高三物理三轮复习教学设计案例——还原模型突破非匀强电场选择题（长沙市长郡中学 高三物理 李龙军）【教材分析】1、 电场是电磁学中的重要内容，历年高考对电场的考查一直是个焦点2、 非匀强电场的内容既是重点，更是难点3、 近年高考试题对非匀强电场的考查主要集中在点电荷（单个和多个）、线电荷和面电荷学情分析】1、 我校学生整体层次较高，要求在高考中要尽量少丢分，然而很多学生知识迁移能力、空间想象能力和模型总结应用能力其实并不强，而且不善于思考，还存在“眼高手低”的问题2、 新课程理念要求，教育教学过程中师生地位要均等，要以人为本，坚持学生的主体地位，教师的主导地位3、 本节课是方法的探究归纳课，呈现在学生面前的是现象，是问题，当然也要结论受应试教育的影响，在上课前告诉学生上课的内容，学生会将结论记住，在课堂上机械的，剧本式的配合老师，没有深入的思考，达不到教学的目的，因此本节课的教学没有要求学生预习4、 面对新现象，新问题，没有唯一固定的答案，学生有浓厚的探究欲望，为其思维的发散提供了较大的空间从另外一个角度讲，本节内容，数学运算，物理理论要求不高，适当地又降低了学习难度，选择探究式教学是最佳的途径。
教学目标】1、 知识与技能a）通过对几个典型例题的探究分析，找到几种还原模型处理非匀强电场选择题的方法，并会在平时的学习和考试中灵活运用b）通过对同一个问题中可能涉及的多种模型和方法进行反复对比分析，找到最佳方法，培养学生总结模型和应用模型解决问题的能力2、 过程与方法a）复习单个、多个点电荷的相关知识，提炼相关模型b）经典例题分析，学生自己找方法c）归纳总结，提升认识，培养学生分析问题和解决问题的能力3、 情感态度价值观热情：在实验设计过程中逐步积蓄探究热情，培养学生勇于探究的精神；参与：养成主动参与科学研究的良好学习习惯；交流：在自由开放平等的探究交流空间，能互相配合，互相鼓励，友好评价，和谐相处重点难点】重点：非匀强电场的几种典型模型难点：模型的迁移应用设计思想】本节课结合我校学生的特点对教材的内容进行了深入的挖掘和思考，备教材，备学生，备教法，始终把学生放在教学的主体地位，让学生参与，让学生设计，营造一个“安全”的教学环境，广开言路，让学生的思维与教师的引导共振教学过程】一、复习引入：1.单个点电荷模型特点： 2.等量异种点电荷模型特点： 3.等量同种点电荷模型特点： 二、典例探究：(一)单个点电荷的电场例1.在直角坐标系Oxyz中有一四面体O—ABC，其顶点坐标如图所示。
在原点O固定一个电荷量为-Q的点电荷，下列说法正确的是（C）A．A、B、C三点的电场强度相同B．平面ABC构成一个等势面C．若将试探电荷+q自A点沿+x轴方向移动，其电势能增加D．若在A、B、C三点放置三个点电荷，-Q所受电场力的合力可能为零(二)等量异种点电荷的电场例2.如图所示，真空中M、N处放置两等量异种电荷，a、b、c为电场中的三点，实线PQ为M、N连线的中垂线，a、b两点关于MN对称，a、c两点关于PQ对称，已知一带正电的试探电荷从a点移动到c点时，试探电荷的电势能增加，则以下判定正确的是A．M点处放置的是负电荷B．a点的场强与c点的场强完全相同C．a点的电势高于c点的电势D．若将该试探电荷沿直线由a点移动到b点，则电场力先做正功，后做负功(三)等量同种点电荷的电场例3.两个等量同种电荷固定于光滑水平面上，其连线中垂线上有A、B、C三点，如图所示一个电量为2C，质量为1kg的小物块从C点静止释放，其运动的v-t图象如图所示，其中B点处为整条图线切线斜率最大的位置（图中标出了该切线）则下列说法正确的是A． B点为中垂线上电场强度最大的点，场强E=2V/mB． 由C到A的过程中物块的电势能先减小后变大C． 由C点到A点的过程中，电势逐渐升高D． AB两点的电势差UAB=-5V四、多个电荷的电场例4.如图所示，AB为均匀带有电荷量为+Q的细棒，C为AB棒附近的一点，CB垂直于AB。
AB棒上电荷形成的电场中C点的电势为φ0，φ0可以等效成AB棒上电荷集中于AB上某点P处、带电量为+Q的点电荷所形成的电场在C点的电势若PC的距离为r，由点电荷电势的知识可知φ0=k若某点处在多个点电荷形成的电场中，则电势为每一个点电荷在该点所产生的电势的代数和根据题中提供的知识与方法，我们可将AB棒均分成两段，并看成两个点电荷，就可以求得AC连线中点处的电势为A．φ0 B．φ0C．2φ0 D．4φ0例5.在光滑的绝缘水平面上，有一个正三角形abc，顶点a、b、c处分别固定一个正点电荷，电荷量相等,如图所示，D点为正三角形外接圆的圆心，E、 G、H点分别为ab、ac、bc的中点，F点为E点关于c 电荷的对称点，不计空气阻力下列说法中正确的是 DA. D点的电场强度为零、电势为零B. E、F两点的电场强度等大反向、电势相等C. E、G、H三点的电场强度和电势均相同D. 若释放c电荷，c电荷将一直做加速运动例6.静电场方向平行于x轴，其电势φ随x的分布可简化为如图所示的折线，图中φ0和d为已知量一个带负电的粒子在电场中以x=0为中心，沿x轴方向做周期性运动。
已知该粒子质量为m、电量为-q，其动能与电势能之和为－A（0
以下判断正确的是 A．b点场强大于d点场强B．b点场强小于d点场强C．a、b两点的电势差等于b、c两点间的电势差D．试探电荷+q在a点的电势能小于在c点的电势能答案：BC解析：根据等量异种点电荷的电场的分布特点和叠加原理可知A错误，B正确；因为a、b、c三点所在直线平行于两电荷的连线，且a与c关于MN对称，a、b两点的电势差等于b、c两点间的电势差，C正确；根据等量异种点电荷的电场的分布特点，a点的电势高于c点的电势，所以试探电荷+q在a点的电势能大于在c点的电势能，D错误3．（2008上海高考）如图所示，在光滑绝缘水平面上，两个带等量正电的点电荷M、N，分别固定在A、B两点，O为AB连线的中点，CD为AB的垂直平分线在CO之间的F点由静止释放一个带负电的小球P（设不改变原来的电场分布），在以后的一段时间内，P在CD连线上做往复运动若（A）小球P的带电量缓慢减小，则它往复运动过程中振幅不断减小（B）小球P的带电量缓慢减小，则它往复运动过程中每次经过O点时的速率不断减小（C）点电荷M、N的带电量同时等量地缓慢增大，则小球P往复运动过程中周期不断减小（D）点电荷M、N的带电量同时等量地缓慢增大，则小球P往复运动过程中振幅不断减小答案：BCD 【解析】：设F与F′绕O点对称，在F与F′处之间，小球始终受到指向O点的回复力作用下做往复运动，若小球P带电量缓慢减小，则此后小球能运动到F′点下方，即振幅会加大，A错；每次经过O点因电场力做功减少而速度不断减小，B对；若点电荷M、N电荷量缓慢增大，则中垂线CD上的场强相对增大，振幅减小，加速度相对原来每个位置增大，故一个周期的时间必定减小，C、D正确。
MNLL+q-q●●●●4、（2009海南高考）如图，两等量异号的点电荷相距为M与两点电荷共线，N位于两点电荷连线的中垂线上，两点电荷连线中点到M和N的距离都为L，且略去项的贡献，则两点电荷的合电场在M和N点的强度 A．大小之比为2，方向相反 B．大小之比为1，方向相反 C．大小均与成正比，方向相反 D．大小均与L的平方成反比，方向相互垂直MNE++q-q●●●●E—E1E+E—E2答案：AC解析：如右下图所示，合电场在M和N点的强度分别为E1＝－＝、E2＝2×＝，E1：E2＝2；又N点处强场方向由＋q指向－q，在M点的场强表现＋q的点电荷、由－q指向＋q5、（2009北京高考）图示为一个内、外半径分别为R1和R2的圆环状均匀带电平面，其单位面积带电量为取环面中心O为原点，以垂直于环面的轴线为x轴设轴上任意点P到O点的的距离为x，P点电场强度的大小为E下面给出E的四个表达式（式中k为静电力常量），其中只有一个是合理的你可能不会求解此处的场强E，但是你可以通过一定的物理分析，对下列表达式的合理性做出判断根据你的判断，E的合理表达式应为 B A．B．C． D．【解析】当R1=0时，对于A项而言E=0，此时带电圆环演变为带电圆面，中心轴线上一点的电场强度E>0，故A项错误；当x=0时，此时要求的场强为O点的场强，由对称性可知EO=0，对于C项而言，x=0时E为一定值，故C项错误。
当x→∞时E→0，而D项中E→4πkσ故D项错误；所以正确选项只能为B6、(2010福建高考)物理学中有些问题的结论不一定必须通过计算才能验证，有时只需要通过一定的分析就可以判断结论是否正确如图所示为两个彼此平行且共轴的半径分别为R1和R2的圆环，两圆环上的电荷量均为q（q>0），而且电荷均匀分布两圆环的圆心O1和O2相距为2a，连线的中点为O，轴线上的A点在O点右侧与O点相距为r（r