借助知识结构图构建解决物理综合问题的基本思路

借助知识结构图构建解决物理综合问题的基本思路布鲁纳认为o 学一门课程，关键看他是否掌握这门课程的基本结构。因为知识具有层次结构，即知识之间联系，学习知识就是要学习知识之间是怎样关联的。知识间的联系搞清，能简化信息，产生新命题。o 高中物理教学大多数时间都是以章节为单位进行的。所以学生在解决综合问题时遇到了真正的困难是无法直接找到解决问题的策略。 有一种借助形象手段的方法可以帮助你利用知识结构图像指挥员指挥作战那样，进行图上作业，使得思维条理清晰，又防止遗漏。力 运动状态的变化力的定义力的种类力的矢量 性力的积累动量守恒 机械能守恒运动描述运动合成分解曲线运动简谐运动机械波力的瞬时作用效果力的时间积累效果运动的种类判据力的空间积累效果 动能定理.doc直线运动.doc直线运动电场 磁场电动势交流电路 直流电路麦氏理论具体操作o 1、根据问题确定研究对象的受力和运动情况。o 2、在知识结构图中圈出所涉及受力的规律和运动的规律。o 3、形象展示题目的物理情景寻找本题特定的条件o 4、根据问题和已知条件择解决问题的具体规律和数学方法o 例题 1：（ 2006全国高考 卷： 24题）一水平的浅色长传送带上放置一煤块（可视为质点），煤块与传送带之间的动摩擦因数为 。初始时，传送带与煤块都是静止的。现让传送带以恒定的加速度a0 开始运动，当其速度达到 v0 后，便以此速度做匀速运动。经过一段时间，煤块在传送带上留下了一段黑色痕迹后，煤块相对于传送带不再滑动。求此黑色痕迹的长度。（ 1）运动模型的分析：o 因为传送带初速度为 0，加速度a0恒定，所以传送带做匀变速直线运动o 因为煤块初速度为 0，在水平方向仅受滑动摩擦力的作用，加速度恒定，所以煤块也做加速度为 a2的匀变速直线运动a2 v0v v0s01v=0v=0a0a2a2=0v0v= v0s2s02s01直线运动曲线匀速非匀变速匀变速重力弹力摩擦力电场力磁场力力分类力的合成与分解vt机械能守恒动量守恒o 解法一：选择利运动学公式和牛顿定律来解o 传送带加速度的时间 o 传送带加速阶段的位移为o o 煤块加速度的时间为 o 煤块加速阶段的位移为 o 传送带匀速运动的位移 o 由此可得黑色痕迹的长度o o 例题 2：（ 2006四川）如图所示，在足够大的空间范围内，同时存在着竖直向上的匀强电场和垂直纸面向里的水平匀强磁场，磁感应强度 B 1.57T。小球 1带正电，其电量与质量之比 q1/m1 4C/kg，所受重力与电场力的大小相等；小球 2不带电，静止放置于固定的水平悬空支架上。小球 1向右以 v0 23.59m/s的水平速度与小球 2正碰，碰后经过 0.75s再次相碰。设碰撞前后两小球带电情况不发生改变，且始终保持在同一竖直平面内。（取 g10m/s2）问：o （ 1）电场强度 E的大小是多少？o （ 2）两小球的质量之比 m2/m1是多少？ v01 2EB（ 1）运动模型分析：o 因为带正电的小球 1所受重力和电场力的合力为零，小球在运动时的合外力由磁场力决定，所以小球 1在复合场中做匀速圆周运动。o 小球 2在碰撞后的瞬间具有向右的水平速度，又因为仅受重力作用，所以小球在复合场中做平抛运动。o 在碰撞过程中，因为在水平方向两个小球都不受力，所以两个小球的碰撞满足动量守恒的条件。 （ 2）在知识结构图中选择解题策略重力直线曲线匀速非匀变速匀变速弹力摩擦力电场力磁场力力分类力的合成与分解vt机械能守恒动量守恒平抛圆周重力直线曲线匀速非匀变速匀变速弹力摩擦力电场力磁场力力分类力的合成与分解vt机械能守恒动量守恒平抛圆周力的积累功冲量功率o 首先在结构图中找到运动模型的规律将其圈出。o 其次找到解决力和运动模型的规律。平抛运动、圆周运动都涉及加速度，所以要通过牛顿定律来解决。因为两球分别在做圆周运动和平抛运动之前，所以碰撞是联系平抛和圆周运动的桥梁。o （ 1）根据小球 1的受力有o （ 2）碰撞后小球 1做圆周运动，所以有o 可知小球 1只能逆时针旋转，才能在 与小球 2再次相碰 ， 碰撞后小球 2做平抛运动v1 v2O Rh两小球在碰撞中遵循动量守恒，规定水平向右为正方向 o 由以上各式解得（ 卷） 一小圆盘静止在桌布上，位于一方桌的水平桌面的中央。桌布的一边与桌的 AB边重合，如图。已知盘与桌布间的动摩擦因数为 1， 盘与桌面间的动摩擦因数为 2。 现突然以恒定加速度 a将桌布抽离桌面，加速度方向是水平的且垂直于 AB边。若圆盘最后未从桌面掉下，则加速度 a满足的条件是什么？ (以 g表示重力加速度 )ABaABaa2x2vt0v1tx1 x2aa1t：x1xl/2（ 卷）柴油打桩机的重锤由气缸、活塞等若干部件组成，气缸与活塞间有柴油与空气的混合物。在重锤与桩碰撞的过程中，通过压缩使混合物燃烧，产生高温高压气体，从而使桩向下运动，锤向上运动。现把柴油打桩机和打桩过程简化如下：柴油打桩机重锤的质量为 m， 锤在桩帽以上高度 为 h处（如图 1）从静止开始沿竖直轨道自由落下，打在质量为 M（包括桩帽）的钢筋混凝土桩子上。同时，柴油燃烧，产生猛烈推力，锤和桩分离，这一过程的时间极短。随后，桩在泥土中向下移动一距离 l。 已知锤反跳后到达最高点时，锤与已停下的桩帽之间的距离也为 h（ 如图 2）。已知 m1.0103kg， M 2.0103kg， h 2.0m， l 0.20m， 重力加速度 g 10m/s2， 混合物的质量不计。设桩向下移动的过程中泥土对桩的作用力 F是恒力，求此力的大小。自由下落 相互作用v1v2V桩下移17 中子内有一个电荷量为 的上夸克和两个电荷量为 的下夸克，一简单模型是三个夸克都在半径为 r的同一圆周上，如图 1所示。图 2给出的四幅图中，能正确表示出各夸克所受静电作用力的是1