应用力学规律解决电场相关的运动与能量问题说课

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一. 教材分析 1. 教材的地位和作用 这是一节高三第一轮复习课。本节内容在教材上没有单独一节，而是渗透于电场整章的所有知识的学习中。把它专门列出来，是出于理清力电联系、明确电场问题的处理方法、最终构建完整的物理结构和提高物理思维能力的考虑。本节内容既是力学的延伸，也是电场的总结；既是知识的融合，更是方法的提升。 2. 教学重点与难点 重点：一是电学知识的基本概念、基本性质；二是正确应用力学的基本规律；难点：力学知识中灵活多变的方法在电场问题中迁移。 3. 教学目标知识与技能：力、能两角度电场中的基本概念、基本性质；力的三种作用所对应的力学规律和不同运动形式的特点。过程与方法：正确完整的受力分析；运动的三条处理途径情感态度与价值观：物理知识结构的严谨；方法技巧的统一。二. 学生现状分析：经过高一、二学习和高三第一轮力学、电场复习，知识已经到位，力学三途径已经初步掌握，存在主要问题是：一不能灵活恰当选用三途径，二是没有充分认识到力、电处理方法的统一性。三. 教学方法：现代教育目标对中学物理教学提出了明确要求：中学物理教学必须以学生发展为本，以物理学知识体系为载体，以学生创新精神和实践能力的培养为重点，以提高学生的科学素质为目标，逐步培养学生的学习能力和研究能力，最终达到全面提高素质，发展个性，形成特长的目的。 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，知识、思维为体。四. 教学过程： (一)新课引入(10分钟)： 在物理学科内，电学与力学结合最紧密，电学知识又是与实际问题及现代科技联系最多的内容。在高考中，最复杂的题目往往是力电综合题。今天我们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，运用的基本规律主要是力学部分的。解决好力电综合题目的关键：一是明确电学知识的基本概念、基本性质；二是正确应用力学的基本规律；三是迁移力学知识中灵活多变的方法。一. 电场中的基本概念、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= Fscosθ 电势能： 功能关系： 二. 应用的主要力学规律 1. 力的瞬时作用：对物体（质点），牛顿第二定律F合=ma 2. 力的空间积累作用：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. 力的时间积累作用：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 (二)新课教学： 一. 基本解题思路 1. 认真审题，弄清题意。（前提） 2. 确定研究对象，受力分析、运动分析、做功分析、过程分析（不变量、变量、关联量）。（关键） 受力分析运动分析做功分析过程分析
3. 明确解题途径，正确运用规律。（核心） 4. 回顾解题过程，分析解题结果。（保证）二. 解题的三条基本途径和优选策略（30分钟） 1. 力与运动的观点：受力分析、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. 能量的观点：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某些形式的能量的减少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. 动量的观点：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. 选用的一般策略 ①对多个物体组成的系统讨论，在具备守恒条件时优先考虑二个守恒定律；出现相对距离（或相对路程）时优先考虑功能关系。 ②对单个物体的讨论，宜用两个定理，涉及时间优先考虑动量定理，涉及位移优先考虑动能定理。 ③研究所受力的瞬时作用与物体运动状态的关系，涉及过程的细节（加速度），且受恒力作用时，考虑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观点这一途径，除了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态，对中间过程不予以细究，这是它们的方便之处，特别是变力问题，充分显示出其优越性。有些题目可以用不同方法各自解决，有些题目得同时运用上述几种方法才能，三种观点不要绝对化。 5. 典型例题：

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