高中物理典型的物理解題模型課件人教版

1、運用物理模型解題的基本模式,將實際問題理想化，建立理想的物理對象、過程模型，是我的們能夠運用規(guī)律對事物及其發(fā)展過程進行深入研究和定量計算的前提條件 。在形象思維的平臺上進行抽象的、 邏輯思維是高中物理學(xué)習(xí)的特點之一。,從兩道例題說起,例1、身高1.8m的跳高運動員，想要越過1.8m的橫桿。他起跳的豎直分速度至少應(yīng)該是多少？,頭腦中出現(xiàn)實際情境,簡化模型的過程,再現(xiàn)規(guī)律?關(guān)聯(lián)決策,豎直上拋所對應(yīng)的規(guī)律有：（定豎直向上為正） 1．動力學(xué)

2、公式：a=-mg/m=-g  ①２. 運動學(xué)公式：vt=v0 –gt  ②３． h=v0 t -gt2/2  ③４． 2ah= vt2 -v02  ④５.動能定理： -mgh=0-m v02/

3、2  ⑤６.動量定理： -mgt=0-m v0  ⑥７.機械能守恒定律: 0+m v02/2=mgh+0 ⑦關(guān)聯(lián)決策過程:已知h,和vt=0求v0, 可① ④聯(lián)立，或單獨用⑤式或⑦式.,操作運算、討論結(jié)果,解得：設(shè)：Δh=0.3m可得：v0=4.9m/s只要運動員的豎直分速度v0≥4.9m/s,就

4、有可能跳過橫桿.,,2000年1月26日我國發(fā)射了一顆同步衛(wèi)星，其定點位置與東經(jīng)980的經(jīng)線在同一平面內(nèi)，若把甘肅省嘉峪關(guān)的經(jīng)度和緯度近似取為東經(jīng)980, 北緯α=400，已知地球的半徑R、地球自轉(zhuǎn)周期T、地球表面重力加速度g（視為常量）和光速c。試求該同步衛(wèi)星發(fā)出的微波信號傳到嘉峪關(guān)處的接收站所需要的時間（要求用題給的已知量的符號表示）。,例2,文字?模型,1、同步衛(wèi)星繞地球作圓周運動模型2、電磁波作勻速直線運動模型,,,嘉峪關(guān),,

5、,同步衛(wèi)星,模型的空間轉(zhuǎn)換,嘉峪關(guān)的所在經(jīng)線剖面圖,,,r,g,B,赤道,北極上空的俯視圖,模型?規(guī)律?決策,兩個模型所對應(yīng)的規(guī)律：1、光在真空中作勻速直線運動： ①根據(jù)余弦定理： ②2、衛(wèi)星所遵循的規(guī)律：T 地=T衛(wèi) ③

6、 ④ ⑤ 地球表面重力 ⑥,,,運算操作,解上述方程：,習(xí)題的分類,從模型法解題的角度出發(fā)物理習(xí)題可以分成兩類：1、模型不清楚，反應(yīng)模型特點的條件隱藏較

7、深。需要試題的文字勾畫出物理情景（包括動態(tài)和靜態(tài)情景），即在頭腦中想象物體的運動過程和空間的幾何關(guān)系。然后根據(jù)情景的特點找出它所對應(yīng)的物理模型，運用模型的規(guī)律解決問題 。2、模型清楚，解題需要的條件隱藏較深。這就需要考生學(xué)生根據(jù)問題所對應(yīng)的物理模型，以模型的規(guī)律為依據(jù)建立動態(tài)情景。然后將條件、目標、物理情景、模型的規(guī)律四者關(guān)聯(lián)起來，尋找解決問題的思路,模型化解題的基本步驟 1,,,情境,規(guī)律,模型,文字,,,討論結(jié) 果,運算操

8、 作,關(guān)聯(lián)決 策,,,,,再現(xiàn),分析特點,示意圖,,模型化解題的基本步驟 2,,高考物理解題模型之,一種典型的運動模型,,例題： 1、一長途公共汽車從車站出發(fā)作勻加速直線運動，突然發(fā)現(xiàn)少了一名乘客，司機于是剎車使車作勻減速直線運動停下來等這名乘客。整個過程歷時10秒，車發(fā)生位移15米，求車運動過程中的最大速度。點評：由于這種題型情境單一，過程簡單，通常會以選擇題的形式出現(xiàn)．解析：由模型分析討論可知，車運動過程中的最大速

9、度為其平均速度的２倍?！　《骄俣蕊@然為1.5m/s，故其最大速度為3m/s.,2、一物體從靜止出發(fā)以加速度a1作勻加速直線運動，經(jīng)過一段時間，突然改為以加速度a2作勻減速直線運動，直至靜止。全過程中位移為S，求運動全過程所用的時間。點評：同學(xué)們可以用多種方法求解這一問題，并對各種方法進行比較，目的是加深對這一模型的理解與應(yīng)用．這里提供兩種比較典型的解法供大家參考．解法一：設(shè)勻加速階段所用時間為t1，發(fā)生的位移為S1，勻減速階段

10、所用時間為t2，發(fā)生的位移為S2，則顯然有以下方程：,聯(lián)立以上五個方程求解得：,解法二：設(shè)全程的最大速度為Ｖ，則勻加速階段、勻減速階段及全程的平均速度均為Ｖ／２。于是有：又：,得到：比較：１．解法一過程分析清楚明白，思維流暢，但求解方程的過程較復(fù)雜；解法二利用平均速度求解，解方程的過程較簡單，但對同學(xué)們的思維品質(zhì)要求較高，主要強調(diào)思維的發(fā)散性．２．不管用哪種方法，都必須要明確這一模型的特點，了解兩個運動階段之

11、間的聯(lián)系：即模型中的四個非常有用的等式．,3、一輛汽車從靜止開始由甲地出發(fā)，沿平直公路開往乙地．汽車先做勻加速運動．接著做勻減速運動，開到乙地剛好停止．其速度圖像如圖所示，那么在0－t0和t0－3t0兩段時間內(nèi) A．加速度大小比為3﹕1 B．位移大小之比為1﹕2 C．平均速度大小之比為2﹕1 D．平均速度大小之比為1﹕1,點評：這顯然也是這一運動模型，只不過同學(xué)們要從圖象中找準相關(guān)解題信息．解析：略答

12、案：ＢＤ,4、如圖，相距為d，水平放置的兩塊平行金屬板A、B，其電容量為C，開始時兩板均不帶電，A板接地且中央有小孔，現(xiàn)將帶電量為q質(zhì)量為m的帶電液滴，一滴一滴從小孔正上方h處由靜止滴下，落向B板后電荷全部傳給B板。求： (1)第幾滴液滴在A、B板間，將做勻速直線運動? (2)能夠到達B板的液滴數(shù)不會超過多少滴?,,5、（04年全國高考試卷一題25）一小圓盤靜止在桌布上，位于一方桌的水平桌面的中央。桌布的一邊與桌的AB邊重合，如

13、圖。已知盤與桌布間的動摩擦因數(shù)為μ1，盤與桌面間的動摩擦因數(shù)為μ2?，F(xiàn)突然以恒定加速度a將桌布抽離桌面，加速度方向是水平的且垂直于AB邊。若圓盤最后未從桌面掉下，則加速度a滿足的條件是什么？（以g表示重力加速度）,6、（05年全一23題）原地起跳時，先屈腿下蹲，然后突然蹬地。從開始蹬地到離地是加速過程（視為勻加速），加速過程中重心上升的距離稱為“加速距離”。離地后重心繼續(xù)上升，在此過程中重心上升的最大距離稱為“豎直高度”?，F(xiàn)有下列數(shù)據(jù)：

14、人原地上跳的“加速距離”d1=0.50m，“豎直高度”h1=1.0m；跳蚤原地上跳的“加速距離”d2=0.00080m，“豎直高度”h2=0.10m。假想人具有與跳蚤相等的起跳加速度，而“加速距離”仍為0.50m，則人上跳的“豎直高度”是多少？,7、（北京海淀06二模）如圖所示，在水平地面上放置一塊質(zhì)量為M的長平板B，在平板的上方某一高度處有一質(zhì)量為m的物塊P由靜止開始落下。在平板上方附近存在“相互作用”的區(qū)域（如圖中虛線所示區(qū)域），當

15、物塊P進入該區(qū)域內(nèi)，B便會對P產(chǎn)生一個豎直向上的恒力F作用，使得P恰好不與B的上表面接觸，且F=Kmg，其中K=11。在水平方向上P、B之間沒有相互作用力。已知平板與地面間的動摩擦因數(shù)μ=2.0×10-3，平板和物塊的質(zhì)量之比M/m=10。在P開始下落時，平板B有向左運動的速度v0=0.20m/s，P從開始下落到進入相互作用區(qū)域經(jīng)歷的時間t0=0.50s。設(shè)平板B足夠長，保證物塊P總能落到B板上方的相互作用區(qū)域內(nèi)，忽略物塊P受

16、到的空氣阻力，取重力加速度g=10m/s2。求：(1)物塊P從開始下落到第一次回到初始位置所經(jīng)歷的時間。(2)從物塊P開始下落到平板B的運動速度減小為零這段時間內(nèi)，P能回到初始位置的次數(shù)。,,8.如圖所示,已知木板A的質(zhì)量為M,長度為L,放在水平桌面上,且右端與桌面邊緣對齊.滑塊B（可以看成質(zhì)點）的質(zhì)量為m，放在Ａ上距Ａ右端Ｌ’處，開始時，Ａ、Ｂ均處于靜止狀態(tài)，Ｂ與Ａ之間的動摩擦因素為μ１，Ｂ、Ａ與桌面間的動摩擦因素均為μ２，現(xiàn)給木

17、板Ａ右端施加一水平向右的恒力Ｆ的作用，使滑塊Ｂ恰好不掉下桌面，則力Ｆ的大小應(yīng)為多少？,9.（2007山東濰坊檢測）舉重運動是力量和技巧充分結(jié)合的體育項目，就“抓舉”而言，其技術(shù)動作可分為預(yù)備、提杠鈴、發(fā)力、下蹲、支撐、起立、放下杠鈴等六個步驟，圖甲所示的照片表示了其中的幾個狀態(tài)?，F(xiàn)只研究從發(fā)力到支撐這個過程：已知杠鈴的直徑D=0.32m，質(zhì)量m=120kg，運動員從發(fā)力到支撐歷時t=0.6s，為簡便起見，可以認為在該過程中運動員作用在杠

18、鈴上的豎直向上的作用力與時間的關(guān)系如圖乙所示，杠鈴相應(yīng)的速度與時間的關(guān)系如圖丙所示。今用刻度尺測得照片中此杠鈴的直徑是0.8cm，從發(fā)力到支撐杠鈴被舉起的高度為1.2cm，空氣阻力不計，g取10m/s2。（１）算出該過程中杠鈴被舉起的實際高度h1；（２）簡要說明杠鈴在該過程中的運動情況，并求出杠鈴向上運動的最大速度vm；（３）求出F-t圖象中的F0的值。,高考物理解題模型之,另一種典型的運動模型,物體在恒力F1作用下從靜止出發(fā)，作

19、用一段時間后，撤去F1同時換上另一與之相反的恒力F2，在相同時間內(nèi)物體回到出發(fā)點。點評：此運動模型可分為兩個運動階段，找出兩個階段的聯(lián)系是求解此類問題的關(guān)鍵。①速度聯(lián)系：第一階段的末速度為第二階段的初速度；②位移聯(lián)系：兩個階段的位移等值、反向；③時間關(guān)系：兩個階段所用時間相等。,問題討論：①兩力（或加速度）的大小關(guān)系；②兩力的功的關(guān)系；③兩力的沖量的關(guān)系；④物體在圖中B點和回到A點時的速度大小關(guān)系；⑤圖中

20、B、C及再回到A點時，物體的動量、動能關(guān)系。,①兩力（或加速度）的大小關(guān)系；,②兩力的功的關(guān)系；兩力均做正功，且③兩力的沖量的關(guān)系；作用時間相等，兩力方向相反，且Ｆ２＝３Ｆ１故兩力的沖量方向相反，大小Ｉ２＝３Ｉ１,④物體在圖中B點和回到A點時的速度大小關(guān)系；由動能定理有：聯(lián)立以上三式得：⑤圖中物體在Ｂ點及再回到A點時的動量、動能關(guān)系。顯然有：Ｐ２＝２Ｐ１且方向相反．Ｅk2＝４Ｅk1,練習(xí)：在真空中的