高中物理 物理的重点难点分析 新人教版选修311.docx
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高中物理物理的重点难点分析新人教版选修311
2019-2020年高中物理物理的重点难点分析新人教版选修3-1-1
一、课标及其解读
1、了解摩擦起电和感应起电，知道元电荷（①知道自然界存在两种电荷。
同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引；②了解摩擦起电、感应起电，能从物质微观结构的角度认识物体带电的本质；③知道元电荷、电荷量的概念，知道电荷量不连续变化。
）
2、用原子结构和电荷守恒的知识分析静电现象（①知道电荷守恒定律；②应掌握完全相同的两个带电金属球相互接触后，电荷间的分配关系。
）
3、了解静电现象及其在生产、生活中的应用（如静电喷涂、静电复印、经典植绒、静电除尘等。
）
二、教学重点
从物质微观结构的角度认识物体带电的本质。
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。
二、教学重点
库仑定律
三、教学难点
实验探究电荷间相互作用力的因素，库仑定律的建立过程。
四、教学易错点
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。
五、教学疑点
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）。
六、教学资源
（一）教材中重视的问题
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
一、课标及其解读
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。
）
二、教学重点
电场强度的理解
三、教学难点
几种典型电场的电场线分布情况。
四、教学易错点
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。
五、教学疑点
几种典型电场的电场线分布和电场强度。
六、教材资源
（一）教材中重视的问题
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。
（二）教材中重要的思想方法
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
一、课标及其解读
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。
）
二、教学重点
电势的概念、电势能变化与电场力做功的关系
三、教学难点
电势、电势能概念的建立
四、教学易错点
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。
六、教材资源
（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。
2019-2020年高中物理理想气体的状态方程教案新人教版选修3
一、教学目标
1．在物理知识方面的要求：
（1）初步理解“理想气体”的概念。
（2）掌握运用玻意耳定律和查理定律推导理想气体状态方程的过程，熟记理想气体状态方程的数学表达式，并能正确运用理想气体状态方程解答有关简单问题。
（3）熟记盖·吕萨克定律及数学表达式，并能正确用它来解答气体等压变化的有关问题。
2．通过推导理想气体状态方程及由理想气体状态方程推导盖·吕萨克定律的过程，培养学生严密的逻辑思维能力。
3．通过用实验验证盖·吕萨克定律的教学过程，使学生学会用实验来验证成正比关系的物理定律的一种方法，并对学生进行“实践是检验真理唯一的标准”的教育。
二、重点、难点分析
1．理想气体的状态方程是本节课的重点，因为它不仅是本节课的核心内容，还是中学阶段解答气体问题所遵循的最重要的规律之一。
2．对“理想气体”这一概念的理解是本节课的一个难点，因为这一概念对中学生来讲十分抽象，而且在本节只能从宏观现象对“理想气体”给出初步概念定义，只有到后两节从微观的气体分子动理论方面才能对“理想气体”给予进一步的论述。
另外在推导气体状态方程的过程中用状态参量来表示气体状态的变化也很抽象，学生理解上也有一定难度。
三、教具
1．气体定律实验器、烧杯、温度计等。
四、主要教学过程
（一）引入新课
前面我们学习的玻意耳定律是一定质量的气体在温度不变时，压强与体积变化所遵循的规律，而查理定律是一定质量的气体在体积不变时，压强与温度变化时所遵循的规律，即这两个定律都是一定质量的气体的体积、压强、温度三个状态参量中都有一个参量不变，而另外两个参量变化所遵循的规律，若三个状态参量都发生变化时，应遵循什么样的规律呢？
这就是我们今天这节课要学习的主要问题。
（二）教学过程设计
1．关于“理想气体”概念的教学
设问：
（1）玻意耳定律和查理定律是如何得出的？
即它们是物理理论推导出来的还是由实验总结归纳得出来的？
答案是：
由实验总结归纳得出的。
（2）这两个定律是在什么条件下通过实验得到的？
老师引导学生知道是在温度不太低（与常温比较）和压强不太大（与大气压强相比）的条件得出的。
老师讲解：
在初中我们就学过使常温常压下呈气态的物质（如氧气、氢气等）液化的方法是降低温度和增大压强。
这就是说，当温度足够低或压强足够大时，任何气体都被液化了，当然也不遵循反映气体状态变化的玻意耳定律和查理定律了。
而且实验事实也证明：
在较低温度或较大压强下，气体即使未被液化，它们的实验数据也与玻意耳定律或查理定律计算出的数据有较大的误差
（×1.013×105Pa）
pV值（×1.013×105PaL
H2
N2
O2
空气
1
1.000
1.000
1.000
1.000
100
1.0690
0.9941
0.9265
0.9730
200
1.1380
1.0483
0.9140
1.0100
500
1.3565
1.3900
1.1560
1.3400
1000
1.7200
2.0685
1.7355
1.9920
说明讲解：
投影片
（1）所示是在温度为0℃，压强为1.013×105Pa的条件下取1L几种常见实际气体保持温度不变时，在不同压强下用实验测出的pV乘积值。
从表中可看出在压强为1.013×105Pa至1.013×107Pa之间时，实验结果与玻意耳定律计算值，近似相等，当压强为1.013×108Pa时，玻意耳定律就完全不适用了。
这说明实际气体只有在一定温度和一定压强范围内才能近似地遵循玻意耳定律和查理定律。
而且不同的实际气体适用的温度范围和压强范围也是各不相同的。
为了研究方便，我们假设这样一种气体，它在任何温度和任何压强下都能严格地遵循玻意耳定律和查理定律。
我们把这样的气体叫做“理想气体”。
（板书“理想气体”概念意义。
）
2．推导理想气体状态方程
前面已经学过，对于一定质量的理想气体的状态可用三个状态参量p、V、T来描述，且知道这三个状态参量中只有一个变而另外两个参量保持不变的情况是不会发生的。
换句话说：
若其中任意两个参量确定之后，第三个参量一定有唯一确定的值。
它们共同表征一定质量理想气体的唯一确定的一个状态。
根据这一思想，我们假定一定质量的理想气体在开始状态时各状态参量为（p1，V1，T1），经过某变化过程，到末状态时各状态参量变为（p2，V2，T2），这中间的变化过程可以是各种各样的，现假设有两种过程：
第一种：
从（p1，V1，T1）先等温并使其体积变为V2，压强随之变为pc，此中间状态为（pc，V2，T1）再等容并使其温度变为T2，则其压强一定变为p2，则末状态（p2，V2，T2）。
第二种：
从（p1；V1，T1）先等容并使其温度变为T2，则压强随之变为p′c，此中间状态为（p′c，V1，T2），再等温并使其体积变为V2，则压强也一定变为p2，也到末状态（p2，V2，T2）。
将全班同学分为两大组，根据玻意耳定律和查理定律，分别按两种过程，自己推导理想气体状态过程。
（即要求找出p1、V1、T1与p2、V2、T2间的等量关系。
）
理想气体状态方程。
它说明：
一定质量的理想气体的压强、体积的乘积与热力学温度的比值是一个常数。
3．推导并验证盖·吕萨克定律
设问：
（1）若上述理想气体状态方程中，p1=p2，方程形式变化成怎样的形式？
（2）p1=p2本身说明气体状态变化有什么特点？
答案：
说明等效地看作气体做等压变化。
（即压强保持不变的变化）
由此可得出结论：
当压强不变时，一定质量的理想气体的体积与热力学温度成正比。
这个结论最初是法国科学家盖·吕萨克在研究气体膨胀的实验中得到的，也叫盖·吕萨克定律。
它也属于实验定律。
当今可以设计多种实验方法来验证这一结论。
今天我们利用在验证玻意耳定律中用过的气体定律实验器来验证这一定律。
演示实验：
实验装置如图所示，此实验保持压强不变，只是利用改变烧杯中的水温来确定三个温度状态t1、t2、t3，这可从温度计上读出，再分别换算成热力学温度T1、T2、T3，再利用气体实验器上的刻度值作为达热平衡时，被封闭气体的体积值，分别为V1、V2、V3，填入下表：
出示投影幻灯片（3）：
t1
t2
t3
T1
T2
T3
V1
V2
V3
这几个值会近似相等，从而证明了盖·吕萨克定律。
4．课堂练习
显示例题
（1）：
例题 一水银气压计中混进了空气，因而在27℃，外界大气压为758毫米汞柱时，这个水银气压计的读数为738毫米汞柱，此时管中水银面距管顶80毫米，当温度降至-3℃时，这个气压计的读数为743毫米汞柱，求此时的实际大气压值为多少毫米汞柱？
教师引导学生按以下步骤解答此题：
（1）该题研究对象是什么？
答案：
混入水银气压计中的空气。
（2）画出该题两个状态的示意图：
（3）分别写出两个状态的状态参量：
p1=758-738=20mmHg V1=80Smm3（S是管的横截面积）。
T1=273+27=300K
p2=p-743mmHgV2=（738+80）S-743S=75Smm3
T2=273+（-3）=270K
解得 p=762.2mmHg
（三）课堂小结
1．在任何温度和任何压强下都能严格遵循气体实验定律的气体叫理想气体。
3．盖·吕萨克定律是指：
一定质量的气体在压强不变的条件下，它的体积与热力学温度成正比。
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