重点与难题
重点:一是电学常识的基本定义、基本性质;二是正确应用力学的基本规律;难题:力学常识中灵活多变的办法在电场问题中迁移。
3. 教学目的常识与技术:力、能两角度电场中的基本定义、基本性质;力的三种用途所对应的力学规律和不一样运动形式的特征。过程与办法:正确完整的受力剖析;运动的三条处置渠道情感态度与价值观:物理常识结构的严谨;办法方法的统一。2、 学生近况剖析:经过高中一年级、二学习和高中三年级1、轮力学、电场复习,常识已经到位,力学三渠道已经初步学会,存在主要问题是:一不可以灵活恰当使用三渠道,二是没充分认识到力、电处置办法的统一性。3、 教学办法:现代教育目的对中学习物理教学提出了明确需要:中学习物理教学需要以学生进步为本,以物理学常识体系为载体,以学生革新精神和实践能力的培养为重点,以提升学生的科学素质为目的,逐步培养学生的学习力和研究能力,最后达到全方位提升素质,进步个性,形成专长的目的。
作为复习习题课,一要体现“教为主导,学为主体”的思想,引导学生主动探究;二要以题讲法,“题”“法”为用,常识、思维为体。4、 教学过程:
新课引入:
在物理学科内,电学与力学结合最紧密,电学常识又是与实质问题及现代科技联系最多的内容。在高考考试中,最复杂的题目往往是力电综合题。今天大家研究以带电粒子在电场中为模型的电学与力学的综合问题,运用的基本规律主如果力学部分的。解决好力电综合题目的重要:一是明确电学常识的基本定义、基本性质;二是正确应用力学的基本规律;三是迁移力学常识中灵活多变的办法。1、 电场中的基本定义、基本性质 1. 力的角度:电场力:F= Eq F= kQ1Q2 / r2 电场强度:E= F/q E= kQ/ r2 E=U/d 2. 能的角度:电势差:UAB= WAB /q U=Ed
电场力做功:WAB = qUAB W= Fscosplayθ 电势能: 功能关系: 2、 应用的主要力学规律 1. 力的瞬时用途:对物体(质点),牛顿2、定律F合=ma
2. 力的空间积累用途:对物体(质点),动能定理W总=ΔEk =E k2 –E k1;只有重力或系统内弹力做功时,机械能守恒定律E2=E1即Ek2+Ep2=Ek1+Ep1 3. 力的时间积累用途:对物体(质点),动量定理I合=Δp= p′-p;对系统所受外力的合力为零时,动量守恒定律m1v1′+m2v2′=m1v1+m2v2
新课教学:
1、 基本解题思路 1. 认真审题,弄清题意。(首要条件) 2. 确定研究对象,受力剖析、运动剖析、做功剖析、过程剖析(不变量、变量、关联量)。(重要) 受力剖析
运动剖析
做功剖析
过程剖析
3. 明确解题渠道,正确运用规律。(核心) 4. 回顾解题过程,剖析解题结果。(保证)2、 解题的三条基本渠道和优选方案(30分钟) 1. 力与运动的看法:受力剖析、牛顿运动定律与运动学规律运动学规律:静止,匀速直线规律,匀变速直线运动规律,匀变速曲线运动规律(运动的合成与分解、平抛运动),圆周运动规律(以点电荷为圆心运动或受装置约束运动),带电粒子在交变电场中周期性运动及往复运动。 2. 能量的看法:动能定理、功能关系、机械能守恒定律、能的转化和守恒定律
功能关系:(1) , , ,(2) ,一对滑动摩擦力对系统的总功为负 ,除重力或弹力以外只有滑动摩擦力做功时,绝对值 能量(机械能、电势能、内能)守恒的表达式:①初态和末态的总能量相等,即E初=E末;②某些形式的能量的降低量等于其他形式的能量的增加量,即ΔE减=ΔE增;③各种形式的能量的增量的代数和为零,即ΔE1+ΔE2+…ΔEn=0。 3. 动量的看法:动量定理,动量守恒定律。注意矢量性,解题时先选取正方向。 4. 使用的一般方案 ①对多个物体组成的系统讨论,在拥有守恒条件时优先分析二个守恒定律;出现相对距离(或相对路程)时优先分析功能关系。 ②对单个物体的讨论,宜用两个定理,涉准时间优先分析动量定理,涉及位移优先分析动能定理。 ③研究所受力的瞬时用途与物体运动状况的关系,涉及过程的细则(加速度),且受恒力用途时,分析用牛顿运动定律和运动规律。非匀强电场一般不适用力与运动的看法这一渠道,除去以点电荷为圆心的圆周运动。 ④两个定律和两个定理,只考查一个物理过程的始末两个状况,对中间过程不予以细究,这是它们的便捷之处,尤其是变力问题,充分显示出其优越性。有的题目可以用不一样办法各自解决,有的题目得同时运用上述几种办法才能,三种看法不要绝对化。 5. 典型例题:
例1. 如图所示,电容器固定在一个绝缘座上,绝缘座放在光滑水平面上,平行板电容器板间的距离为d,右极板上有一小孔,通过孔有一左端固定在电容器左极板上的水平绝缘光滑细杆,电容器极板与底座、绝缘杆总水平为M.给电容器充电后,有一水平为m的带正电小环恰套在杆上以某一初速度v0对准小孔向左运动,并从小孔进入电容器,设带电环不影响电容器板间电场分布.带电环进入电容器后距左板的最小距离为0.5d,试求:(1)带电环与左极板相距近期时的速度v;(2)此过程中电容器移动的距离s. (3)此过程中能量怎么样变化? 分析:(1)带电环进入电容器后在电场力有哪些用途下做初速度为v0的匀减速直线运动,而电容器则在电场力有哪些用途下做匀加速直线运动,当它们的速度相等时,带电环与电容器的左极板相距近期,由系统动量守恒定律可得:动量看法: , 力与运动看法:设电场力为F , (2)能量看法:对m:-Eq·(s+ )= mv2- mv02
对M:Eqs= Mv2-0 -Eq = (m+M)v2- mv02 所以s= ·
运动学看法:对M: 对m: 解得: 带电环与电容器的速度图象如图所示.由三角形面积可得: , , 解得:
-q
q
O
A
B
E
例2.(02全国理综)如图所示有三根长度皆为l=1.00 m的不可伸长的绝缘轻线,其中两根的一端固定在天花板上的 O点,另一端分别挂有水平皆为m=1.00× kg的带电小球A和B,它们的电量分别为一q和+q,q=1.00× C.A、B之间用3、根线连接起来.空间中存在大小为E=1.00×106N/C的匀强电场,场强方向沿水平向右,平衡时 A、B球的地方如图所示.现将O、B之间的线烧断,因为有空气阻力,A、B球最后会达到新的平衡地方.求最后两球的机械能与电势能的总和与烧断前相比改变了多少.(不计两带电小球间相互用途的静电力)
点拨解疑:图(1)中虚线表示A、B球原来的平衡地方,实线表示烧断后重新达到平衡的地方,其中 、 分别表示OA、AB与竖直方向的夹角。A球受力如图(2)所示:重力mg,竖直向下;电场力qE,水平向左;细线OA对A的拉力T1,方向如图;细线AB对A的拉力T2,方向如图。由平衡条件得 ① ②
-q
q
O
A
B
E
图(4)
图 4
B球受力如图(3)所示:重力mg,竖直向下;电场力qE,水平向右;细线AB对B的拉力T2,方向如图。由平衡条件得
③ ④
联立以上各式并代入数据,得 ⑤ ⑥
如图甲所示,a、b两带电小球电荷量分别为q和-q,水平均为m.两球用丝线相连,a球又用丝线挂在O点.加一个向左的匀强电场,平衡后两线都拉紧,则两球所处地方可能是图乙中的
由此可知,A、B球重新达到平衡的地方如图(4)所示。与原来地方相比,A球的重力势能降低了 ⑦
B球的重力势能降低了 ⑧
A球的电势能增加了 WA=qElcosplay60°⑨
B球的电势能降低了 ⑩
两种势能总和降低了 代入数据解得
小结(5分钟)
画草图,想情景,选对象,建模型,剖析状况和过程;找规律、列方程;检验结果行不可以。
布置作业。 1. 水平为m,电量为+q的小球以初速度v0以与水平方向成θ角射出,如图所示,假如在某方向加上肯定大小的匀强电场后,能保证小球仍沿v0方向做直线运动,试求所加匀强电场的最小值,加了这个电场后,经多长期速度变为零? 答案:t= -
+
O
C
2. 已知如图,水平放置的平行金属板间有匀强电场。一根长l的绝缘细绳一端固定在O点,另一端系有水平为m并带有肯定电荷的小球。小球原来静止在C点。当给小球一个水平冲量后,它可以在竖直面内绕O点做匀速圆周运动。若将两板间的电压增大为原来的3倍,求:要使小球从C点开始在竖直面内绕O点做圆周运动,至少要给小球多大的水平冲量?在这样的情况下,在小球运动过程中细绳所受的拉力是多大?
答案:I= m ;F=12mg
5、 板书板图设计:
1、 电场中的基本定义、基本性质 1. 力的角度:电场力:F= Eq F= kQ1Q2 / r2 电场强度:E= F/q E= kQ/ r2 E=U/d 2. 能的角度:电势差:UAB= WAB /q U=Ed
电场力做功:WAB = qUAB W= Fscosplayθ 电势能: 功能关系:
2、 解题的三条基本渠道和优选方案 1. 力与运动的看法:受力剖析、牛顿运动定律与运动学规律运动学规律:静止,匀速直线规律,匀变速直线运动规律,匀变速曲线运动规律(运动的合成与分解、平抛运动),圆周运动规律(以点电荷为圆心运动或受装置约束运动),带电粒子在交变电场中周期性运动及往复运动。 2. 能量的看法:动能定理、功能关系、机械能守恒定律、能的转化和守恒定律
功能关系:(1) , , ,(2) ,一对滑动摩擦力对系统的总功为负 ,除重力或弹力以外只有滑动摩擦力做功时,绝对值 能量(机械能、电势能、内能)守恒的表达式:①初态和末态的总能量相等,即E初=E末;②某些形式的能量的降低量等于其他形式的能量的增加量,即ΔE减=ΔE增;③各种形式的能量的增量的代数和为零,即ΔE1+ΔE2+…ΔEn=0。 3. 动量的看法:动量定理,动量守恒定律。注意矢量性,解题时先选取正方向。
6、 概括在物理学科内,电学与力学结合最紧密,电学常识又是与实质问题及现代科技联系最多的内容。在高考考试中,最复杂的题目往往是力电综合题。今天大家研究以带电粒子在电场中为模型的电学与力学的综合问题,运用的基本规律主如果力学部分的。本节课重要:一是正确应用力学的基本规律;二是迁移力学常识中灵活多变的办法。