知识点2：高中典型物理模型及方法

高中典型物理模型与方法一、连体模型：运动中几个物体重合，被排斥，用绳子或细棒连接的物体群。 解决此类问题的基本方法是整体法和隔离法。整体法是指在体内的物体间没有相对运动的情况下，以物体群为整体，对整体使用牛二定律列方程式隔离法是在需要求出体内各部间的相互作用(例如相互间的压力、相互间的摩擦力等)时，将某物体从连结体隔离开来进行分析的方法。连接体的圆周运动：两球由具有相同角速度的两球构成的系统机械能保存(无单一球机械能保存)m1m2与运动方向和摩擦的有无(与相同)无关，也与两物体的放置方式无关。平面、斜面和垂直都是一样的。 如果两个物体相对静止记住： N=(N为两物体间的相互作用力)能够应用一起加速运动物体的分子m1F2和m2F1这两个法则讨论：F10； F2=0N=m2m1f.f F10； F20N=(上述情况)F=F=F=F1F2 m1m2 N1 tg物体静止在斜面上tg物体沿着斜面加速a=g (sin-1 cos )的减少四、轻绳、杆型李祺绳只能受到拉力，杆可以受到向杆方向拉的力、推力、横向和任意方向的力。图：杆作用于球的力只有在=arctg ()时才是由运动状况决定的最高点的杠杆对球的力最低点的速度是多少？ 杠杆的拉力是多少？ em，qlo.o如果球带电呢？单曲b下摆、最低点的速度VB=mgR=整体下摆2mgR=mg=VB=AB杆对b做正功，AB杆对a做负功五、用轻绳系在一起的东西沿绳索连接的方向(可直曲)有共同的v和a。特别注意：当两个物体向绳索的连接方向运动时，首先将两个物体的v和a向绳索的方向分解，求出两个物体的v和a的关系式直线化的瞬间，沿着绳索方向的速度突然消失，在那个瞬间的过程中有能量的损失。讨论：假设圆运动的最高速度为V0，运动状况先平投，绳索变直时沿绳索方向的速度消失也就是说，有能量损失，绳索拉伸后，沿着圆周保存机械能。 不能在全过程中用机械能保存。求水平初速和最低点时绳索的拉力是多少？换个绳子时，首先自由落下，绳子被瞬间拉动(没有了沿着绳子的速度)存在能量损失(v1突然消失)，保存v2下摆的机械能量例如：将摆动球的质量设为m，从偏离水平方向30的位置静静地释放，将绳索设为理想的轻绳索，求出球运动到最低点a时绳索受到的张力是多少六、过重型号系统的重心具有垂直向上或向下的加速度(或此方向的分量ay )上肥胖(加速上或减速下) F=m(g a )向下的重量减少(加速下或减速上升) F=m(g-a )难点：一个物体的运动引起系统重心的运动从1到2到3的过程中(1，3除外)过重状态绳剪切背景显示数a.a图9q.q系统重心向下加速斜坡对地面的压力是多少？地面面对斜面的摩擦力吗？九、弹簧振子模型： F=-Kx (X、f、a、v、a、t、f、EK、EP等量的变化规律)水平型或垂直型十、单摆模型： T=2(类单摆)使用单摆测量重力加速度11 .波动模型：特征：是振动的形状和能量，介质中的各质点只在平衡位置附近振动。各质点受到压迫振动起振方向与振动源的起振方向相同接近源头的点先振动无波传播方向两点的共振时间差=波在该距离传播的时间波源振荡几个周期波向外发出几个波长。波从一介质传播到另一介质，频率不变，波速v=s/t=/T=f波动速度和振动速度的不同波动和振动的不同：波的传播方向质点的振动方向(同侧法)知波速和波形描绘经过t后的波形(特殊点描绘法和整留零法)。十二、汽车起动问题：的具体变化过程可表示为： 关键是发动机的功率是否达到额定功率一定的工作运转率速度VF=a=当a=0即F=f时，v达到最大vm保持虚拟机等速加速直线运动等速直线运动恒定加速度启动a定=即f一定P=F定v，即，p随着v的增大而增大a=0时，v达到最大vm，其后等速P=P时a定=0v变得更大F=a=均匀加速直线运动变化加速(a)运动等速运动(1)若以额定功率起动，则必定成为加速运动，牵引力随着速度的增大而减小，因此在求解时无法以均匀的变速运动的规律求解解.(2)特别是在额定加速起动时，注意牵引力恒定，电力根据速度增加到规定电力时的速度(额定加速结束时的速度)不是行驶的最大速度，而是之后以额定电力进行加速度减小的加速运动(该阶段与额定电力起动相同)，速度最大直到a=0为止.十三、图像模型：映射方法：一轴、二线、三斜、四面积、五切片、六交点明确：点、线、面积、倾斜度、截距、交点的意思中学物理重要影像运动学中的s-t图、v-t图、振动图像x-t图、波动图像y-x图等。电气中的电线分布图、磁感应线分布图、等势面分布图、交流图像、电磁振动i-t图等。实验中的图像：为了验证牛顿的第二定律，使用a-F图像、F-1/m图像用“伏安法”测量电阻时，测量描绘I-U图像的电源电动势和内阻时，用描绘U-I图的单摆测量重力加速度时描绘的图等。各种练习题中出现的图像：力学的F-t图、电磁振动的q-t图、电气的P-R图、电磁感应的-t图、E-t图等。模型法经常有以下三种情况(1)“对象模型”:理想化研究的对象本身代替由具体物质构成的代表研究对象的实体系统，称为对象模型(也称为概念模型)实际物体在某些条件下的近似和抽象，如质点、光滑平面、理想气体、理想电表等“力学”常见质点、点电荷、轻绳和棒、轻弹簧、单摆、弹簧振子、弹性体、隔热物质等(2)条件模型：理想化研究对象所在的外部条件，排除外部条件中妨碍研究对象运动变化的次要因素，强调外部条件的本质特征和最主要方面，将制作的物理模型称为条件模型(3)过程模型：将具体的过程纯化，理想化抽象化的物理过程称为过程模型理想化的物理现象或过程，例如等速直线运动、自由落下运动、垂直上投运动、平投运动、等速圆周运动、简单调和运动等。有些主题设定的物理模型不清楚，不应该直接处理，但是只要抓住问题的主要要素，忽略次要素，把复杂的对象和过程适当地转换成隐含的理想化模型，就可以解决问题。看物理情景构建物理模型，形成数学问题返回物理结论解决物理问题的一般方法可以总结成以下部分原始物理模型分为两类：对象模型(质点、轻棒、轻绳、弹簧振子、单摆、理想气体、点电荷、理想功率计、理想变压器、均匀强电场、均匀强磁场、点光源、光线、原子模型等)过程模型(等速直线运动、等速直线运动、等速圆周运动、平投运动、简单高次谐波、弹性碰撞、自由落体运动、垂直上投运动等)物理模型物理解题方法：例如全体法、假说法、极限法、逆思考法、