苏北四市2012届高三物理教学研讨会：专题的处置

专题复习的相关处置南京市金陵中学专题理性认识复习教学整理行装一轮复习查点行装二轮复习行装打包三轮复习行装试背学生渐入佳境教师逐渐淡出专题专题特色——知识的集成度高专题——方法的侧重性强专题——组合的选择性宽处置案例案例1——物体的平衡案例2——带电粒子在电磁场中的运动一专题物体的平衡南京市雨花台中学案例12012、2、17物体的平衡（）1、“平衡”概念的指认情景：——将铁棒的一端烧红而使之静止于地面问题：——静止于地面且一端烧红的铁棒平衡吗指认：——“平衡”是相对于“运动”而提出的概念——所谓“平衡”实际是“运动”的特殊状态——有一种“运动”相应就会有一种“平衡”物体的“平衡”——共点力作用下的物体的“平动”平衡物体的平衡（）2、“平衡”引发的问题——平衡的状态确认问题——平衡的本质认识问题——平衡的条件概括问题——平衡的相关处置问题——静止匀直——参量恒定——合力为零——后续分析物体的平衡（）3、“平衡”问题的处置——物体受力分析问题的处置平衡条件是“合力为零”，所以要分析物体的受力——平衡条件运用问题的处置解决平衡问题的基本依据：平衡条件（F合=0）例题1：如图所示，均匀球静止于墙角，若竖直墙面光滑而水平地面粗糙，试分析球的受力情况。例题1的结论如图所示GN例题1的分析提出了受力分析的判据问题条件判据：效果判据：特征判据：——根据力的产生条件判断受力与否——根据力的作用效果判断受力与否——根据力的基本特征判断受力与否球受重力作用GN——条件球受支持力作用——条件球受墙的弹力作用吗？——撤墙假设T？撤墙假设球靠在墙上而静止假设撤去墙而球仍静止可见未撤墙时墙对球无力T撤人假设P踩在脚下而静止假设撤去人而P仍静止可见未撤人时人对P无力N逻辑缺陷逻辑缺陷判据球受重力与支持力作用——条件球受墙的弹力作用吗？GNT？——分析如下球静止于墙角假设球受墙的弹力GNT——球将向右加速向左静摩与之平衡——球将顺时转动f——效果——效果球若顺时针而转动——摩擦力应向右——条件GNTf球若受向右的摩擦——球将向右加速——效果球若向右加速运动——球受向左摩擦——条件球的摩擦左右为难——球不受摩擦力——逻辑球不受摩擦力作用——球不受墙作用——效果球只受重力G和支持力N的作用例题2：如图所示，A、B两物体叠放在水平面上，水平力F作用于B而使得A、B一起作匀速直线运动。试分析两物体的受力情况。ABF例题2基于复杂环境而提出了所谓的“隔离”问题关于A的受力情况分析问题A是否受重力作用？B是否对A施弹力？B是否对A施动摩擦力？B是否对A施静摩擦力？判断判据是条件！是条件！否条件！条件？效果！否关于B的受力情况分析B是否受重力作用？A是否对B施弹力？A是否对B施动摩擦力？A是否对B施静摩擦力？问题判断判据B是否受水平外力作用？水平面是否对B施弹力？水平面是否对B施动摩擦力？水平面是否对B施静摩擦力？是题设条件是条件！是条件！是条件！否条件！是条件！否条件！否特征！思考题1：关于例题2中问题的设置与排序，你能从中悟到些什么吗？思考题2：关于“物体受力分析问题”的处置方式与处置策略等，你能够在理性思考的基础上做一些概括性的总结与拓展吗？例题3：质量为m的物体放在水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。为使物体沿水平面作匀速直线运动，至少要对物体施加多大的力？例题3的分析提出了平衡问题的一般分析思路问题对象：受力：坐标：方程：——以物体为对象——受力情况如右——建立坐标如右——列出方程如下θFNfmgxy横一个竖一个横竖关系再一个0cosfF0sinmgNFNf——列出方程后的数学操作例题3：质量为m的物体放在水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。为使物体沿水平面作匀速直线运动，至少要对物体施加多大的力？θFNfmgxy0cosfF0sinmgNFNf方程后：sincosmgF121sin12mgFsincosmgF当0901tanθ2min1mgF例题3的再研究——平衡问题处置方式再研究例题3：质量为m的物体放在水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。为使物体沿水平面作匀速直线运动，至少要对物体施加多大的力？θFNfmgxyμN=NfTθ=tan-1μmg处于平衡状态的物体受到的力为大小方向均恒定的重力mg大小不确定但方向恒定的弹力与摩擦力的合力TTθ大小方向均不确定外力FF1F2Fmin2min1mgF思考题3：例题3的第一种解答方法是分析平衡问题的基本方法——“正交分解法”。你觉得我们将其设定为基本方法的理由是什么？思考题4：例题3的第二种解答方法是分析平衡问题的特殊方法——“几何分析法”。你能说说运用几何分析方法解决平衡问题的依据吗？例题4：如图所示，物体的质量为m，斜面的倾角为θ，物体与斜面间的动摩擦因数为μ，最大静摩擦等于动摩擦，重力加速度为g。为使物体静止于斜面，作用于物体的水平力F的取值范围应如何？θmF注意到：例题3的“水平面”——例题4的“斜面”例题3的“最小值”——例题4的“范围”两种极端情况下的物体受力情况分析课后自主解决：倾角θ与动摩擦因数μ间关系的讨论例题5：如图所示，水平向右的匀强电场其场强为E=30V/m，垂直于纸面向内的匀强磁场其磁感应强度为B=1.25T，质量m=1g、带正电q=2.5×10-4C的小球的运动轨迹为图中的虚线MN，重力加速度取值为g=10m/s2，则（1）证明小球做的是匀速直线运动；（2）求图中直线MN与水平方向的夹角θ；（3）求小球运动的速度v。EBMNθ例题5：如图所示，水平向右的匀强电场其场强为E=30V/m，垂直于纸面向内的匀强磁场其磁感应强度为B=1.25T，质量m=1g、带正电q=2.5×10-4C的小球的运动轨迹为图中的虚线MN，重力加速度取值为g=10m/s2，则（1）证明小球做的是匀速直线运动；EBMNθ解（1）小球受力如图所示mgfefB由于小球沿MN作直线运动所以其合力或者为零，或者方向与直线MN平行若小球所受合力不为零而方向与MN平行，则速度大小将变化速度大小变化会使fB大小变化，合力方向变化而偏离MN方向所以小球所受合力只能为零——小球做的必然是匀速直线运动例题5：如图所示，水平向右的匀强电场其场强为E=30V/m，垂直于纸面向内的匀强磁场其磁感应强度为B=1.25T，质量m=1g、带正电q=2.5×10-4C的小球的运动轨迹为图中的虚线MN，重力加速度取值为g=10m/s2，则（2）求图中直线MN与水平方向的夹角θ；EBMNθ解（2）小球受力如图所示mgfefBθtanθ=qEmg于是求得370θ=例题5：如图所示，水平向右的匀强电场其场强为E=30V/m，垂直于纸面向内的匀强磁场其磁感应强度为B=1.25T，质量m=1g、带正电q=2.5×10-4C的小球的运动轨迹为图中的虚线MN，重力加速度取值为g=10m/s2，则（3）求小球运动的速度v。EBMNθ解（3）小球受力如图所示mgfefBθ由于小球合力为零，所以有22qEmgqvB于是求得40m/sv=思考题5：关于场力的特征，你能够做出怎样的概括与梳理？思考题6：关于磁场力与速度相关的特征，在相应的平衡问题分析中能够起到怎样的作用？下课！预祝同学们取得理想的高考成绩！作业布置：——参见讲义带电粒子在电磁场中的运动朱建廉2011年3月2日案例2重点基础作用带电粒子在电磁场中的运动2、“带电粒子”受“电磁场”作用的特征3、“带电粒子”在孤立的“电场”中运动4、“带电粒子”在孤立的“磁场”中运动5、“带电粒子”在“组合场”中运动分析6、“带电粒子”在“叠加场”中运动分析模型1、“带电粒子”与“电磁场”的模型特征课前布置预习课中简要概括课中重点剖析课后自行小结带电粒子在电磁场中的运动q,mE,B重力不计孤立、组合、叠加1、“带电粒子”与“电磁场”的模型特征2、“带电粒子”受“电磁场”作用的特征E（q,m）B（q,v）qEfe与运动状态无关带电粒子在匀强电场的作用下作匀加速直（曲）线运动qvBfB与运动状态有关运动电荷在匀强磁场的作用下作变变速曲线运动循环制约！做功特征！vfa洛伦兹力不做功2022dmvqULy3、“带电粒子”在孤立的“电场”中运动“电加速”动能定理221mvqU“电偏转”“类平抛”v0vyθq,mtvL0221aty0vvxatvydmqUaxyvvtan20tandmvqUL该点位置特征？对非匀强电场?4、“带电粒子”在孤立的“磁场”中运动“磁偏转”“匀圆”vBrvmqvB2vTr2qBmvrqBmT2粒子与磁场的参量共同决定运动周期与粒子的速度无关？5、“带电粒子”在“组合场”中运动分析“场1”和“场2”分布于不同空间区域内带电粒子依次通过各个场的所在区域场1场2带电粒子在“孤立场”中运动的组合问题5、“带电粒子”在“组合场”中运动分析（1）基于“按空间分布”的“E-E”组合（2）基于“按空间分布”的“B-B”组合（3）基于“按空间分布”的“E-B”组合（4）基于“随时间变化”的“E-E”组合（1）基于“按空间分布”的“E-E”组合例题1：如图所示为示波管的工作原理示意图，电子经加速电场（加速电压为U1）加速后，飞入偏转极板a、b之间的匀强电场（偏转电压为U2），离开偏转电场后打在荧光屏上的P点，P点跟O点的距离叫偏转距离，要提高示波管的灵敏度（即单位偏转电压引起的偏转距离），则应（）A、提高加速电压U1B、提高偏转电压U2C、增加偏转极板长度LD、减小偏转极板间的距离d解答：“加速”20121mveU“场的空间分布”分三个区域：加速电场区域、偏转电场区域、无场区域。“偏转”tvL022121tdmeUy02tandmvteU“匀直”tan2ly“组合”21yyy“定义”2Uy142dUlLL“表达”“结论”——应选CD该点位置特征能使运算简化！（2）基于“按空间分布”的“B-B”组合L1L2BBOvθ例题2：如图所示，水平边界线L1的下方和L2的上方有方向垂直于纸面向内的匀强磁场，电子从L1上的O点开始运动，运动方向与L1夹角为θ=300，当电子再次从L1下方磁场中穿出时通过L1上的P点。若磁感应强度分别取值B1和B2时（B1B2），O、P间距分别为d1和d2（电子重力不计，磁场区域足够大），则（）A、d1d2B、d1=d2C、d1d2D、无法确定解答：运动轨迹如图所示，设L1与L2之间相距为a，则OPθθθθMNQ12raL1L2B1B2r1r2M1N600P2Q3000弦MN=?弦PQ=？弦MN=弦PQ!!!d1=d2=2acot300所以应选：B（3）基于“按空间分布”的“E-B”组合例题3：如图所示，P和Q是两块水平放置的导体板，在其间加上电压U，电子（重力不计）以水平速度v0从两板正中间射入，穿过两板后又沿垂直于磁场方向射入有竖直边界MN的匀强磁场，经磁场偏转后又从其竖直边界MN射出，若把电子进、出磁场的两点间距离记为d，于是有（）A、U越大则d越大B、U越大则d越小C、v0越大则d越大D、v0越大则d越小v0PQMNB四、典型例题剖析解答：电子先在P、Q两板间的匀强电场中经历“电偏转”而作“类平抛运动”，接着进入MN右侧的匀强磁场中经历“磁偏转”而作“匀速圆周运动”。设电子经历“电偏转”后速率增大为v而偏转角度为θ，则进入磁场后作圆周运动的半径为eBmvr由右图所示的几何关系可知：电子射入和射出磁场边界的两点间距离为v0PQMNBdvr对照四个选项得：此例应选C。eBmveBmvrd02cos2cos2U大v大v大r大r大d大d大选A？（4）基于“随时间变化”的“E-E”组合例题4：如图（a）所示，平行导体板长度为L、间距为d，在其间加图（b）所示的交变电压，质量为m、电量为e的电子以速度v0在t0=L/4