高三物理复习中的习题教学研究.ppt
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1、高三物理复习中的习题教学研究,高三物理复习教学的目标指向,高考,在特定的时间内、特定的环境中、解答特定的习题,高三物理复习教学中的习题教学非常重要,杨震云老师发给我的信息,朱老师:您好! 上次和您说的高三培训的事现和您敲定:时间8月27日上午8:30至10:00,标题为高三复习课中如何进行习题教学,包括选题和讲题。谢谢! 顺颂夏祺! 地点在南京一中,选 题,选题应,注意基础,注意典型,注意覆盖,注意组合,注意变化,注意系统,复习,高考,解题,方法,知识,两类基本习题,用于梳理知识,用于训练方法,注意基础,直线运动专题的习题选择,注意基础,习题8:利用打点计时器研究一个约1.4高的商店卷帘窗的运
2、动。将纸带粘在卷帘底部,纸带通过打点计时器随帘在竖直面内向上运动。打印后的纸带如图所示,数据如表格所示。纸带中AB、BC、CD每两点之间的时间间隔为0.10s,根据各间距的长度,可计算出卷帘窗在各间距内的平均速度V平均。可以将V平均近似地作为该间距中间时刻的即时速度V。 (1)请根据所提供的纸带和数据,绘出卷帘窗运动的V-t图线。 (2)AD段的加速度为 m/s2,AK段的平均速度为 m/s。,训练受力分析判据的习题选择,注意典型,“滑轨启动过程”的循环制约,循环制约,最终状态,趋于稳定,滑轨启动专题的习题选择,注意典型,1、一根棒,无其他力,习题1:如图所示,光滑水平滑轨处在竖直方向的匀强磁
3、场中,磁感应强度为B,质量为m的导体棒以初速度v0向右运动,除了滑轨左端接的电阻R外其余电阻不计,从导体棒开始运动到最终稳定,回路中产生的焦耳热为Q,则 ( ),A、Q与B有关而与R无关 B、Q与B无关而与R有关 C、Q与B和R均无关 D、Q与B和R均有关,2、一根棒,受其他力,习题2:如图所示,竖直平面内的光滑导轨上端接有电阻R,其余电阻均不计,导轨间距为L,磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面,质量为m的导体棒与导轨保持良好接触并由静止释放,则其最大速度为多少?,3、两根棒,无其他力,习题3:如图所示,光滑水平导轨间距为L,电阻不计,处在竖直方向的匀强磁场中,磁感应强度为B,质量均为m,
4、电阻均为R的导体棒ab和cd静止于导轨上,若给ab棒一个水平向右的瞬时冲量I,求两导体棒最终的运动速度。,4、两根棒,受其他力,习题4:如图所示,足够长的水平光滑导轨间距为L,电阻不计,处于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度为B,质量均为m,电阻均为R的导体棒ab、cd静止于导轨上并与导轨良好接触,今对导体棒ab施加水平向右的恒力F而使之由静止开始运动,是分析两根导体棒的运动情况。,训练物体平衡条件应用方法的习题选择,注意覆盖,梳理静电场知识的习题选择,两个基本定律,注意覆盖,习题3:如图所示,电子沿等量异种点电荷连线的中垂线作匀速直线运动从A点到B点,则电子所受的除电场力以外的另一个力的大小变
5、化情况、方向分别为 ( ) A、先变大后变小,水平相左B、先变大后变小,水平相右C、先变小后变大,水平相左D、先变小后变大,水平相右,习题4:图1中AB是点电荷电场中的电场线,图2则是放在电场线上a、b处的检验电荷所受电场力大小随电荷量的变化图线,则:关于场源电荷带电的性质与所处的位置的下列说法中,可能正确的是( ) A、正电,A点 B、正电,B点C、负电,A点 D、负电,B点,电场力的特性,电场能的特性,场强与电势差的关系,带电粒子在电场中运动,导体、电容器,习题13:为研究静电除尘,有人设计了如图所示装置:盒状容器的侧面是绝缘、透明的有机玻璃,上、下底面是面积为A=0.04m2的金属板,间
6、距L=0.05m,当接入U=2500V的高压电源正、负极时,能在两金属板间产生一个匀强电场。现把一定量均匀分布的烟尘颗粒密闭在容器内,每立方米有烟尘颗粒1013个,假设这些颗粒都处于静止状态,每个颗粒带电荷量为q=+1.010-17C,质量为m=2.010-15kg,不考虑烟尘颗粒间相互作用和空气阻力,并忽略烟尘颗粒所受重力。求合上电键后 (1)经过多长时间烟尘颗粒可以被全部吸附? (2)除尘过程电场对烟尘颗粒共做多少功? (3)经过多长时间容器中烟尘颗粒的总动能达到最大?,注意组合,强化“力与运动关系”的习题选择,习题1:如图所示,物体在与水平面夹角的拉力F的作用下,沿水平面做匀速直线运动,
7、则:物体所受摩擦力大小为。,习题2:如图所示,物体在与水平面夹角的拉力F的作用下,沿水平面做匀速直线运动,则:物体所受摩擦力与拉力的合力方向为 ( ) A、斜向左上方 B、竖直向上 C、斜向右上方 D、无法确定,关于“物体间运动关系”的习题选择,注意组合,注意变化,源题,变例1,变例2,变例3,变例4,变化,一类平衡问题及其变例,源题:如图1所示,用等长的轻绳悬挂两个质量相同的小球,今在两小球上分别施加大小相等、方向相反的水平恒力,则平衡后应该如图2中的 ( ),变例1:变“施一般力”为“施电场力”,习题1:如图1所示,用等长的轻绳悬挂两个质量相同的小球,今使两小球分别带有等量异种电荷,而使整
8、个装置处在水平方向的匀强电场中,则平衡后应该如图2中的 ( ),习题2:如图1所示,用等长的轻绳悬挂两个质量相同的小球,今在两小球上分别施加大小相等、方向相反、且与水平线夹角相同的恒力,则平衡后应该如图2中的 ( ),变例2:变“水平施力”为“倾斜施力”,习题3:如图1所示,用等长的轻绳悬挂两个质量相同的小球,今在两小球上分别施加大小分别为3F和F、方向相反的水平恒力,则平衡后应该如图2中的 ( ),变例3:变“力大小相等”为“力大小不等”,习题4:如图1所示,用等长的轻绳悬挂两个质量分别为2m和m小球,今在两小球上分别施加大小分别为3F和F、方向相反的水平恒力,则平衡后应该如图2中的 ( )
9、,变例4:变“质量相同”为“质量不同”,源题:如图所示,质量为M的小船长L,静止于水面,质量为m的人从船左端走到船右端,不计水对船的运动阻力,则这过程中船将移动多远?,人船模型专题的习题选择,习题1:如图所示,质量为M,长为L的平板小车静止于光滑水平面上,质量为m的人从车左端走到车右端的过程中,车将后退多远?,变例1:变“人船模型”为“人车模型”,习题2:如图所示,总质量为M的气球下端悬着质量为m的人而静止于高度为h的空中,欲使人能沿着绳安全着地,人下方的绳至少应为多长?,变例2:变“水平运动”为“竖直运动”,习题3:如图所示,质量为M的滑块静止于光滑水平面上,其上有一个半径为R的光滑半球形凹
10、面轨道,今把质量为m且可视为质点的小球自轨道右测与球心等高处静止释放,求滑块向右运动的最大距离。,变例3:变“直线运动”为“曲线运动”,习题4:如图所示,质量分别为m和M的斜面体A、B叠放在水平面上,其上、下底面的宽度分别为a、b,若一切摩擦都不计,则从静止释放至斜面体A的左端接触水平面,斜面体B移动的距离为多大?,变例4:变“质点模型”为“刚体模型”,变例5:变“两体问题”为“多体问题”,习题5:如图所示,质量为M的小船长L,静止于水面,质量为m1和m2的两个人分别站在船左端和船右端,若两人分别走到船的另一端(不计水对船的运动阻力),则这过程中船将移动多远?,习题6:如图所示,光滑水平杆上套
11、有一个质量可忽略的小环,长L的绳一端系在环上,另一端连着质量为m的小球,今使小球与环等高且将绳拉直,当把小球由静止释放直到小球与环在同一竖直线上,试分析这一过程中小球沿水平方向的移动距离。,变例6:变“通常情况”为“极端情况”,注意系统,针对典型模型系统选择习题,“两体模型”:两个物体构成的系统。,分析与解答“两体问题”的物理规律,通常包括运动学规律、牛顿运动定律及建立在牛顿运动定律基础上的动量定理、动能定理、动量守恒定律、机械能守恒定律和相应的功能关系。,“两体问题”:以“两体模型”所经历的物理过程为背景而提出的运动学或动力学问题。,两体模型专题的习题选择,1、受到外力作用的“两体模型”,注
12、意:规律的选用 由于“两体模型”除了相互作用的恒定内力外,还受到其他的恒定外力作用,使得“两体模型”的总动量发生改变,所以对于以这样的“两体模型”为背景形成的“两体问题”,通常可以选用牛顿运动定律和运动学公式分析求解。,习题1:如图所示,质量为M=100kg的平板车放在光滑水平面上,车高为h=1.25m,一个质量为m=50kg的可视为质点的物体放在车上,距左端b=1m,物体与平板车上表面间的动摩擦因数为=0.2,取g=10m/s2。今对平板车施加水平向右的恒力F,当车运动的位移为s=2m时,物体恰从车的左端滑离平板车,求物体着地时距平板车左端多远?,习题2:如图所示,质量为M的汽车载着质量为m
13、的木箱以速度v运动,木箱与汽车上表面间的动摩擦因数为,木箱与汽车前端挡板相距L,若汽车遇到障碍物制动而静止时,木箱恰好没碰到汽车前端挡板,求: (1)汽车制动时所受路面的阻力大小; (2)汽车制动后运动的时间。,2、滑动摩擦联系的“两体模型”,注意:能量的转化 由于“两体模型”相互作用的内力为滑动摩擦力,而滑动摩擦力做功将会使机械能转化为内能,所以对于以这样的“两体模型”为背景形成的“两体问题”,通常应该在解题过程中注意到能量形式的转化,注意到“滑动摩擦力与相对路程的积等于系统机械能的减少”。,习题3:如图所示,质量为M=4kg的大物体放在光滑水平面上,长度为L=0.9m,质量为m=1kg的小
14、物体放在其右端,两物体间的动摩擦因数为=0.2,取g=10m/s2,若给小物体一个水平向左的初速度v0,且知小物体与大物体的左壁间的碰撞无机械能损失,则:为使小物体不至从大物体上掉下,小物体的初速度应满足何种条件?,习题4:如图所示,平板车高度为h=1.25m,静止于光滑水平面上,小物块以速度v0=3m/s从平板车左端滑上车,当小物块滑离平板车时,其速度为平板车速度的两倍,若小物块与平板车的质量之比为1:4,其间的动摩擦因数为=1/6,取重力加速度g=10m/s2,求 (1)小物块滑离平板车时的速度; (2)小物块着地时距平板车右端多远; (3)平板车有多长。,3、弹簧弹力联系的“两体模型”,
15、注意:状态的把握 由于弹簧的弹力随形变量变化,弹簧弹力联系的“两体模型”一般都是作加速度变化的复杂运动,所以通常需要用“动量关系”和“能量关系”分析求解。复杂的运动过程不容易明确,特殊的状态必须把握:弹簧最长(短)时两体的速度相同;弹簧自由时两体的速度最大(小)。,习题5:如图所示,质量为m的小物体B连着轻弹簧静止于光滑水平面上,质量为2m的小物体A以速度v0向右运动,则 (1)当弹簧被压缩到最短时,弹性势能Ep为多大? (2)若小物体B右侧固定一挡板,在小物体A与弹簧分离前使小物体B与挡板发生无机械能损失的碰撞,并在碰撞后立即将挡板撤去,则碰撞前小物体B的速度为多大,方可使弹性势能最大值为2
16、.5Ep?,习题6:如图所示,质量为M=4kg的平板车静止在光滑水平面上,其左端固定着一根轻弹,质量为m=1kg的小物体以水平速度v0=5m/s从平板车右端滑上车,相对于平板车向左滑动了L=1m后把弹簧压缩到最短,然后又相对于平板车向右滑动到最右端而与之保持相对静止。求 (1)小物体与平板车间的动摩擦因数; (2)这过程中弹性势能的最大值。,4、往复相对运动的“两体模型”,注意:阶段的划分 由于“两体模型”间的相对运动多次往复,所以分析解答过程中合理的划分各个阶段就十分重要了。,习题7:如图所示,质量为m=3kg的小物体放在质量为M=1kg的平板车左端,并随着平板车一起以速度v0=2m/s沿光
17、滑水平面向右运动,小物体与平板车上表面间的动摩擦因数为=0.5,取g=10m/s2,平板车右侧有一与车等高的台阶,平板车与台阶碰撞时无机械能损失,求 (1)在平板车与台阶第一次碰撞后、第二次碰撞前,小物体与平板车相对静止时的速度; (2)在平板车与台阶第一次碰撞后、第二次碰撞前,平板车与台阶间的最大距离; (3)若平板车足够长,则小物体与平板车间的相对位移最大为多少; (4)若平板车长度为L=0.51m,则平板车与台阶碰撞几次就可使小物体滑下平板车。,习题8:如图所示,长度为L=1m的盒子放在水平面上,可视为质点的小物体放在盒子的左端,盒子和小物体的质量均为m=2kg,给小物体水平向右的初速度
18、v0=5m/s,小物体与盒子的壁碰撞无机械能损失,取g=10m/s2,则 (1)若水平面光滑,小物体与盒子间动摩擦因数为,求小物体最终相对静止于盒子何处? (2)若小物体光滑,水平面与盒子间动摩擦因数为,求小物体最终相对静止于盒子何处?,5、多体系统转化的“两体模型”,注意:对象的选择 由于构成系统的是多个物体,而多体系统在各个阶段中的相互作用又往往只涉及其中的两个物体,所以只要在各个阶段中选择合适的研究对象,就可以把以多体系统为背景的复杂问题转化为以“两体模型”为背景的“两体问题”。,习题9:在原子核物理中,研究核子与核子关联的最有效途径是“双电荷交换反应”。这类反应的前半部分过程和下述力学
19、模型类似:如图所示,两个小球A和B用轻弹簧相连,在光滑的水平直轨道上处于静止状态,在它们的左边有一垂直于轨道的固定挡板P,右边有一小球C沿轨道以速度v0射向小球B,C与B发生碰撞并立即结成一个整体D,在它们继续向左运动的过程中,当弹簧长度变到最短时,长度突然被锁定而不再改变,然后,小球A与挡板P发生碰撞,碰后都静止不动,A与P接触但不粘连,过一段时间突然解除锁定(锁定与解除锁定时均无机械能损失),已知A、B、C三球质量均为m, (1)求弹簧刚被锁定时球的速度; (2)求小球A离开挡板P后的运动过程中弹簧的最大弹性势能。,习题10:如图所示,质量均为m=2kg的A、B两物块用轻弹簧相连,当A、B
20、两物块均以速度vo=6m/s沿光滑水平面运动时弹簧处于原长,质量为M=4kg的物块C静止于前,B与C碰撞后将粘在一起,则在这以后的运动中 (1)当弹簧的弹性势能最大时A的速度为多大? (2)弹簧的弹性势能最大值是多大? (3)A的速度方向可能向左吗?,注意系统,针对典型运动系统选择习题,带电粒子在场中运动专题的习题选择,“电加速”动能定理,“电偏转”类平抛运动,“磁偏转”匀速圆周运动,带电粒子在电场中作直线运动,习题1:如图所示,两平行导体板M、N间距为d,两板上有正对的A、B两个小孔,在两板间加图示交变电压,当t=0时,N板的电势较高,此时有一个质量为m,带正电q的粒子,经加速电压U=U0/
21、3加速后从A孔射入,经过两个周期恰从B孔射出,不计粒子的重力,求交变电压的周期T。,带电粒子在电场中作曲线运动,习题2:在平行导体板间加上如图所示的偏转电压,一束电子沿两板中线以初速度v0射入,导体板长度为L=3v0T,两板间距为d,电子的质量和电量分别为m和e,为使所有电子均能从两板间射出,偏转电压U0应为多大?射出的电子最小动能与最大动能之比为多少?,带电粒子在磁场中偏转,习题3:如图所示,平行线PQ、MN之间的区域有垂直于纸面的匀强磁场,电子从P处沿平行于PQ的方向垂直射入磁场,其中速率v1为的电子射出磁场时与MN夹角为600,速率为v2的电子射出磁场时与MN夹角为450,求:v1与v2
22、的比值。,习题4: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,电偏转、磁偏转,习题5:如图所示,abcd是一个正方形盒子,cd边的中点有一小孔e,盒子中存在着沿ad方向的匀强电场,场强大小为E,粒子源不断地从a处的小孔沿ab方向向盒内发射相同的带电粒子,粒子的初速度为v0,经过电场作用后恰好从e处的小孔射出
23、,现撤去电场,在盒子中加上垂直于纸面的匀强磁场,磁感应强度为B,粒子仍恰好从e孔射出,若粒子的重力和粒子间的相互作用均可忽略,则,(1)判断所加的磁场的方向; (2)求电场强度E和磁感应强度B的比值。,习题6:如图所示,两个共轴的圆筒形电极,外电极接地,其上均匀分布四条狭缝a、b、c、d,外筒的半径为r,其外足够大区域中有磁感应强度为B的匀强磁场,磁场方向与圆筒轴线平行,在两电极间加上电压,使两个圆筒形电极间产生沿半径向外的电场。,若质量为m、电量为q的带正电的粒子从紧靠内筒且正对狭缝a的s点处由静止释放,经过一段时间后粒子又回到s点,不计粒子的重力,则两个圆筒形电极间所加的电压U为多大?,习
24、题7:如图所示,xoy为水平面,yoz为竖直平面,磁感应强度为B=1T的匀强磁场指向x轴负方向,电场强度为E=17.32N/C的匀强电场指向y轴正方向,质量为m=210-6kg,带电量为q=210-6C的微粒在yoz平面内作匀速直线运动。,(1)求带电微粒的速度; (2)若带电微粒运动到某一与电场线平行的直线上的P点时撤去磁场,求微粒运动到同一直线上的Q点所需的时间。,带电粒子在复合场中的运动,习题8:如图所示,两块长为L=1.4m的金属板水平放置,两板间距为d=30cm,在两板间加上垂直于纸面相里的匀强磁场和图示电压,B=1.25T , T=210-4s , U0=1.510 3V 。当t=
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