1、高考物理专题复习高考物理专题复习有效教学策略的探索有效教学策略的探索 提提 纲纲影响专题复习有效性的主要因素分析影响专题复习有效性的主要因素分析确定专题复习内容的原则确定专题复习内容的原则常见专题复习教学模式的比较常见专题复习教学模式的比较专题教学案例:专题教学案例:带电粒子在有界磁场中的运动带电粒子在有界磁场中的运动专题复习有效性的主要影响因子专题复习有效性的主要影响因子l 专题复习的内容专题复习的内容(知识体系、例题、练习;系统、(知识体系、例题、练习;系统、精当的讲义)精当的讲义)l 专题复习的方法专题复习的方法(教学范式、教学模式;计划完(教学范式、教学模式;计划完整的教学)整的教学)
2、l 学生主体作用的发挥及非智力因素的调动学生主体作用的发挥及非智力因素的调动l 教师专业素质(专业、良知、技术)教师专业素质(专业、良知、技术)l 考试目标与教学目标的清晰度;精确、合理、具考试目标与教学目标的清晰度;精确、合理、具体的及时评价体的及时评价确定专题复习内容的原则确定专题复习内容的原则类似性原则类似性原则 一个专题必须是由相关或相似的物理知识经过提炼综合而成。一个专题必须是由相关或相似的物理知识经过提炼综合而成。重点性原则重点性原则 构建专题应以重点内容、物理学科主干知识为核心。构建专题应以重点内容、物理学科主干知识为核心。创新原则创新原则 构建专题不是课本知识的简单重新组合,而
3、是要有创新性,要用新的构建专题不是课本知识的简单重新组合,而是要有创新性,要用新的视角来设计专题体系。视角来设计专题体系。理性认识原则理性认识原则 教材章节体系重在物理基础知识的表述,尤其对物理概念、规律只作教材章节体系重在物理基础知识的表述,尤其对物理概念、规律只作一般表述,不作深入分析和阐释。而专题则不同,要重在从理论上提一般表述,不作深入分析和阐释。而专题则不同,要重在从理论上提高认识。高认识。灵活性原则灵活性原则 专题体系不受课本教材体系的约束,也不再有各部分物理专题体系不受课本教材体系的约束,也不再有各部分物理知识在试卷中的分数比例的约束。专题体系是灵活多样的,知识在试卷中的分数比例
4、的约束。专题体系是灵活多样的,可以是力学的综合、电学的综合,也可以是两者的大综合。可以是力学的综合、电学的综合,也可以是两者的大综合。问题性原则问题性原则 学生的问题就是专题。比如学生对功和能的关系认识往往学生的问题就是专题。比如学生对功和能的关系认识往往不是很清晰,重力做功与重力势能改变的关系、合外力做不是很清晰,重力做功与重力势能改变的关系、合外力做功与动能改变的关系、重力(或弹簧的弹力)以外的力做功与动能改变的关系、重力(或弹簧的弹力)以外的力做功与机械能改变的关系,等等。功与机械能改变的关系,等等。专专题题复复习习教教学学模仿巩固教学模式模仿巩固教学模式问题拓展探究模式问题拓展探究模式
5、实验探究教学模式实验探究教学模式预设探究教学模式预设探究教学模式常见的几种专题教学模式常见的几种专题教学模式(一一)“模仿模仿巩固巩固”模式模式知识方法知识方法概括介绍概括介绍典型范例典型范例讲述分析讲述分析学生巩固学生巩固强化训练强化训练解答结果解答结果判断反馈判断反馈解答解答错误错误分析评价分析评价解答解答正确正确新的训练新的训练 1 1、教学流程(教学流程(“讲讲-练练-讲讲”)3 3、“模仿巩固模仿巩固”模式存在问题:模式存在问题:学生思维积极性不高且比较肤浅,学生思维积极性不高且比较肤浅,学生对新情景新背景的问题常束手无策,课堂上容易走神常犯困。学生对新情景新背景的问题常束手无策,课
6、堂上容易走神常犯困。2 2、“模仿巩固模仿巩固”模式的优点:模式的优点:预设性强,教师容易把握,预设性强,教师容易把握,课堂容量大,课堂容量大,同类问题学生易得解题思路同类问题学生易得解题思路。(二)(二)“问题拓展探究问题拓展探究”教学模式教学模式 分分 析析 评评 价价原有原有认知认知情态情态价值价值问题问题情景情景学生进学生进行理论行理论解答解答学生解学生解答结果答结果判断判断错误错误失败失败正确正确成功成功构建新构建新的认知的认知情态价情态价值结构值结构拓拓 展展问问 题题1 1、教学流程(学生说题、教学流程(学生说题-解题解题-评价评价-拓展拓展-训练)训练)2 2、“问题拓展探究问
7、题拓展探究”模式优点:问题系列化,学生能积极参与课堂活动,能力方模式优点:问题系列化,学生能积极参与课堂活动,能力方法能得到内化和提高。缺点:课堂讨论占用时间较多,而且课堂动态生成较多,法能得到内化和提高。缺点:课堂讨论占用时间较多,而且课堂动态生成较多,很多是课前难以预设的,对老师和学生的水平有一定的要求,否则常完不成教学很多是课前难以预设的,对老师和学生的水平有一定的要求,否则常完不成教学任务。任务。3 3、“问题拓展探究问题拓展探究”模式实施难点及适用特点模式实施难点及适用特点起始问题:如图所示,质量为起始问题:如图所示,质量为M=4kg、长度为、长度为L=4m的木板放在的木板放在光滑的
8、水平面上处于静止状态。现在木板的左端放一质量为光滑的水平面上处于静止状态。现在木板的左端放一质量为m=1kg、体积不计的木块,已知木块与木板之间的动摩擦因数为、体积不计的木块,已知木块与木板之间的动摩擦因数为=0.4,木块与木板间最大静摩擦力为,木块与木板间最大静摩擦力为fm=kmg(k=1.2)。若力若力F始始终作用在终作用在A上,上,F为多大时才能把为多大时才能把A从从B上拉出?上拉出?解法解法1 1:Fmg学生解答学生解答解法解法2 2:F kmg=4.8N=4.8N解法解法3 3:(F-mg)/)/mmg/M分析评价:取分析评价:取F=5N=5N,am=0.2m/s2,aM=1m/s2
9、。正确解答正确解答 :隔离分析法:隔离分析法构建新的结构构建新的结构 特殊化拓展:若特殊化拓展:若Mm,且力,且力F F始终作用在始终作用在A上,上,F为多大时才能把为多大时才能把A从从B上拉出?上拉出?比较性拓展:原题中,若比较性拓展:原题中,若F不是始终作用在不是始终作用在A A上,则上,则F作用时间至作用时间至少为大才能把少为大才能把A从从B上拉出?上拉出?相似性拓展:原题中,若相似性拓展:原题中,若F不是作用在不是作用在A上,而是作用在上,而是作用在B木板上木板上(如图所示)。(如图所示)。(1)力力F始终作用在始终作用在B上,上,F为多大时才能把为多大时才能把B从从A下拉出?下拉出?
10、(2)(2)若若F不是始终作用在不是始终作用在B上,则上,则F作用时间至少为大才作用时间至少为大才能把能把B从从A下拉出?下拉出?一般化拓展:原题中,若水平面不光滑,且木板与水平面间动摩一般化拓展:原题中,若水平面不光滑,且木板与水平面间动摩擦因数擦因数2 2=0.1=0.1。F不是始终作用在不是始终作用在A上,则上,则F作用时间至少为大作用时间至少为大才能把才能把A从从B上拉出?上拉出?相关链接:相关链接:求拉力求拉力F所做功所做功 求求v0 0的取值的取值构建新的构建新的认知结构认知结构情态结构情态结构价值结构价值结构牛顿第二定律牛顿第二定律运动学知识运动学知识动能定理动能定理隔离分析法结
11、合力和运动隔离分析法结合力和运动巧选参照系结合力和运动巧选参照系结合力和运动图象分析结合力和运动图象分析结合力和运动整体方法结合动能定理整体方法结合动能定理通过导致悖论激发兴通过导致悖论激发兴趣和热情,培养良好趣和热情,培养良好的学习态度和习惯的学习态度和习惯体验认识四种不同解题体验认识四种不同解题方法的功能和价值方法的功能和价值把握解题方法把握解题方法提高解题能力提高解题能力训练了良好思训练了良好思维素质和习惯维素质和习惯重要力学知识重要力学知识得到综合应用得到综合应用完善知识结构完善知识结构审题过程中思维正确性和审题过程中思维正确性和完整性,分析过程思维严完整性,分析过程思维严谨性及表述中
12、思维条理性谨性及表述中思维条理性(三)(三)“预设探究预设探究”教学模式教学模式预设预设问题问题结构结构学生学生超前超前解答解答教师教师批改批改反馈反馈师生师生分析分析构建构建学生学生内化内化练习练习2 2、“预设探究预设探究”教学模式优点:简单问题学生自己会解决,优秀学生心教学模式优点:简单问题学生自己会解决,优秀学生心理需求得到满足,对培养优秀学生较理想。理需求得到满足,对培养优秀学生较理想。3 3、“预设探究预设探究”教学模式实施中存在问题:基础差的学生,作业量多教学模式实施中存在问题:基础差的学生,作业量多无法完成,教学密度小。无法完成,教学密度小。1 1、教学、教学流程(流程(“学案
13、导学学案导学”)几种教学模式需要合理地综合应用几种教学模式需要合理地综合应用 要提高专题复习课的有效性,无论采用何种教学模式,何要提高专题复习课的有效性,无论采用何种教学模式,何种教学手段和方法,都必须种教学手段和方法,都必须n 合理定位教学合理定位教学了解学生是否具备教学所需的起点能力,了解学生是否具备教学所需的起点能力,只有适合学生实际的教学活动才是科学的。只有适合学生实际的教学活动才是科学的。n 激发学生积极、主动、有意义参与课堂教学活动激发学生积极、主动、有意义参与课堂教学活动只有只有学生思维积极性得到充分的调动,学科的知识体系才能内学生思维积极性得到充分的调动,学科的知识体系才能内化
14、为学生自己的知识网络,解题方法、思路才能内化为学化为学生自己的知识网络,解题方法、思路才能内化为学生解决问题的方法和思路,学生才能在新情景、新背景下生解决问题的方法和思路,学生才能在新情景、新背景下快速、有效地从头脑中提取知识和方法。快速、有效地从头脑中提取知识和方法。案例:教学起点的选择案例:教学起点的选择导体切割磁感线导体切割磁感线 原型题:如下图所示,已知原型题:如下图所示,已知ABAB杆长为杆长为L L,磁感强度为,磁感强度为B B,电流计和导线电阻为电流计和导线电阻为R R,杆电阻为,杆电阻为r r,杆为速度,杆为速度v v向右作向右作匀速直线运动,请画出等效电路图。匀速直线运动,请
15、画出等效电路图。FRPXXXXXXXXXXXXXXXXabcdvQBvvXXXXXXXXXXXXXXXXMNRBvabcdMmabcdMNEFhBvGRXXXXXXXXGRXXXXXXXXB均匀增加均匀增加E=BLvI=E/RF乙乙甲甲Fa1b1c1d1x1y1a2b2c2d2x2y2vNMOMFENGNvMOxyR1R2AC300abB物理高考复习专题物理高考复习专题有界磁场中带电粒子的运动有界磁场中带电粒子的运动案例案例 带电粒子在磁场中的运动是高中物理的一带电粒子在磁场中的运动是高中物理的一个难点,也是高考的热点。在历年的高考个难点,也是高考的热点。在历年的高考试题中几乎年年都有这方面的
16、考题。带电试题中几乎年年都有这方面的考题。带电粒子在有界磁场中的运动问题,综合性较粒子在有界磁场中的运动问题,综合性较强,解这类问题既要用到物理中的洛仑兹强,解这类问题既要用到物理中的洛仑兹力、圆周运动的知识,又要用到数学中的力、圆周运动的知识,又要用到数学中的平面几何中的圆及解析几何知识。平面几何中的圆及解析几何知识。v0PS1xm+qSUoLdvUOPMx荧光荧光屏屏OBBMNKddS1S2A1A3A4O6030+q全国全国I I 卷第卷第2525题题(22(22分分)全国全国卷第卷第2525题题(20(20分分)天津卷第天津卷第1919题题(6(6分分)北京卷第北京卷第2222题题(6(
17、6分分)四川卷第四川卷第2121题题(6(6分分)重庆卷第重庆卷第2424题题(19(19分分)江苏卷第江苏卷第1717题题(15(15分分)广东卷第广东卷第2020题题(共共1818分分)RAOPDQ宁夏卷第宁夏卷第2424题题(17(17分分)山东卷第山东卷第2525题题(18(18分分)海南卷第海南卷第4 4题题(3(3分分)2007年高考年高考各地相关试题各地相关试题20082008年高考年高考各地相关试题各地相关试题山东卷第山东卷第2525题题(18(18分)分)全国全国I I 卷第卷第2525题题(20(20分分)天津卷第天津卷第2323题题(16(16分分)重庆卷第重庆卷第252
18、5题题(20(20分分)广东卷第广东卷第4 4、9 9题题(共共8 8分分)四川卷第四川卷第2424题题(19(19分分)宁夏卷第宁夏卷第2424题题(17(17分分)OhyPR0Mx海南卷第海南卷第1616题题(11(11分分)江苏卷第江苏卷第1414题题(16(16分分)21xyAPON0h/2全国全国卷卷 26题题(21分)分)dvl1l2BEPQ全国全国卷卷25题题(18分分)图甲图乙山东卷山东卷25题题(18分分)安徽卷安徽卷19题题江苏卷江苏卷14题题(16分分)xyRO/Ov带点微粒发射装置C浙江卷浙江卷25题题(22分分)xyAOMNv0天津卷天津卷11题题(18分分)广东卷广
19、东卷12题题福建卷福建卷22题题(20分分)宁夏卷宁夏卷 25题题(18分分)四川卷四川卷 25题题(20分分)重庆卷重庆卷25题题海南卷海南卷 25题题(20分分)2009年高考各地相关试题年高考各地相关试题一、带电粒子在直边界磁场中的运动一、带电粒子在直边界磁场中的运动 例例1.1.如图所示,磁感应强度为如图所示,磁感应强度为B B的匀的匀强磁场垂直于纸面向里,强磁场垂直于纸面向里,PQPQ为该磁场为该磁场的右侧边界线,磁场中有一点的右侧边界线,磁场中有一点O O,O O点点到到PQPQ的距离为的距离为r r。现从点。现从点O O以同一速率以同一速率将相同的带负电粒子向纸面内各个不将相同的
20、带负电粒子向纸面内各个不同的方向射出,它们均做半径为同的方向射出,它们均做半径为r r的匀的匀速圆周运动,求带电粒子打在边界速圆周运动,求带电粒子打在边界PQPQ上的范围(粒子的重力不计)。上的范围(粒子的重力不计)。PQO1.同源等速异向带电粒子在磁场中的运动同源等速异向带电粒子在磁场中的运动 PQO(31)MNr答案:O2rrQPMN由于从由于从O点向各个方向发射的带电粒子速度大小相同,在磁场中做匀速圆周运动点向各个方向发射的带电粒子速度大小相同,在磁场中做匀速圆周运动的半径的半径r相同,相同,O为这些轨迹圆周的公共点。为这些轨迹圆周的公共点。在这个基础上再将边界线在这个基础上再将边界线P
21、Q复原就可以得到带电粒子打在边界线上的范围。复原就可以得到带电粒子打在边界线上的范围。注意注意:打到边界线上的最上边的点是大圆(虚线)与打到边界线上的最上边的点是大圆(虚线)与PQ的交点,打到最下面的点是的交点,打到最下面的点是小圆与小圆与PQ的切点。的切点。实际上由于带电粒子都带负电,它们在纸面内都是做顺时针方向的匀速圆周运动,实际上由于带电粒子都带负电,它们在纸面内都是做顺时针方向的匀速圆周运动,边界线右侧没有磁场,粒子穿出边界线右侧没有磁场,粒子穿出PQ线后已飞离磁场,边界右边的轨迹不可能存在,线后已飞离磁场,边界右边的轨迹不可能存在,因此打到边界上的范围并不对称。因此打到边界上的范围并
22、不对称。分析:带电粒子的运动受到磁场右侧边界的限制,打在分析:带电粒子的运动受到磁场右侧边界的限制,打在PQ上的范围不易确定。上的范围不易确定。假设磁场没有边界假设磁场没有边界PQPQO2rO带电粒子能运动到的范围是以带电粒子能运动到的范围是以O点为圆心,点为圆心,2r为半径的大圆为半径的大圆(虚线虚线)。PQ 例例2.2.如图所示,如图所示,A A、B B为水平放置的足够长的平行板,板间距为水平放置的足够长的平行板,板间距离为离为d=1.0d=1.01010-2-2m m,A A板上有一电子源板上有一电子源P P,Q Q点为点为P P点正上方点正上方B B板板上的一点,在纸面内从上的一点,在
23、纸面内从P P点向点向Q Q点发射速度在点发射速度在0 03.23.210107 7m/sm/s范围内的电子。若垂直纸面内加一匀强磁场,磁感应强度范围内的电子。若垂直纸面内加一匀强磁场,磁感应强度B=9.1B=9.11010-3-3T T,已知电子的质量,已知电子的质量m=9.1m=9.11010-31-31kg kg,电子的电量,电子的电量q=1.6q=1.61010-19-19C C,不计电子的重力和电子间的相互作用力,且,不计电子的重力和电子间的相互作用力,且电子打到板上均被吸收,并转移到大地,求电子击在电子打到板上均被吸收,并转移到大地,求电子击在A A、B B两两板上的范围。板上的范
24、围。2.同源异速同向带电粒子在匀强磁场中的运动同源异速同向带电粒子在匀强磁场中的运动AQPBv分析:分析:本题中电子的速度方向相同,速度大小不同。本题中电子的速度方向相同,速度大小不同。只需画出半径分别是只需画出半径分别是d和和2d的两个特殊圆,所求范围即可求得。的两个特殊圆,所求范围即可求得。BQAPvrm=2d假设电子在无界匀强磁场中运动假设电子在无界匀强磁场中运动根据左手定则可以判断:沿根据左手定则可以判断:沿PQ方向以大小不同的速度射方向以大小不同的速度射出的电子均做顺时针方向的匀出的电子均做顺时针方向的匀速圆周运动,这些半径不等的速圆周运动,这些半径不等的圆均相内切于点圆均相内切于点
25、P,并与,并与PQ相相切,它们的圆心都在过切,它们的圆心都在过P点的点的水平直线上。水平直线上。设电子运动的最大轨迹设电子运动的最大轨迹半径为半径为rm因因 qvB=mv2/rm代入数据得代入数据得 rm=2d在此基础上再加上直线在此基础上再加上直线BQ,AP与与BQ相当于磁场相当于磁场的两条边界线的两条边界线dddddrrdMHPHQMmm)32()2(2222222mQM31068.2mdQN2100.1mdPH21022代入数据得代入数据得故电子击中故电子击中A板板P点右侧与点右侧与P点相距点相距0210-2m的范围,即的范围,即PH段段击中击中B板板Q点右侧与点右侧与Q点相距点相距2.
26、68 10-3 m1.010-2m的范围,即的范围,即MN段。段。速度更大的电子打到速度更大的电子打到B板上的点在板上的点在N点的左侧,点的左侧,设速度最大的电子打在图中大圆与设速度最大的电子打在图中大圆与B板相交的板相交的位置位置M,这样电子打在,这样电子打在B板上的范围是板上的范围是MN段。段。由图根据几何关系,有由图根据几何关系,有mrAPQ QBMNH电子速度大小不同,其运动半径也不同。轨迹电子速度大小不同,其运动半径也不同。轨迹半径半径rd的电子运动半个圆后打到的电子运动半个圆后打到A板上;当板上;当电子的运动半径电子的运动半径r=d(即图中的小圆)时,轨(即图中的小圆)时,轨迹圆正
27、好与迹圆正好与B板相切,切点为板相切,切点为N,这是电子打,这是电子打到到B板上的临界点;运动半径大于板上的临界点;运动半径大于d的电子将的电子将被被B板挡住,不再打到板挡住,不再打到A板上。故板上。故PNH所在的所在的圆是电子打到圆是电子打到A板上最远点所对应的圆,这样板上最远点所对应的圆,这样电子打在电子打在A板上的范围应是板上的范围应是PH段。段。求解带电粒子在有界磁场中的运动范围问题,可以假设磁场求解带电粒子在有界磁场中的运动范围问题,可以假设磁场无限大,把有界磁场变成无界磁场,画出带电粒子的可能运无限大,把有界磁场变成无界磁场,画出带电粒子的可能运动轨迹,确定带电粒子的运动范围后,根
28、据题设要求再补画动轨迹,确定带电粒子的运动范围后,根据题设要求再补画边界线,就可以得到所求的范围。边界线,就可以得到所求的范围。带电粒子进入一个有界磁场后的轨道是一段圆弧,如何确定带电粒子进入一个有界磁场后的轨道是一段圆弧,如何确定圆心是解决问题的前提,也是解题的关键圆心是解决问题的前提,也是解题的关键小结小结 最基本的思路最基本的思路圆心一定在与速度方向垂直的直线上圆心一定在与速度方向垂直的直线上(1)已知入射方向和出射已知入射方向和出射方向时,可通过入射点和方向时,可通过入射点和出射点分别作垂直于入射出射点分别作垂直于入射方向和出射方向的直线,方向和出射方向的直线,两条直线的交点就是圆弧两
29、条直线的交点就是圆弧轨道的圆心轨道的圆心(2)已知入射方向和出已知入射方向和出射点的位置时,可以射点的位置时,可以通过入射点作入射方通过入射点作入射方向的垂线,连接入射向的垂线,连接入射点和出射点,作其中点和出射点,作其中垂线,这两条垂线的垂线,这两条垂线的交点就是圆弧轨道的交点就是圆弧轨道的圆心圆心 两圆相交,在两交点上同一圆的两两圆相交,在两交点上同一圆的两条切线条切线ACAC和和BCBC如果相交,则一定交如果相交,则一定交于两圆心连线于两圆心连线OOOO的同一点的同一点C C。二、带电粒子在圆形磁场中的运动二、带电粒子在圆形磁场中的运动带电粒子在匀强磁场中仅受带电粒子在匀强磁场中仅受磁场
30、力作用时做匀速圆周运磁场力作用时做匀速圆周运动,因此,带电粒子在圆形动,因此,带电粒子在圆形匀强磁场中的运动往往涉及匀强磁场中的运动往往涉及粒子粒子轨迹圆轨迹圆与磁场与磁场边界圆边界圆的的两圆相交问题。两圆相交问题。OOABC情境:情境:如图中圆形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应如图中圆形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度为强度为B,现有一电量为,现有一电量为q,质量为,质量为m的负离子从的负离子从a点沿圆形区点沿圆形区域的直径射入,设负离子射出磁场区域的方向与入射方向的夹域的直径射入,设负离子射出磁场区域的方向与入射方向的夹角为角为600,求此负离子在磁场区域内飞行的时间及
31、射出磁场时,求此负离子在磁场区域内飞行的时间及射出磁场时的位置。的位置。小结:小结:圆形磁场区域,具有对称性特点:圆形磁场区域,具有对称性特点:分析两圆的关系,得出粒子的出射方向分析两圆的关系,得出粒子的出射方向ao粒子沿圆心射入,粒子沿圆心射入,则一定沿圆心射出。则一定沿圆心射出。归纳归纳 u一个基本思路定圆心、找半径、画轨迹、求时间定圆心、找半径、画轨迹、求时间 u一个重要结论 如右图,如右图,带电粒子以速度带电粒子以速度v v指向圆形磁场的指向圆形磁场的圆心入射,出磁场时速度方向的反向延长线圆心入射,出磁场时速度方向的反向延长线肯定经过圆形磁场的圆心肯定经过圆形磁场的圆心u一个重要方法
32、对于一些可向各个方向发射的带电粒子进入对于一些可向各个方向发射的带电粒子进入有边界的匀强磁场后出射问题,可以用假设有边界的匀强磁场后出射问题,可以用假设移动圆法:假设磁场是足够大的,则粒子的移动圆法:假设磁场是足够大的,则粒子的运动轨迹是一个完整的圆,当粒子的入射速运动轨迹是一个完整的圆,当粒子的入射速度方向改变时,相当于移动这个圆。度方向改变时,相当于移动这个圆。vr vORvv)(A例例3.如图,半径为如图,半径为r=310-2m的圆形区域内,有一匀强磁场的圆形区域内,有一匀强磁场B=0.2T,一带正电粒子以速度,一带正电粒子以速度v0=106m/s的从的从a点处射入磁场,该点处射入磁场,
33、该粒子荷质比为粒子荷质比为q/m=108C/kg,不计重力则:(,不计重力则:(1)粒子在磁场中)粒子在磁场中匀速圆周运动的半径是多少?(匀速圆周运动的半径是多少?(2)若要使粒子飞离磁场时有最)若要使粒子飞离磁场时有最大的偏转角,其入射时粒子的方向应如何(以大的偏转角,其入射时粒子的方向应如何(以v0与与oa的夹角的夹角表表示)?最大偏转角多大?示)?最大偏转角多大?半径确定时,通过的弧越长,偏转角度越大。半径确定时,通过的弧越长,偏转角度越大。而弧小于半个圆周时,弦越长则弧越长。而弧小于半个圆周时,弦越长则弧越长。思考:若思考:若R2k-1的正整数。的正整数。121nkn1121 222n
34、nmtTnkqB 1 21knkRntvtan(2 2)如图所示,)如图所示,AOC=,而而+=,有,有所以带电粒子在磁场中运动的时间为所以带电粒子在磁场中运动的时间为将将B B代入后可得代入后可得式中式中k k为大于零的正整数,与为大于零的正整数,与k k相对应的相对应的n n取大于取大于(2k-1)(2k-1)的一系列正整数。的一系列正整数。AOvRrOC三、带电粒子在相反方向的两个有界磁场中的运动三、带电粒子在相反方向的两个有界磁场中的运动例例5、如图所示,空间分布着有理想边、如图所示,空间分布着有理想边界的匀强电场和匀强磁场。左侧匀强电界的匀强电场和匀强磁场。左侧匀强电场的场强大小为场
35、的场强大小为E、方向水平向右,电、方向水平向右,电场宽度为场宽度为L;中间区域匀强磁场方向垂;中间区域匀强磁场方向垂直纸面向外,右侧区域匀强磁场方向垂直纸面向外,右侧区域匀强磁场方向垂直纸面向里,两个磁场区域的磁感应强直纸面向里,两个磁场区域的磁感应强度大小均为度大小均为B。一个质量为。一个质量为m、电量为、电量为q、不计重力的带正电的粒子从电场的、不计重力的带正电的粒子从电场的左边缘的左边缘的O点由静止开始运动,穿过中点由静止开始运动,穿过中间磁场区域进入右侧磁场区域后,又回间磁场区域进入右侧磁场区域后,又回到到O点,然后重复上述运动过程。求:点,然后重复上述运动过程。求:(1)中间磁场区域
36、的宽度)中间磁场区域的宽度d;(2)带电粒子的运动周期)带电粒子的运动周期.B1EOB2Ld带电粒子运动过程分析带电粒子运动过程分析O1O2O3B1EOB2Ld下面请你完成本题解答下面请你完成本题解答212qELmVRVmBqV2qmELBR21qmELBRd62160sin0qEmLqEmVaVt22221qBmTt3232qBmTt35653qBmqEmLtttt3722321由以上两式,可得由以上两式,可得(2)在电场中运动时间)在电场中运动时间在中间磁场中运动时间在中间磁场中运动时间在右侧磁场中运动时间在右侧磁场中运动时间则粒子的运动周期为则粒子的运动周期为带电粒子在磁场中偏转,由牛顿
37、第二定律得:带电粒子在磁场中偏转,由牛顿第二定律得:O1O2O3B1EOB2Ld解:解:(1)如图所示,带电粒子在电场中加速,由动能定理得:)如图所示,带电粒子在电场中加速,由动能定理得:粒子在两磁场区运动半径相同,三段圆弧的圆心组成的三角形粒子在两磁场区运动半径相同,三段圆弧的圆心组成的三角形O1O2O3是等边三角是等边三角形,其边长为形,其边长为2R。所以中间磁场区域的宽度为:。所以中间磁场区域的宽度为:拓展拓展例例6、在、在xoy平面内有很多质量为平面内有很多质量为m,电量为,电量为e的电的电子,从坐标原点子,从坐标原点O不断以相同速率沿不同方向射入不断以相同速率沿不同方向射入第一象限,
38、如图所示现加一垂直于第一象限,如图所示现加一垂直于xoy平面向里、平面向里、磁感强度为磁感强度为B的匀强磁场,要求这些入射电子穿过的匀强磁场,要求这些入射电子穿过磁场都能平行于磁场都能平行于x轴且沿轴且沿x轴正向运动,试问符合该轴正向运动,试问符合该条件的磁场的最小面积为多大条件的磁场的最小面积为多大(不考虑电子间的相不考虑电子间的相互作用互作用)?xyOv0222()xryr2220112()(1)()422mvSrreBmin所有电子的轨迹圆半径相等,且均过所有电子的轨迹圆半径相等,且均过O点。这点。这些轨迹圆的圆心都在以些轨迹圆的圆心都在以O为圆心,半径为为圆心,半径为r的且的且位于第位
39、于第象限的四分之一圆周上,如图所示。象限的四分之一圆周上,如图所示。即所有出射点均在以坐标即所有出射点均在以坐标(0,r)为圆心的圆为圆心的圆弧弧abO上,显然,磁场分布的最小面积上,显然,磁场分布的最小面积应是应是实线实线1和圆弧和圆弧abO所围的面积,由几何关系得所围的面积,由几何关系得【解析【解析】电子由电子由O点射入第点射入第象限做匀速象限做匀速圆周运动圆周运动沿沿y y轴正向发射的电子,轨迹如轴正向发射的电子,轨迹如图中实线图中实线1 1所示,圆心在所示,圆心在x x轴上轴上O1O1点;点;圆心在圆心在O O1 1O On n弧上的各点,其相应弧上的各点,其相应的运动轨迹均在第的运动
40、轨迹均在第象限内,如象限内,如图中图中2 2、3 3、4 4等实线所示;等实线所示;分别过分别过O O1 1、O O2 2、O O3 3、O O4 4等圆心作等圆心作与与y y轴平行的直线轴平行的直线(如图中虚线所如图中虚线所示示)与相应实线分别交于与相应实线分别交于a a、b b、c c、d d等点,过这些点做平行于等点,过这些点做平行于x x轴的轴的直线,则为各相应电子平行于直线,则为各相应电子平行于x x轴的运动方向。轴的运动方向。2000vmvev Bm r=reB由图可知,由图可知,a、b、c、d等点就是各电子离开等点就是各电子离开磁场的出射点,均应满足方程磁场的出射点,均应满足方程
41、本题还可以用下述方法求出下边界本题还可以用下述方法求出下边界.设设P(x,y)为磁场下边界上的一为磁场下边界上的一点,经过该点的电子初速度与点,经过该点的电子初速度与x轴夹角为轴夹角为 ,则由图可知:,则由图可知:x=rsin y=r-rcos 得得:x2+(y-r)2=r2 所以磁场区域的下边界也是半径为所以磁场区域的下边界也是半径为r,圆心为,圆心为(0,r)的圆弧应是磁的圆弧应是磁场区域的下边界;圆场区域的下边界;圆O2的的y轴正方向的半个圆应是磁场的上边界,轴正方向的半个圆应是磁场的上边界,两边界之间图形的面积即为所求。两边界之间图形的面积即为所求。图中的阴影区域面积,即为磁场区域面积
42、图中的阴影区域面积,即为磁场区域面积222202212()(1)422m vrSre B数学方法与物理知识相结合数学方法与物理知识相结合解决物理问题的一种有效途径解决物理问题的一种有效途径xyv0rP(x,y)OOO2r试解一道试解一道IPhOIPhO题题)0(0)(0)(2222rxxxrxaxxxrxaxy,当,当质量均为质量均为m的一簇粒子在的一簇粒子在P点以同一速度点以同一速度v向不同方向散开(如向不同方向散开(如图),垂直纸面的匀强磁场图),垂直纸面的匀强磁场B将这些粒子聚焦于将这些粒子聚焦于R点,距离点,距离PR=2a,离子的轨迹应是轴对称的。试确定磁场区域的边界。,离子的轨迹应是
43、轴对称的。试确定磁场区域的边界。(第第8届届IPhO试题,试题,1975)xyvPRaa磁 场O解答:在磁场解答:在磁场B B中,粒子受洛仑兹力作用作半径为中,粒子受洛仑兹力作用作半径为r的圆周运动的圆周运动2vqvBmrmvrqB质量为质量为m的所有粒子进入磁场中都在半径均为的所有粒子进入磁场中都在半径均为r的各自圆轨的各自圆轨迹上运动,离开磁场后,所有粒子都打在同一点迹上运动,离开磁场后,所有粒子都打在同一点R 。设半径为设半径为r的圆轨道上运动的粒子,在坐标为(的圆轨道上运动的粒子,在坐标为(x,y)的的A点离开磁场,沿切线飞向点离开磁场,沿切线飞向R点。由相似三角形得到点。由相似三角形
44、得到ybaxxy同时,同时,A作为轨迹圆上的点,应满足圆的轨迹方程作为轨迹圆上的点,应满足圆的轨迹方程222()xybr消去消去(y-b),得到满足条件的,得到满足条件的A点的集合,因此,表示磁场边界的函数方程为点的集合,因此,表示磁场边界的函数方程为 22x axyrxxyvPRb a磁 场rA(x,y)O)0(rx 或表示为或表示为*本题另外解法同例本题另外解法同例6 6xyAPON0h/2全国全国卷卷 26题题(21分)分)dvl1l2BEPQ全国全国卷卷25题题(18分分)图甲图乙山东卷山东卷25题题(18分分)安徽卷安徽卷19题题江苏卷江苏卷14题题(16分分)xyRO/Ov带点微粒
45、发射装置C浙江卷浙江卷25题题(22分分)xyAOMNv0天津卷天津卷11题题(18分分)广东卷广东卷12题题福建卷福建卷22题题(20分分)宁夏卷宁夏卷 25题题(18分分)四川卷四川卷 25题题(20分分)重庆卷重庆卷25题题海南卷海南卷 25题题(20分分)2009年高考各地相关试题年高考各地相关试题提高专题复习的有效性是个永恒的课题提高专题复习的有效性是个永恒的课题意识上意识上有效激发学生积极、主动地参有效激发学生积极、主动地参 与课堂教学活动与课堂教学活动技术上技术上专题教学目标化专题教学目标化 教学目标问题化教学目标问题化 系列训练层次化系列训练层次化操作上操作上情感、时间、行为投
46、入到位情感、时间、行为投入到位 协助学生设定具体学习目标协助学生设定具体学习目标 鼓励学生承诺尽力达成目标鼓励学生承诺尽力达成目标 帮助学生体验成功帮助学生体验成功所有环节抓落实!所有环节抓落实!20082008年高考年高考各地相关试题各地相关试题山东卷第山东卷第2525题题(18(18分)分)全国全国I I 卷第卷第2525题题(20(20分分)天津卷第天津卷第2323题题(16(16分分)重庆卷第重庆卷第2525题题(20(20分分)广东卷第广东卷第4 4、9 9题题(共共8 8分分)四川卷第四川卷第2424题题(19(19分分)宁夏卷第宁夏卷第2424题题(17(17分分)OhyPR0Mx海南卷第海南卷第1616题题(11(11分分)江苏卷第江苏卷第1414题题(16(16分分)21祝各位老师祝各位老师幸福安康幸福安康天天开心天天开心