高中物理选修31 重点难点梳理Word文档格式.docx
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三、教学难点
起电的本质
四、教学易错点
1、在静电感应现象中,金属导体内移动的是电子,而不是质子;
2、元电荷是电荷量,并不是某个实体电荷;
3、电荷量是不连续的,电荷的正负表示其带电性质。
五、教学疑点
1、对起电方式及实质的理解(①对物质内部微观结构分析,说明部分物质内部电子可以自由移动;
②电荷守恒,说明起电的实质不是新电荷的产生。
2、电中性的解释,加深学生对起电的理解。
六、教学资源
(一)教材中重视的问题
1、关于静电现象方面的知识,初中已有介绍,而高中则更侧重于从物质微观结构的角度去认识物体带电的本质,如教材中提到的导体与绝缘体;
2、能用静电现象解释生活中的现象(如课本P5第1题)。
(二)教材中重要的思想方法
1、各种守恒定律是物理学的基本规律,本节进一步突出守恒的思想;
2、培养学生对实验现象进行归纳、总结的能力,教材中各种实验现象均未给出具体的结论,这就要求教学中要渗透科学探究的思想方法。
1.2库仑定律
一、教学要求
1、知道点电荷,体会科学探究中的理想模型方法(①了解点电荷;
②明确点电荷是个理想模型及把物体看成点电荷的条件;
③体会理想化物体模型在科学研究中的作用与意义。
2、知道两个点电荷间的相互作用规律(①通过实验,探究影响电荷间相互作用力的因素,了解库仑定律的建立过程;
②知道两个点电荷相互作用的规律(库仑定律及其适用条件);
③能用数学知识解决库仑定律中存在的极值问题。
3、通过静电力与万有引力的对比,体会自然规律的多样性与统一性。
库仑定律
实验探究电荷间相互作用力的因素,库仑定律的建立过程。
1、将库仑定律应用于非点电荷;
2、完全相同的两个金属带电球接触后,应先中和再平分;
3、库仑定律中的极值问题。
1、实验探究的方法;
2、库仑实验中解决电荷定量的思想方法;
3、带电体简化为点电荷的条件(类比于质点);
4、库仑定律的适用条件,计算方法类比于万有引力(区别)。
1、完全相同的金属球接触后电荷分配问题(如P11
(1)),帮助学生了解库仑实验中巧取不同电荷的方法,训练学生的理性思维;
2、通过原子核内核子作用力的计算,使学生对微观粒子有更深的理解和认识(如课本例1);
3、库仑定律的具体应用,注重与力学的结合,注意矢量法则(如例题2,习题5)。
(二)教材中的思想方法
1、将库仑定律与万有引力相类比,体现自然界物质规律的和谐与统一;
2、体验理想模型的研究方法;
3、通过对库仑定律的历史背景学习,体会科学定律的建立除了实验事实外,还需推理创新及在此基础上的猜想。
1.3电场强度
1、了解静电场,初步了解场是物质存在的形式之一(①知道电荷间的相互作用是通过电场发生的;
②场与实物是物质存在的两种不同形式。
2、理解电场强度(①体会用比值定义物理量的方法;
②理解电场强度的定义式、单位、方向;
③根据电场强度的定义式进行有关计算;
④认识匀强电场,点电荷的电场,能推导点电荷的电场强度公式,并进行有关计算;
⑤了解电场的叠加原理(电场的叠加只限于两个电场强度叠加的情形。
3、会用电场线描述电场(①知道电场线的定义和特点;
②会用电场线描述电场强度的大小和方向;
③经历用实验的方法模拟电场的过程,了解几种典型的电场线分布。
电场强度的理解
几种典型电场的电场线分布情况。
1、对电场的客观性理解不够,误认为E与F成正比,与q成反比;
2、将点电荷的电场强度公式E=Kq/R2应用到其它电荷;
3、电场强度的方向;
4、电荷在电场中运动轨迹问题(认为沿着电场线或与电场线重合);
5、对几种典型电场的电场线分布情况不清;
6、对“电场线是假想的,实际并不存在”的理解不够。
几种典型电场的电场线分布和电场强度。
六、教材资源
1、对电场强度的理解及利用定义式进行相关计算(P16);
2、电场强度的矢量叠加问题(课本P177)这种训练为今后与力学知识综合运用,夯实基础;
3、电场中电荷运动轨迹问题(课本P174);
4、利用电场线分布情况判断电场强弱(课本P175);
5、力平衡问题。
1、用比值定义物理量的方法;
2、通过电场线的教学,使学生感悟用虚拟的图线描述抽象的物理概念的做法,是科学研究中一种重要的思想方法。
1.4电势能电势
1、知道电势能(①经历电势能概念建立的过程,了解电场力做功的特点;
②认识电势能的相对性;
③知道电场做功与电势能改变的关系。
2、知道电势(①了解电势的定义方法及其定义式;
②知道等势面的定义;
③知道电场线一定垂直于等势面;
④了解几种典型电场的等势面的形状与特点。
电势的概念、电势能变化与电场力做功的关系
电势、电势能概念的建立
1、不能把电势能的变化与电场力做功相联系;
2、正负电荷在电场中移动,电势能的变化情况分析。
五、教材疑点
1、建立电势能、电势的概念;
2、等势面与电场线垂直的阐述方法——反证法;
3、电场力做功与路径无关的证明方法;
4、电场中的电势由电场本身决定,与试探电荷无关;
5、零电势点。
(一)教材中重要问题:
1、对电势及电势能的定义理解(课本P221);
2、通过实验探究电荷在电场中的静电力做功,判断电荷电势能的变化;
3、通过电场线或等势面的分布情况,来判断静电力做功和描绘电场线(课本P223、7);
4、将电场与重力场类比,培养学生的知识迁移能力(课本P224)。
(二)教材中思想方法
1、类比法;
2、比值的定义方法。
1.5电势差
理解电势差(①理解电势差的概念,知道电势差与电势零点的选择无关;
②掌握两点间电势差的表达公式,知道两点之间电势差的正负号与这两点的电势高低之间的对应关系,能进行有关计算;
③知道在电场中移动电荷时静电力做功与两点间电势差之间的关系,会应用静电力做功的公式进行相关计算;
④了解电势差、电势、电势能之间的区别和联系。
静电力做功公式WAB=qUAB的推导和具体应用。
静电力做功公式中正负号的应用与正负号的理意义。
1、忽略电势差的正负,平时不注重顺序UAB=φA-φB;
2、利用WAB=qUAB求功时,可以把q、UAB的正负号直接代入求出功的正负,也可代绝对值,根据具体情况确定正负功;
3、电场力做功与电势能的对应关系WAB=EPA-EPB。
WAB=qUAB的推导;
电势差的绝对性
(一)教材中特别重视的问题:
认识静电力做功与电势差关系,理解WAB、q、UAB三个物理量正负的应用,如书本P17例1是一个很好的例题。
本节由电势概念为起点,再次用类比的方法,把电势差与高度差相类比引入。
1.6电势差与电场强度的关系
认识匀强电场中电势差与电场强度的关系,进行有关简单计算(①理解匀强电场中电势差与电场强度的定性、定量关系,对公式U=Ed要知道推导过程;
②正确理解公式的意义、适用条件及公式中d、U的准确含义;
③能熟练应用U=Ed解决问题。
正确理解和运用公式U=Ed进行有关计算,解决实际问题(电场强度描述的是电场力的性质,电势差描述的是电场能的性质,它们是从不同的角度描述同一对象,必然存在一定的关系,我们也只有把握这个关系,对电场才能有一个较全面的认识,所以本节内容是前面几节的拓展和延伸,是对前面知识的升华和补充,对这个公式的理解和应用,理所当然地成为本节的重点。
正确理解公式的适用条件及公式中d、U的准确含义(①只有在匀强电场中,这个公式才能适用;
②d是两点间在电场强度方向上的距离,U是所对应的两点间的电势差。
1、不看公式适用条件,盲目代公式(不是匀强电场的,有的同学也用它来计算。
2、不理解d的准确含义,就用两点间的距离代入计算;
3、不理解U的准确含义,就用两极板间的电势差代入计算。
课本在27页的说一说栏目中提到静电平衡问题,应该适当补充静电平衡、静电平衡状态下导体的有关知识。
(一)教材中重视的问题:
静电平衡问题(课本27页的说一说栏目中提到)。
(二)思想方法:
类比法,讨论电势差与电场强度关系时,可以举例说明从山顶上从坡度不同的两个方向下到同一水平面,坡度陡的方向,单位长度的水平方向上高度下降大,即高度下降快,再讲匀强电场中,沿不同方向,电势下降差值都相同时,沿电场线方向距离最小,即电势降落最快。
1.7电容器与电容
1、观察常见电容器的结构(知道电容器的结构、分类及相关电容器的特点,特别是电解电容器的使用、电容器的工作电压与击穿电压的关系);
2、了解电容器的电容(①知道电容器充电就是把电能储存起来,放电过程就是电场能转化为其他形式的能的过程;
②经历影响平行板电容器电容因素的实验探究过程,知道决定平行板电容器电容大小的因素,只有电容器本身的ε、S、d能影响C的大小,而电容器是否带电、极板上电压多高对C都没有影响;
③电容器的计算虽然不作要求。
但对电容单位的换算、利用C=Q/U,C=εs/(4πkd)以及E=U/d讨论平行板电容器上各物理量变化情况还应是要求的。
3、举例说明电容器在技术中的应用(如收音机、电视机等电气设备上的滤波电路,电容式传感器的应用等。
影响平行板电容器电容大小的因素,利用C=Q/U,C=εs/(4πkd)以及E=U/d三公式讨论平行板电容器上各物理量变化情况。
利用C=Q/U,C=εs/(4πkd)以及E=U/d三公式讨论平行板电容器上各物理量变化情况。
1、电容单位不常用,单位之间的换算关系容易搞错;
2、电容器带电量是指电容器一个极板上带电量的绝对值,学生容易理解成两个极板上带电量的绝对值;
3、电容器充电后与电源断开,当有一极板接地时,改变影响电容的因素,电容器上所带电量不变,学生不易理解。
在电容器极板间插入金属导体、绝缘介质对电容器电容的影响
1、电容器中U、C、Q、E的变化
(1)若电容与电源断开,则Q不变,然后根据C的变化确定以上物理量的变化;
(2)若电容与电源相连,则U不变,然后根据C的变化确定以上物理量的变化(如课本32页第1、4题);
2、电容器的决定因素。
1.8带电粒子在电场中的运动
1、认识带电粒子在匀强电场中的运动(讨论带电粒子在匀强电场中的运动,只限于带电粒子进入电场时速
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