物理高考复习时要挖掘课本习题的内涵与拓展

在物理高考复习时容易被学生忽略的往往是物理课本上的习题, 殊不知许多高考题目都可以从课本习题中找到“引子”。因此如何在复习时挖掘课本习题和例题内函?如何培养对课本中例题或习题的迁移能力就显得尤为重要。要达到以上目的, 可分以下几个层次进行: (1) 会解原题; (2) 对原题进行总结, 变换或与同类其它题目比较; (3) 在原题或原模型基础上添加一些条件组合为一个与其它知识点相关联的综合题目。通过这渐次入深的三个步骤复习与练习, 可使学生慢慢做到举一反三, 融会贯通的效果。本文就有关速度选择器模型及与之相关的运动学。动力学问题作一深入剖析和挖掘, 以作“抛砖引玉”之用。

1 课本中速度选择器模型及相关习题

人教出版社全日制高中物理第二册《磁场》B组练习第 (3) 题, 为速度选择器模型:即微观带电粒子在正交的匀强电场E, 匀强磁场B中作匀速直线运动时 (忽略重力影响) q v B=q E, 则, 就是说只有速度的粒子才可匀速直线通过场区, 条件是v⊥B, v⊥E, 而该章B组练习第 (5) 题是磁流体发电机模型, 基本原理与前题相同, 实际是速度选择器的拓展与应用:如图1, 由洛仑兹力方向知金属板A有负粒子聚集带负电荷, B板带正电荷, R中电流自下而上。若已知, 等离子体速度为v, 平行金属板A B间距为d, 磁感应强度为B, 则可求该发电机电动势E, 由得电动势E=Bvd。

第二册十六章《电磁感应》B组练习题第 (5) 题又是上题的另一应用, 如图2:测出导电液体输送管中两侧a b间电动势E (或叫电压) , 可由求得液体流量

课本中此三个习题都应用了洛仑兹力与电场力相等时, 带电粒子作匀速直线运动的原理, 而又层层递进。高考复习中把它们联系起来, 可使学生融会贯通。

再作如下两方面的拓展, 可使学生做到会举一反三, 灵活解答带电粒子在电场, 磁场中的运动问题。

2 在该模型上进行变换或与同类其它题目进行比较

问题:如图3所示, 在平行金属板A、B间分布着正交的匀强电场和磁场, 磁感应强度方向垂直纸面向里, 一个质子以初速度0垂直于电磁场沿O O`入射, 恰能沿O O`运动, 据此思考下列问题:

(1) AB两板电势高低为____。 (答案:A>B)

(2) 电子以初速度v0沿着O O`入射, 作何运动? (答案:沿O O`匀速直线运动) 。

(3) 粒子以初速度v0沿着OO'入射, 作何运动?

答案:沿O O`匀速直线运动)

解析:由课本《磁场》B组第3题, 可知带电粒子在不计重力时, 能否沿直线通过同一速度选择器, 与带电粒子的电性和电量无关, 而只与带电粒子的速度有关。若洛仑兹力和电场力反向, 时, 刚好沿直线运动。则上面2、3答案同为沿O O'匀速直线运动。

(4) 若质子以v>v0速度入射, 它将向上偏, 其轨迹是一条抛物线.此判断对吗?

解析:若v>v0, 则洛伦兹力大于电场力, 因此将向上偏, 但此过程中洛伦兹力是变力, 而电场力是恒力, 故合外力是变力, 轨迹不是抛物线, 此判断不对。

(5) 动能相同的He和H, 同时垂直进入, 已知H e刚好沿直线运动, 则H e怎样运动?

解析:据可知, 动能E k相等时, H的速度大于H e的速度, 所以H e将向电场力方向偏, 即向下偏。

(6) 若He以初速度v0从右端沿OO'入射, 也能沿直线运动吗?

解析:显然从右端进行时, 电场力和洛伦兹力均向下, 所以不能。

(7) 若带电粒子从右侧射出时, 其动能比入射时减少, 为了使微粒射出时的动能比入射时增加, 可采用方法 ()

A、增大微粒带电量

B、使微粒的带电性相反

C、减少金属板间磁感应强度

D、减小金属板间电场强度

E、增大金属板间电场强度

解析:从右侧射出时, 其动能比入射时减少, 电场力作负功, 因此向电场力反方向偏, Bqv>Eq。若要射出动能比入射时产加, 必须向电场力方向偏, 即必须Bq v

3 在该模型基础上进行添加或组合

要注意得用原模型的一些结论或解题方法。

问题:如图4, 是由中国提供永磁体的欧州航天中心阿尔法谱仪的示意图, 主要使命之一是探索宇宙中的反物质。所谓反物质即质量和正粒子相等, 带电量与正粒子相等, 但电性相反。假若使一束质子, 反质子, α粒子和反α粒子, 组成射线在正交电磁场中沿直线O O'从O'点进入匀强磁场B2形成4条径迹, 则 ()

A、在O`点各粒子的动量相等

B、2是反α粒子的径迹

C、1是反质子的径迹

D、4是反α粒子的径迹

解析:此题是在速度选择器模型上添加一个匀强磁场B 2, 使其在B 2中作匀速圆周运动, 由速度选择器模型可知四种粒子在O'处速度均相等。但质子和α粒子的质量不等, 故A错, 又进入B 2后作匀速圆周运动, 据左手定则及r=可知, B、C答案对。

通过这样层层递进的三个层次的复习, 可使学生全面掌握电磁场场带电粒运动的规律和解题方法, 会使基础好的学生解题达到灵活自如的境界, 会使基础差的学生, 全面理解基本知训和解方法, 改变其总是不知所措的状况, 可使全体学生获益。

摘要：在物理复习备战高考的最后阶段, 通常的做法是要求学生回归课本, 老师们都意识到这一点, 但往往对学生缺少指导或指导不到位, 使学生抓不住重点。本文对高考复习时要挖掘课本习题的内涵进行探讨, 并进行了拓展。

关键词：高考复习,物理,课本习题