高中物理典型物理模型及方法82623

.高中典型物理模型与方法(精华)1 .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 N1F方向，内圈轨道相对于轮圈有侧压，f合-N=也就是说，列车转弯时的行驶速度不等于V0时，其向心力的变化可以由内外轨道自己调节轮辋侧压力，但调节的程度不要太大。 火车的高速化是通过增大轨道半径和倾斜角来实现的(2)无支撑的球在垂直平面内圆周运动超过最高点时：受力：由mg T=mv2/L可知，小球速度越小，绳索的张力和环压力t越小，但t的最小值仅为零，此时小球通过重力提供向心力结论：通过最高点时绳索(或轨道)在球无力(可理解为正好通过或不能通过的条件)时，只有重力提供向心力。 注意讨论：绳系球是从最高点投圆周还是平击运动。超过最高点的条件： vv临界(vv临时，绳索和轨道在球上分别产生拉伸力和压力)。不得超过最高点的条件： V 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4 .轻绳、杆型绳只能受到拉力，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 ()时才由运动状况决定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=李祺整体下摆2mgR=mg=VB=AB杆对b做正功，AB杆对a做负功 5 .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：当两物体向绳索的连接方向运动时，首先将两物体的v和a向绳索的方向分解，求出两物体的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：以圆运动的最高速度V0为例，运动情况先平投，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5 .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)过重状态钢丝剪切乐屋展示了几铁木球的运动系统重心向下加速并用同体积的水补充a.a图9q.qf.fm斜坡对地面的压力是多少？地面朝斜面有摩擦力吗？系统的重心是如何运动的？6 .冲突模式：两个非常重要的典型物理模型将在后面的动量守恒主题中讨论7 .子弹打击木块的模式：8 .人船模型：原本静止的系统在系统内发生相对运动时在该方向上遵循动量守恒方程： mv=MV； ms=MS； 位移关系式s S=d s=M/m=Lm/LM载人气球静止在高度h的高度。 气球的质量是m，人的质量是m。 人沿着绳子滑下地面，绳子至少有多长？20米S1S2mmo.or0f.ft.tt或s12 .图像模型：映射方法：一轴、二线、三斜率、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、物理模型法、等学法、物理图像法等知识分类要领力的瞬时性(发生a)F=ma，运动状态变化牛顿的第二定律1 .力的三个效果：时间累积效应(脉冲量) I=Ft，动量变化动量定理空间积累效应(功) w=Fs动能变化的动能定理2 .运动量的观点：运动量(状态量):p=mv=冲击量(过程量):I=F t动量定理：内容：物体受到的外力冲击量等于其动量的变化。式： f合t=mv1 mv (解题时受力分析和正方向的规定很重要)I=F合t=F1t1 F2t2 -=p=P终端-P初始=mv终端-mv初始动量守恒定律：内容、守恒条件、不同的公式和意义： _内容：相互作用的物体系统在没有受到外力的情况下，或者受到的外力之和为零的情况下，它们的总运动量不变化。(研究对象：由相互作用的2个物体或多个物体构成的系统)保存条件：外力不作用于系统。 (建模条件)外力作用于系统，但外力为零。外力作用于系统，合力也不为零，但合力远小于物体之间的相互作用。系统在某个方向上的合力为零，保存了该方向上的运动量。全过程某一阶段的系统外力为零，该阶段的系统动量守恒也就是说，原本连接的系统等速或静止(合掌外力为零)，分开后，在整体某个阶段合掌外力保持为零，能够保存运动量。/列车以一定的牵引力拖动拖车等速前进，拖车在解开挂钩后到停止运动的过程中保存了运动量“动量守恒定律”“动量定理”不仅适用于短时间的作用，也适用于长时间的作用。不同的表达式和含义(不同表达式的中文含义):p=p 或p1 p2=p1 p2或m1v1 m2v2=m1v1 m2v2(系统相互作用前的总运动量p等于相互作用后的总运动量p)。P=0(系统总动量的变化为0 )p=-p (两物体的运动量变化的大小相等，方向相反)当交互系统由两个物体组成时，动量守恒在实际应用中的具体公式是m1v1 m2v2=； 0=m1v1m2v2m1v2=(m1m2)v共原本以运动量(p )运动的物体大小相等，如果得到反方向的运动量(-P )，就是引起物体静止或反方向运动的临界条件。 即，P (-P)=0注意理解四性：系统性、矢量性、同时性、相对性系统性：研究对象是一个系统，研究对象是一个过程矢量性：一维时，某个方向为正方向，速度方向与正方向相同速度为正、反为负把向量运算简化为代数运算。 引入符号并转换成代数运算。 如果不注意正方向的设定，经常会产生错误的结果。 一旦走错了方向，问题就解决不了相对性：的所有速度必须是相对相同的惯性参照系。同时性： v1、v2为相互作用前同时刻的速度，v1、v2为相互作用后的同时刻的速度.选择解题步骤：对象