1、歸納提升 有效鞏固 以“靜電場”為例探討章末提升課的教學(xué)創(chuàng)新陳國文摘要：本文以“靜電場”章末提升課為例，探討通過試題探究、命題視角、知識鞏固三個環(huán)節(jié)的教學(xué)創(chuàng)新，促進(jìn)學(xué)生對本章的物理模型、方法進(jìn)行自主歸納，把握以解決實際問題為主線的命題視角，完善以新課程“知識鏈”為載體的知識鞏固，從而實現(xiàn)快速、有效地利用物理知識，提升解決物理問題的能力。章末提升課是專題復(fù)習(xí)課的一種特殊課型，旨在通過章節(jié)復(fù)習(xí)之后，以教師精選試題為“模型”，啟發(fā)學(xué)生對本章相類似的物理模型、方法進(jìn)行自主歸納，尋找簡明扼要地揭示物理問題、簡單明了應(yīng)用物理規(guī)律解決問題的一般方法，使解決物理問題的思路更清晰。通過命題視角的引導(dǎo)，讓學(xué)生對本

2、章提升的目標(biāo)有明確的認(rèn)識。通過完善新課程的“知識鏈”，使學(xué)生對知識及知識構(gòu)建過程中的方法有深入的理解，實現(xiàn)知識鞏固更加有效。一、精選章節(jié)“模型”試題，激發(fā)自主歸納試題的探究與歸納應(yīng)遵循“選好題、選少題、講好題”的原則來進(jìn)行。選題要蘊含本章重要的物理模型與方法，有利于引導(dǎo)學(xué)生對本章習(xí)題進(jìn)行模型方法的歸納，能激發(fā)學(xué)生思維的互動。題量以少而精為主，在課前讓學(xué)生認(rèn)真完成，并要求學(xué)生收集相關(guān)模型方法的試題，以便在上課時交流展示。上課學(xué)生交流展示時教師應(yīng)認(rèn)真傾聽學(xué)生對題目的分析，以思路點撥為主，并對學(xué)生歸納的模型方法加以評價與補(bǔ)充。【例1】 如圖所示，在O點放置一個正電荷在過O點的豎直平面內(nèi)的A點，自由釋

3、放一個帶正電的小球，小球的質(zhì)量為m、電荷量為q.小球落下的軌跡如圖中虛線所示，它與以O(shè)為圓心、R為半徑的圓(圖中實線表示)相交于B、C兩點，O、C在同一水平線上，BOC30°，A距離OC的豎直高度為h.若小球通過B點的速度為v，試求：(1)小球通過C點的速度大小(2)小球由A到C的過程中電場力做的功1、思路點撥：(1)因B、C兩點電勢相等，小球由B到C只有重力做功，由動能定理得：mgR·sin 30°mvmv2得：vC.(2)由A到C應(yīng)用動能定理得：WACmghmv0得：WACmvmghmv2mgRmgh.2、方法歸納：本題以帶粒子在點電荷電場中的運動為背景，通過

4、對等勢面的理解及電場力做功的分析，用動能定理解決帶電粒子在點電荷電場中的運動問題。在課堂教學(xué)中，學(xué)生展示自己歸納出的試題：DBOCA如圖所示光滑絕緣的細(xì)桿豎直放置,它與以正電荷Q所在位置為圓心的某圓交于B、C兩點,質(zhì)量為m、帶電 荷量為-q的有孔小球穿在桿上從A點無初速滑下,已知qQ,AB=h,已知小球通過B點時的速度求小球過C點時的速度。 如圖所示直角三角形的斜邊傾角為30°，底邊BC長為2L，處在水平位置，斜邊AC是光滑絕緣的，在底邊中點處放置一正電荷Q，一個質(zhì)量為m，電量為q的帶負(fù)電的質(zhì)點從斜面頂端A沿斜邊滑下，滑到斜邊上的垂足D時速度為v。求該質(zhì)點滑到斜邊底端C點時速率vc為

5、多少。 【例2】如圖所示的裝置是在豎直平面內(nèi)放置的光滑絕緣軌道,處于水平向右的勻強(qiáng)電場中,一帶負(fù)電荷的小球從高h(yuǎn)的A處由靜止開始下滑,沿軌道ABC運動后進(jìn)入圓環(huán)內(nèi)做圓周運動.已知小球所受的電場力是其重力的3/4,圓環(huán)半徑為R,斜面傾角為,xBC=2R.若使小球在圓環(huán)內(nèi)能做完整的圓周運動,h至少為多少?1、思路點撥： 小球所受的重力和電場力都為恒力,故兩力等效為一個力F,如右圖所示.可知F=1.25mg,方向左偏下37°,從圖中可知,做完整的圓周運動的臨界點是能否通過D點,若恰好能通過D點,即達(dá)到D點時球與環(huán)的彈力恰好為零.解析 由圓周運動知識得：由動能定理有又F=1.25mg聯(lián)立可求

6、出此時的高度2、方法歸納：本題以帶電粒子在復(fù)合場中的運動為背景，考慮帶電粒子在勻強(qiáng)電場中所受電場力和重力都是恒力, 可以用等效“重力”法為解決，將重力與電場力進(jìn)行合成,F合等效于“重力”,a= F合/m 等效于“重力加速度”,F合的方向等效于“重力”的方向,即類似于在重力場中的豎直方向。學(xué)生在課堂上學(xué)生展示了如圖3的電場中的“環(huán)球模型”及電場的“線球模型”以及帶電粒子在“等效重力”場中的類似于豎直上拋運動及類平拋運動的各種運動模型。通過自主的學(xué)習(xí)，建立物理量等效模型對物理問題進(jìn)行分析和解答有了更深刻的理解。圖3 圖4【例3】如圖所示,兩平行金屬板A、B板長L=8 cm,兩板間距離d=8 cm,

7、A板比B板電勢高300 V,一帶正電的粒子帶電量q=10-10C,質(zhì)量m=10-20kg,沿電場中心線OR垂直電場線飛入電場,初速度v0=2×106m/s,粒子飛出平行板電場后經(jīng)過界面MN、PS間的無電場區(qū)域后,進(jìn)入固定在O點的點電荷Q形成的電場區(qū)域(設(shè)界面PS右邊點電荷的電場分布不受界面影響),已知兩界面MN、PS相距為12 cm,O點在中心線上距離界面PS9 cm處,粒子穿過界面PS最后垂直打在放置于中心線上的熒光屏bc上.(粒子重力不計，靜電力常數(shù)k=9×109N·m2/C2)(1)求粒子穿過界面MN時偏離中心線OR的距離多遠(yuǎn)?(2)試在圖上粗略畫出粒子運動

8、的軌跡.(3)確定點電荷Q的電性并求其電量的大小.1、思路點撥 ：將多過程的復(fù)雜運動過程分解成各個過程進(jìn)行分析，并找出各個過程所遵循的規(guī)律。帶電粒子類平拋運動 勻速直線運動 勻速圓周運動這幾個過程，使復(fù)雜的過程變遷容易解決。(1)設(shè)粒子從電場中飛出的側(cè)向位移為y,穿過界面PS的a點時偏離中心線OR的距離為Y,則側(cè)向位移a a (2)第一段是拋物線,第二段必須是直線,第三段是圓弧,軌跡如下圖所示. 帶負(fù)電帶電粒子在離開電場后將做勻速直線運動y/Y=4/(4+12) Y=4y=12cm 此時帶電粒子的速度大小： vx=v0=2106m/svy=at=qut/md=1.5106m/s，v=2.510

9、6m/s速度方向: 垂直于Oa粒子穿過界面PS最后垂直打在放置于中心線上的熒光屏上及帶電粒子穿過界面PS后垂直于Oa，由此可以判斷該粒子穿過界面PS后將繞點電荷Q作勻速圓周運動。根據(jù)：KQq/r2=mv2/r 求得：Q=1.0410-8C2、方法歸納：本題是以電場中所涉及的力電問題為情景研究帶電粒子在電場中平衡、加速或偏轉(zhuǎn)、勻速圓周運動等，在處理這類問題時,要善于聯(lián)系力學(xué)中的平拋模型、圓周運動模型, 從受力分析、運動分解的角度去分析，將力學(xué)中處理問題的方法遷移到電場中去。學(xué)生在課堂中展示了2011年湖北省理綜卷的第25題等，對帶電粒子在電場中運動的多過程問題進(jìn)行歸納整理，并對過程的“結(jié)點”進(jìn)行

10、分析，提升對力電綜合題的解題能力。二、把握命題視角熱點，解決實際問題靜電場的命題視角為：與電學(xué)知識相聯(lián)系，與生活實際相結(jié)合，應(yīng)用靜電場基本知識分析、解決實際問題。考察學(xué)生分析綜合能力將是高考物理命題的主要趨勢。本章的命題熱點主要集中在以下幾點：（1）對描述電場的基本概念、基本規(guī)律的理解和應(yīng)用。（2）利用牛頓第二定律或功能關(guān)系解決帶電粒子在電場中的運動問題。（3）電場知識在生活實際、現(xiàn)代科技中的應(yīng)用，試題以生活實際和現(xiàn)代科技為情景，考查帶電粒子在電場中平衡、加速或偏轉(zhuǎn)等問題，但命題者往往擬定不同的題設(shè)條件，多角度提出問題，多層次考查知識和能力。三、完善新課程“知識鏈”，落實知識鞏固新課程“知識鏈

11、”是知識啟發(fā)、主體學(xué)習(xí)、利用知識的重要方式，利用“知識鏈”雙向循環(huán)特性實現(xiàn)交互學(xué)習(xí)循環(huán)提升。知識鞏固常用列提綱、畫圖表的方法來呈現(xiàn)，這些方法雖然有效，但往往掩蓋了知識構(gòu)建中的過程方法，學(xué)生雖能通過提綱和圖表來記住知識，但對其理解并不深入，應(yīng)用起來不能了解其實質(zhì)。所以，鞏固的方式更應(yīng)倡導(dǎo)完善靜電場中的“知識鏈”，體現(xiàn)新課程更重視“過程、目標(biāo)”落實的理念。電 場 力電場強(qiáng)度電 勢 差電 勢電 勢 能電場力的功試探電荷在電場中某點的電勢能與電荷量的比值跟試探電荷無關(guān)電場力做功與路徑無關(guān)電場中兩點電勢之差叫電勢差試探電荷在場中某點受的電場力與電荷量的比值跟試探電荷無關(guān)E數(shù)值等于沿場強(qiáng)方向單位距離的電勢差EF/qWABEpAEpBEp /qUABABUEd和重力與重力勢能類比WABEpAEpB上述“知識鏈”模型中，把重要的物理概念、規(guī)律看成每一個節(jié)點，把每個節(jié)點所學(xué)的內(nèi)容聯(lián)系成一條循環(huán)的鏈。如本章中從電場力電場強(qiáng)度是第一環(huán)節(jié)，從電場力電場力做功電勢能電勢電勢差是第二環(huán)節(jié)，以電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系將兩個環(huán)節(jié)聯(lián)系成一個雙向循環(huán)的鏈。在知識