高三物理复习中的能力培养问题.ppt

《高三物理复习中的能力培养问题.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高三物理复习中的能力培养问题.ppt（65页珍藏版）》请在三一文库上搜索。

1、高三物理复习中的能力培养问题,浙江省慈溪中学 徐志长 ,2011年浙江省普通高考考试说明中对理科综合考试的能力要求,一、理解能力,二、推理能力,三、分析综合能力,四、应用数学处理物理问题的能力,五、实验与探究能力,在考查知识的同时，注重考查能力，并把对能力的考查放在首要位置。通过考查知识来鉴别考生能力的高低。,高三物理复习最后阶段中要着重培养的几个能力,一、建模能力的培养,二、迁移能力的培养,三、实验能力的培养,四、应试能力的培养,一、建模能力的培养,实际问题,（一）思路,例1：（09浙江高考24）某校物理兴趣小组决定举行遥控赛车比赛。比赛路径如图所示，赛车从起点A出发，沿水平直线轨道运动L后

2、，由B点进入半径为R的光滑竖直圆轨道，离开竖直圆轨道后继续在光滑平直轨道上运动到C点，并能越过壕沟。已知赛车质量m=0.1kg，通电后以额定功率P=1.5w工作，进入竖直轨道前受到阻力恒为0.3N，随后在运动中受到的阻力均可不计。图中L=10.00m，R=0.32m，h=1.25m， s=1.50m。问：要使 赛车完成比赛，电动 机至少工作多长时间？,（二） 例题,小车在直轨道AB间运动L： 功率恒定（P=Fv）牵引力是变力，摩擦力是恒力。 运动模型： 变加速直线运动,小车在圆轨道上运动： 圆轨道光滑，小车只受重力作用。 运动模型： 变速圆周运动,小车越过壕沟的运动：只受重力作用，初速度与重力

3、垂直。 运动模型： 平抛运动,该题中，通过对物体能到达圆周最高点所需的初速度、小球能过壕沟所需初速度大小为隐含条件的对比分析，考查考生分析综合问题的能力。,例2：（10年浙江高考24）如图所示，一矩形轻质柔软反射膜可绕过O点垂直纸面的水平轴转动，其在纸面上的长度为L1，垂直纸面的宽度为L2。在膜的下端（图中A处）挂有一平行于转轴，质量为m，长为L3的导体棒使膜绷成平面。在膜下方水平放置一足够大的太阳能光电池板，能接收到经反射膜反射到光电池板上的所有光能，并将光能转化成电能。光电池板可等效为一个一电池，输出电压恒定为U，输出电流正比于光电池板接收到的光能（设垂直于入 射光单位面积上的光功率保持恒

4、 定）。导体棒处在方向竖直向上 的匀强磁场B中，并与光电池构 成回路，流经导体棒的电流垂直 纸面向外（注：光电池与导体棒 直接相连，连接导线未画出）。,（1）现有一束平行光水平入射，当反射膜与竖直方向成60 时，导体棒处于受力平衡状态，求此时电流强度的大小和光电池的输出功率。 （2）当变成45 时，通过调整电路使导体棒保持平衡，光电池除维持导体棒力学平衡外，还能输出多少额外电功率？,考生反映： 题目看不懂，不会建立物理模型。 原因： 文字多：400个字符； 知识广：几何光学、电路、安培力、静力学等； 插图难：是一幅不易看懂的截面图。,当反射膜与竖直方向成60时的导体棒受重力、反射膜的拉力和安培

5、力作用而静止 物理模型共点力的平衡,（1）现有一束平行光水平入射，当反射膜与竖直方向成60 时，导体棒处于受力平衡状态，求此时电流强度的大小和光电池的输出功率。,平行光射到反射膜上 物理模型 光的反射定律,S1=S1=L1L2cos60,（2）当变成45 时，通过调整电路使导体棒保持平衡，光电池除维持导体棒力学平衡外，还能输出多少额外电功率？,当反射膜与竖直方向成45时的导体棒受重力、反射膜的拉力和安培力作用而静止。 物理模型共点力的平衡,平行光射到反射膜上 物理模型 光的反射定律,S2=S2=L1L2cos45,例3：如图所示，MN和PQ是两根放在竖直面内且足够长的平行金属导轨，相距l=50

6、cm。导轨处在垂直纸面向里的磁感应强度B=5T的匀强磁场中。一根电阻为r=0.1的金属棒ab可紧贴导轨左右运动。两块平行的、相距d=10cm、长度L=20cm的水平放置的金属板A和C分别与两平行导轨相连接，图中跨接在两导轨间的电阻R=0.4。其余电阻忽略不计。已知当金属棒ab不动时，质量m=10g、带电量q=103C的小球以某一速度v0沿金属板A和C的中线射入板间，恰能射出金属板（g取10m/s2）。求：,带负电小球以某一速度v0沿金属板A和C的中线射入板间，恰能射出金属板。求： （1）当ab杆不运动时小球的速度v0；,ab棒不切割，金属板A、C不带电，小球只受重力。 运动模型：平抛运动,带负

7、电小球以某一速度v0沿金属板A和C的中线射入板间。求： （2）若使小球在金属板间不偏转，则金属棒ab的速度大小和方向。,小球不偏转，小球受到的重力和电场力必定大小相等方向相反。 运动模型：匀速直线运动（平衡问题）,带负电小球以某一速度v0沿金属板A和C的中线射入板间，恰能射出金属板。求： （3）若要使小球能从金属板间射出，则金属棒ab匀速运动的速度应满足什么条件？,ab棒运动模型：匀速运动 小球运动模型：类平抛运动,例4：图中MN为很大的薄金属板（可理解为无限大），金属板原来不带电。在金属板的右侧，距金属板距离为d的位置上放入一个带正电、电荷量为q的点电荷，由于静电感应产生了如图甲所示的电场分

8、布。P是位于点电荷右侧，与点电荷之间的距离也为d的一个点，则P点的电场强度为：,左图所示的电场分布与图与右图中虚线右侧的电场分布是一样的。右图中是两异种点电荷电荷量的大小均为q，它们之间的距离为2d，虚线是两点电荷连线的中垂线。由此可求出P点的电场强度大小。 等量异种点电荷电场模型用类比方法建立模型！,可计算出答案：A,二、迁移能力的培养,已有的知识,（一） 思路,例5：（09浙江高考题）如图所示，在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中，有一质量为m、阻值为R的闭合矩形金属线框用绝缘轻质细杆悬挂在点，并可绕点摆动。金属线框从右侧某一位置静止开始释放，在摆动到左侧最高点的过程中，细杆和金

9、属线框平面始终处于同一平面，且垂直纸面。则线框中感应电流的方向是（ ） A B C先是 后是 D先是 后是,（二）例题,（96年全国高考题）一平面线圈用细杆悬于P点，开始时细杆处于水平位置，释放后让它在如图所示的匀强磁场中运动。已知线圈平面始终与纸面垂直，当线圈第一次通过位置和位置时，顺着磁场的方向看去，线圈中感应电流的方向分别为（ ）。 位置 位置 A. 逆时针方向 逆时针方向 B. 逆时针方向 顺时针方向 C. 顺时针方向 顺时针方向 D. 顺时针方向 逆时针方向,96年的高考题，磁场方向是水平的,09年的浙江省高考题，磁场方向是竖直向上的,迁移,例6：（09浙江高考25） 如图所示，x轴

10、正方向水平向右，y轴正方向竖直向上。在xOy平面内有与y轴平行的匀强电场，在半径为R的圆内还有与xOy平面垂直的匀强磁场。在圆的左边放置一带电微粒发射装置，它沿x轴正方向发射出一束具有相同质量m、电荷量q（q0）和初速度v的带电微粒。发射时，这束带电微粒分布在0y2R的区间内。已知重力加速度大小为g。求：,（2）请指出这束带电微粒与x轴相交的区域，并说明理由。,（1）、（3）略,从O点（y0，x0）射出的粒子（速率相同）通过磁场后均沿+x方向平行射出,从O点（y0）射出的粒子（速率相同）通过磁场后均沿+x方向平行射出,迁移,迁移,从O点（y0）射出的粒子（速率相同）通过磁场后均沿+x方向平行射

11、出,沿+x方向平行射出的粒子（速率相同）通过磁场后汇聚在O点,迁移与逆向、对称的物理思想！,例7： （10浙江高考24）有一个放射源水平放射出 、 和 三种射线，垂直射入如图所示磁场。区域和的宽度均为d，各自存在着垂直纸面的匀强磁场，两区域的磁感强度大小B相等，方向相反。 （1）若要筛选出速率大于v1的粒子进入区域，求磁场宽度d与B和v1的关系。,三种射线在磁场中的偏转,迁移,粒子在磁场中的临界偏转,例6： （10浙江高考24）有一个放射源水平放射出 、 和 三种射线，垂直射入如图所示磁场。区域和的宽度均为d，各自存在着垂直纸面的匀强磁场，两区域的磁感强度大小B相等，方向相反。 （2）若B0.

12、0034T，v10.1c则可得d; 粒子的速率为0.001c，计算 和 射线离开区域时的距离；并给出去除 和 射线的方法。,三种射线在磁场中的偏转,迁移,定量计算粒在磁场中的偏转距,例6： （10浙江高考24）有一个放射源水平放射出 、 和 三种射线，垂直射入如图所示磁场。区域和的宽度均为d，各自存在着垂直纸面的匀强磁场，两区域的磁感强度大小B相等，方向相反。 （3）当d 满足第（1）小题所给关系时，请给出速率在v1vv2区间的粒子离开区域时的位置和方向。 （4）请设计一种方案，能使离开区域的 粒子束在右侧聚焦且水平出射。,迁移与逆向、对称的物理思想！,例8：边长为L1和L2有N匝的矩形线圈可

13、绕中心轴OO转动，始末端通过电刷与阻值为R的电阻连接，如图（a）所示。线圈处于磁铁和圆柱形铁芯之间的均匀辐射磁场中，磁场的磁感线如图（b）所示，N、S两极过渡区域的宽度可忽略不计，边长为L1的边所处的辐向磁场的磁感应强度为B，线圈导线单位长度的电阻为R0 ，当线圈以角速度顺时针匀速转动时：从图示时刻开始计时，并设此时流过电阻R的电流方向为正，试在图（c）中画出一个周期内R两端电压随时间的变化图象（Ut）。求此线圈正常转动一周时产生感应电动势的有效值。求线圈正常转动时电阻R消 耗的电功率。,三、实验能力的培养,（一）说明中的变化,（1）“测定金属的电阻率”改为“探究导体电阻与其影响因素的定量关系

14、”， （2）“描绘小电珠的伏安特性曲线”改为“测绘小灯泡的伏安特性曲线”。,1. 考试内容范围及要求中：,2. 2011年理科综合参考试卷中：,实验题由原来的21的、两小题，改为21与22两题，物理总题数增加一题。,（二）实验考查的趋向,课本实验,要求： 理解每一个实验原理、实验步骤和数据处理以及实验时应注意事项 实验数据处理是反映学生分析数据得出结论的思维能力，实验操作时的注意事项是区别考生做过实验与没有做过实验的很好的一种检测方法。,（三）课本实验,例9：（ 09年浙江高考22.）如图甲所示，在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，同组同学已经完成部分导线的连接，请你在实物接线图中完成余下导

15、线的连接。,对实物线路的连接 实物线路的连接仍然是高考考查的重点内容，因为线路的连接对做过该实验的学生与没有做过该实验的学生有较大的区分度。而且线路的连接要在掌握实验原理、实验电路、仪表、仪器的使用、减小实验误差等等方面的基础上进行综合分析，才能画出正确的实物连接线路。,连线要注意问题 由于网上阅卷，线路的连接要求考生用2B铅笔连接。最好确认无误后，再用黑色的钢笔或圆珠笔连接。,连线要规范，防止 试卷扫描时引起不 必要的失误,例10： （10年浙江省高考21. ）在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，某同学测得电流电压的数据如下表所示：,（1）用上表数据描绘电压随电流的变化曲线；,（2）（略

16、）,对实验数据的处理： 要善于掌握数据处理的方法和技巧， 要善于分析和讨论数据处理后得出的实验结论。,1. 要求： 以重点实验为突破口，在重点实验的原理上进行拓展和实验创新，以提高实验的基本能力和应变能力,（四）课本实验基础上的拓展实验,（1）实验器材的拓展 实验器材替换的拓展，即能否用其它器材替换实验中的相关器材而达到相同目的 实验器材功能的拓展，即能否用此套器材达到其它目的,（2）实验方案（原理）的拓展，即能否用其它方法达到相同目的,（3）实验数据处理方法的拓展，即采用不同的数据处理方法的优劣比较和物理意义分析。,2. 分类,例11. 测定电源的电动势和内阻,用电压表和电流表测量电源的电动

17、势和内阻,用电流表和电阻箱测电源电动势与内阻,用电压表和电阻箱测电源电动势与内电阻,10年江苏卷、广东卷,用两只电压表测电源电动势与内阻,U0为左图V1的读数；U1、U2为右图V1、V2的读数,用两只电流表测电源电动势与内阻,E=1.45（0.02）V r=0.82（0.02）,实验器材替换的拓展！,例12：（10年上海高考题）某同学利用DIS，定值电阻、电阻箱等实验器材测量电池a的电动势和内阻，实验装置如图1所示，实验时多次改变电阻箱的阻值，记录外电路的总电阻阻值R，用电压传感器测得端电压U，并在计算机上显示出如图2所示的关系图线a，重复上述实验方法测量电池b的电动势和内阻，得到图2中的图线

18、b。,（1）由图线a可知电池a的电动势=_V，内阻=_,实验器材替换的拓展！关注实验新器材！,例13： 2009年浙江高考22. （2）实验时，若摆球在垂直纸面的平面内摆动，为了将人工记录振动次数改为自动记录振动次数，在摆球运动最低点的左、右两侧分别放置一激光光源与光敏电阻与某一自动记录仪相连，该仪器显示的光敏电阻阻值R随时间t变化图线如图乙所示，则该单摆的振动周期为 。若保持悬点到小球顶点的绳长不变，改用直径是原小球直径2倍的另一小球进行实验，则该单摆的周期将 ，图乙中的t 将 。（填“变大”、“不变”或“变小”）。,2t0,变大,变大,实验器材替换的拓展！,例14：用电压表和电阻箱测电源电

19、动势与内电阻的器材来测电压表的内阻,为了测量电压表的内阻，现有约1.5V的电池二节、电阻箱、待测电压表、开关各一个，连成如图所示的电路，设电源的内阻不计，U为电压表示数，RV为电压表的内阻，R为测量时电阻箱的阻值，E为电源的电动势。实验给出的数据如表所示。 请运用图线求出: （1）电源的电动势；（2）电压表的内阻RV。,截距为: b=1/E=0.324 直线的斜率: k=1/ERV= 3.3310-4 求得：E=3.09V，RV=972。,实验器材功能的拓展！,定值电阻Rx的测量方法 1欧姆表：最直接测电阻的仪表。用欧姆表测量只能进行粗测，为下一步的精确测量提供一个参考依据。 2替代法：替代法

20、的测量思路是等效的思想，可以是利用电流等效、也可以是利用电压等 3伏安法：需要的基本测量仪器是电压表和电流表。当电表的内阻已知时，电压表同时可以当电流表使用，同样电流表也可以当电压表用。（已知内阻的电表具有三重功能） 4伏安法拓展：,例15：（10年福建高考卷）如图是用来测量待测电阻阻值的实验器材，器材及其规格列表如下。为了能正常进行测量并尽可能减少测量误差，实验要求测量时电表的读数大于其量程的一半，而且调节滑动变阻器能使电表读数有较明显的变化。请用实线代表导线，在所给的实验器材图中选择若干合适的器材，连成满足要求的测量阻值的电路。,实验方案（原理）的拓展！,例题16：用以下器材测量一待测电阻

21、Rx的阻值。器材（代号）与规格如下： 电流表A1（量程250mA,内阻r1为5)；标准电流表A2（量程300mA，内阻r2约为5）；待测电阻R1（阻值约为100）；滑动变阻器R2（最大阻值10）； 电源E（电动势约为10V，内阻r 约为1）；单刀单掷开关S，导线若干。要求方法简捷，并能测多组数据，（1）画出实验电路原理图，并标明每个器材的代号。,（2）需要直接测量的物理量是_； 用测的量表示待测电阻R1的计算式是R1_。,两电流表的示数I1、I2 I1 r1/（ I2 - I1 ）,实验方案（原理）的拓展！,例17：10浙江：在“探究弹簧弹力大小与伸长量的关系”实验中，甲、乙两位同学选用不同的

22、橡皮绳代替弹簧，为测量橡皮绳的劲度系数，他们在橡皮绳下端面依次逐个挂下钩码（每个钩码的质量均为m=0.1kg，取g=10m/s2），并记录绳下端的坐标X加（下标i表示挂在绳下端钩码个数）。然后逐个拿下钩码，同样记录绳下端面的坐标X减，绳下端面坐标的值Xi（X加+X减）/2的数据如下表：,（1）同一橡皮绳的X加 X减（大于或小于）； （2） 同学的数据更符合实验要求（甲或乙）； （3）选择一级数据用作图法得出该橡皮绳的劲度系数k（N/m）； （4）为了更好的测量劲度系数，在选用钩码时需考虑的因素有哪些？,实验数据处理方法的拓展,例18：某学生用打点计时器研究小车的匀变速直线运动他将打点计时器接到

23、频率为50 Hz的交流电源上，实验时得到一条纸带，如图所示他在纸带上便于测量的地方选取第一个计时点，在这点下标明A ，第六个点下标明B ，第十一个点下标明C ，第十六个点下标明D ，第二十一个点下标明E 测量时发现B点已模糊不清，于是他测得AC长为14.56 cm，CD长为11.15cm ，DE长为13.73cm，则打C点时小车的瞬时速度大小为 m/s ，小车运动的加速度大小为_m/s2 ，AB的距离应为 cm（保留三位有效数字）,实验数据处理方法的拓展,解析：打C点时小车的瞬时速度为:,小车的加速度为：,由BC-AB=AC-2AB=aT2 可得:,1. 一般设计性实验的设计思路：,实验目的,

24、2. 要求：,（五）一般设计性实验,设计性实验的教学一定要暴露和体现设计的过程与方法！,例19：现要求用下列所提供的器材测量一节干电池的电动势E。 干电池（电动势约为1.5V，内阻未知） 电流表（量程10mA，内阻为3040） 阻值为100和150的定值电阻各一个 开关S1 、S2 导线若干,（1）根据所给器材，要求测量尽可能精确，请设计一个测量一节干电池电动势的电路。,解析：思路：由于只有一个电流表和两个定值电阻，所以可以考虑用电流表、电阻箱（两个定值电阻相当于电阻箱的两次读数）测电源的电动势。,测量电源电动势的三种基本测量方法：,过程与方法,根据分析的思路，我们可以设计出如下两个电路：,进

25、一步分析：两个电路原理图中，哪一个电路合理？,看看已知的物理量进行估算 干电池（电动势约为1.5V，内阻未知） 电流表（量程10mA，内阻为3040） 阻值为100和150的定值电阻各一个,甲电路合理！,（2）在所选择的电路原理图中， R1应选择阻值为 的定值电阻.,150,（3）在该实验中需要测出那些物理量？,闭合开关S1、S2时，电流表的读数I1；闭合开关S1、断开S2时，电流表的读数I2,（4）写出用已知量和测得量表示的 待测干电池的电动势表达式。,闭合开关S1、S2时，电流表的读数I1：,闭合开关S1、断开S2时，电流表的读数I2 ：,可得：,09年浙江高考物理实验注重的是实验操作与注

26、意事项 10年浙江高考物理实验却注重的是实验数据的处理方法 11年浙江高考物理实验可能注重的是,四、应试能力的培养,1. 审题能力： （1）对“熟题”的审查不要凭印象。应当特别仔细、认真阅读，注意它的细微变化。 迁移能力,（2）对新颖的生题的审查要耐心。只要耐心多读几遍，总能找到解问题的办法。 建模能力,（3）注意挖掘题目中的关键词、关键语句（隐含条件），寻找解题的突破口。,例20：如图所示，在竖直平面内固定着由两条水平直线（ab和cd）和一条半圆形（圆心为O）曲线（bcde）构成的光滑绝缘轨道，空间存在着水平向右、场强大小为E的匀强电场。在水平轨道fe的e点穿放着一质量m的绝缘小球，f点穿放

27、着一质量同为m、带电量+q的小球，两小球均可视为质点。已知fe的长度L为1.0m，圆的半径R为0.1m，且qE=mg。将带电小球在f点由静止释放，两小球碰撞后速度相同但不粘连，电量也不转移。则此后运动过程中两小球的分离点在（ ） Ad点 Bcd 间的某点，不包括c点和d点 Cc点 Dba间的某点，包括b点和a点。,答案：C,（4）审题容易错误的地方 例如：物体是在哪个面内运动（水平？竖直？）,例题21：（浙北9校联考题）一个3/4圆弧形的光滑细圆环轨道ABC水平放置，此轨道固定在光滑的水平面上。轨道半径为R，C、O、B在一条直线上，如图所示。圆心O与A、D在同一条直线上，MN是放在AD上长为2R的木板，木板的厚度不计，左端M正好位于A点。整个装置处于垂直AD方向如图所示的匀强电场中，电场强度大小为E。将一个质量为m，带电量为+q的小球（可视为质点）从过A点并垂直于AD的直线上的某点P由静止开始释放，则 （1）若小球由圆弧轨道经C点射出 后，恰好能打到木板MN 的中点， 则小球从C点射出的速度大小为多大？ （2）在（1）的情景下，小球运动 到轨道上的B点时对轨道的压力是多 大？（3）略,很多同学审题时把水平面看成竖直平面！,2. 表述能力及解题的规范化训练,（1）文字规范 （2）表达式规范 （3）结果规范,谢谢老师们！,