李宗全集手机在线观看

您現在的位置:東臺中學 >> 教研經緯>> 論文集錦>> 正文內容

透過幾道高考題談《靜電場》的有效復習教學

文章來源:本站原創 發布時間:2011年03月04日 點擊數:

 

有效教學,是指教師遵循教學活動的客觀規律,通過一段時間的教學活動之后,使學生能以盡量少的時間、精力和物力投入,取得盡可能多的學習效果的過程。有效教學的過程是學生和老師不斷的感受成功,收獲成功的過程。高中物理《靜電場》概念比較抽象,不能用感官直接感受,學生當初在學習的時候由于抽象思維能力和空間想象能力的局限,好多概念一直處于比較“混沌”的狀態,方法、模型一直未能清晰,那么如何在高三一輪復習的時候“有效”的幫助學生克服上述弱點呢?下面結合近幾年的高考題談談我的體會。

一、重視課本典型插圖,透析電場規律:

10年江蘇卷第5題)例1.空間有一沿x軸對稱分布的電場,其電場強度Ex變化的圖像如圖所示。下列說法正確的是

AO點的電勢最低            Bx2點的電勢最高

Cx1-x1兩點的電勢相等      Dx1x3兩點的電勢相等

【答案】C

【解析】沿x軸對稱分布的電場,由題圖可得其電場線以O點為中心指向正、負方向,均先增大后減小,具有典型的對稱性,而等量同種電荷中垂線上的電場分布就具有這種特征,由于沿電場線電勢降落,所以O點電勢最高,故A錯誤,B錯誤,D錯誤。由對稱性可知C正確;

導向】 庫侖定律是靜電場的基本定律, 由庫侖定律出發建立點電荷電場模型, 進而根據電場的疊加原理分析討論清楚課本上等量異種電荷和等量同種電荷的電場的空間分布規律, 有助于學生理解典型電場線和等勢面的特征, 為準確恰當地利用電場線和等勢面分析具體問題提供了重要的保證,因此吃透課本典型插圖, 將有助于學生解決各種電場的具體問題, 是電場復習的重要內容。有利于學生更深刻地把握電場規律, 以不變應萬變從容面對高考。

二、通過課本演示實驗,掌握科學研究方法:

10年北京卷第18題)例2.用控制變量法,可以研究影響平行板電容器電容的因素(如圖)。設兩極板正對面積為S,極板間的距離為d,靜電計指針偏角為θ。實驗中,極板所帶電荷量不變,若

A.保持S不變,增大d,θ變大

B.保持S不變,增大d,θ變小

C.保持d不變,減小S,θ變小

D.保持d不變,減小S,θ不變

【答案】A

【解析】由平行板電容器 可知,保持S不變,增大d,電容C減小,而電荷量Q不變,由 可知電勢差U增大,靜電計指針偏角θ增大。故A對,B錯;同理可知,保持d不變,減小S,電容C減小,電荷量Q不變,電勢差U增大,靜電計指針偏角θ增大。姑CD均錯。

【導向】靜電場知識富含科學研究方法和思維方法的內容, 復習教學中應充分利用課本著力挖掘方法教育的因素,對學生進行基本方法的訓練,促使學生應用能力的提升。例如:像本題通過挖掘課本《電容器的電容》中的演示實驗可以達到熟練掌握控制變量法,那就是: 要判斷變化的量, 恰恰要抓住不變的量。根據這一思想, 可將此類問題的解題方法歸納為: 確定不變量( 有源狀態 U 不變, 無源狀態 Q 不變) , 抓住主變量( ds、等) , 利用基本規律分析因變量( CQUE )

三、掌握基本方法,提升綜合應用能力:

10年天津卷第12題).例3.質譜分析技術已廣泛應用于各前沿科學領域。湯姆孫發現電子的質譜裝置示意如圖,MN為兩塊水平放置的平行金屬極板,板長為L,板右端到屏的距離為D,且D遠大于L 為垂直于屏的中心軸線,不計離子重力和離子在板間偏離 的距離。以屏中心O為原點建立 直角坐標系,其中x軸沿水平方向,y軸沿豎直方向。

1)設一個質量為 、電荷量為 的正離子以 速度 沿 的方向從 點射入,板間不加電場和磁場時,離子打在屏上O點。若在兩極板間加一沿 方向場強為E的勻強電場,求離子射到屏上時偏離O點的距離

2)假設你利用該裝置探究未知離子,試依照以下實驗 結果計算未知離子的質量數。

上述裝置中,保留原電場,再在板間加沿 方向的勻強磁場。現有電荷量相同的兩種正離子組成的離子流,仍從O'點沿 方向射入,屏上出現兩條亮線。在兩線上取y坐標相同的兩個光點,對應的x坐標分別為3.24mm3.00mm,其中x坐標大的光點是碳12離子擊中屏產生的,另一光點是未知離子產生的。盡管入射離子速度不完全相等,但入射速度都很大,且在板間運動時 方向的分速度總是遠大于x方向和y方向的分速度。

【答案】(1 214

【解析】(1)離子在電場中受到的電場力   …………………………

離子獲得的加速度                   ……………………………

離子在板間運動的時間                 …………………………

到達極板右邊緣時,離子在+y方向的分速度   …………………

離子從板右端到達屏上所需時間  ……………………………………

離子射到屏上時偏離O點的距離

由上述各式,得     ……………………………………………

2)設離子電荷量為q,質量為m,入射時速度為v,磁場的磁感應強度為B,磁場對離子的洛倫茲力

                                  …………………………………

已知離子的入射速度都很大,因而粒子在磁場中運動時聞甚短。所經過的圓弧與圓周相比甚小,且在板中運動時,OO'分逮度總是遠大于在x方向和y方向的分速度,洛倫茲力變化甚微,顧可作恒力處理,洛倫茲力產生的加速度

……………………………………⑧

是離子在 方向的加速度,離子在 方向的運動可視為初速度為零的勻加速直線運動,到達極板右端時,離子在 方向的分速度

       ……………………………………………………⑨

離子飛出極板到達屏時,在 方向上偏離 點的距離

……………………………………………………⑩

當離子的初速度為任意值時,離子到達屏上時的位置在 方向上偏離 點的距離為 ,考慮到⑥式,得

                     ……………………………………………………………⑾

由⑩、⑾兩式得

                     ………………………………………………………………⑿

其中

       上式表明, 是與離子進入板間初速度無關的定值,對兩種離子均相同,由題設條件知, 坐標3.24mm的光點對應的是碳12離子,其質量為 坐標3.00mm的光點對應的是未知離子,設其質量為 ,由⑿式代入數據可得

                     ………………………………………………………………

                     故該未知離子的質量數為14

【導向】復習時通過典型題的訓練讓學生掌握勻變速曲線運動中常用的“分解法”這種基本方法,側重解決帶電粒子(物體)在勻強電場及勻強磁場中的運動問題,提高分析綜合能力,是復習的重點方向.在復習教學中, 應引導學生根據問題的具體情境靈活選取不同的分解方法, 以提高學生的靈活應用能力。