高三物理第二轮复习策略

.,以建构系统的知识结构为重点以培养学生的思维能力为核心,高三物理第二轮复习策略马晓堂北京教育学院通州分院2012.12.8,西安讲座,.,提纲,一、高考怎样考二、学生解题困难成因分析三、综合题的结构和特点四、综合题解题理论简介五、以建构系统的知识结构为重点六、以培养学生的思维能力为核心,.,一、高考怎样考,.,一、高考怎样考,.,一、高考怎样考,习题类型：选择题8（力4电4，天体、图像、电磁感应、实际应用年年有）实验题2（1力；1电；仪器读数）计算题必做2（1力-力和运动；1电-粒子在EB中运动）填空、计算题选1（热学；振动和波、光的折射；近代、动量）,.,一、高考怎么考？,1.高考总是以物理知识为载体。对策：引导学生构建系统的知识结构是掌握知识的最高层次。2.高考以考查学生的能力为核心。对策：一轮理解能力、推理能力、数学能力、实验能力是基础；二轮分析综合能力是核心；创新能力是最高点。3.怎样把握高考。抓住不变量，关注创新点。,.,二、学生解题疑难成因分析,教材因素（方法、策略隐含）教师因素（知识、教法、情感）学生因素：学习成绩=f（智商水平，知识基础，学习动机）,.,二、学生解题疑难成因分析,现代心理学能力的知识观：以知识解释能力有研究表明：“物理问题解决”能力弱的原因是缺乏习得的陈述性知识-是什么？（理解）习得的程序性知识-如何做？（推理）习得的策略性知识-怎么想？（分析综合）第二轮复习重点解决：由于学生“策略性知识”缺乏导致的“结构良好的综合题”疑难问题的解析,.,三、综合题的特点,（一）案例1分析如图所示，在高出水平地面h=1.8m的光滑平台上放置一质量M=2kg、由两种不同材料连接成一体的薄板A，其右段长度l1=0.2m且表面光滑，左段表面粗糙。在A最右端放有可视为质点的物块B，其质量m=1kg。B与A左段间动摩擦因数=0.4。开始时二者均静止，现对A施加F=20N水平向右的恒力，待B脱离A（A尚未露出平台）后，将A取走。,.,（一）案例1分析,B离开平台后的落地点与平台右边缘的水平距离x=1.2m。（取g=10m/s2）求：（1）B离开平台时的速度。（2）B从开始运动到刚脱离A时，B运动的时间tB和位移xB（3）A左端的长度l2,诊断：学生画不出状态图，找不到速度、位移、时间关系,.,（1）设物块平抛运动的时间为t，由运动学知识可得,联立式，代入数据得,（2）设B的加速度为a2，由牛顿第二定律和运动学的知识得,联立式，代入数据得,（一）案例1分析,.,（3）设B刚开始运动时A的速度为,由动能定理得,设B运动后A的加速度为,由牛顿第二定律和运动学知识得,联立各式，代入数据得,（一）案例1分析,.,例2、如图所示，固定的凹槽水平表面光滑，其内放置U形滑板N，滑板两端为半径R0.45m的1/4圆弧面，A和D分别是圆弧的端点，BC段表面粗糙，其余段表面光滑，小滑块P1和P2的质量均为m，滑板的质量M4mP1和P2与BC面的动摩擦因数分别为10.10和20.40，最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，开始时滑板紧靠槽的左端，P2静止在粗糙面的B点，,三、综合题的特点,.,P1以v04.0m/s的初速度从A点沿弧面滑下，与P2发生弹性碰撞后，P1处在粗糙面B点上，当P2滑到C点时，滑板恰好与槽的右端碰撞并与槽牢固粘连，P2继续滑动，到达D点时速度为零,P1与P2视为质点,取g10m/s2问：P2在BC段向右滑动时，滑板的加速度为多大?BC长度为多少？（3）N、P1和P2最终静止后，P1与P2间的距离为多少？,三、综合题的特点,.,P1滑到最低点速度为v1，由机械能守恒定律有：,P1、P2碰撞，满足动量守恒，机械能守恒定律,设碰后速度分别为、,解得：,三、综合题的特点,.,P2向右滑动时，假设P1保持不动，对P2有：,（向左）,对P1、M有：,此时对P1有：,所以假设成立。,三、综合题的特点,.,（2）P2滑到C点速度为,P1、P2碰撞到P2滑到C点时，设P1、M速度为v，,由动量守恒定律：,解得：,对P1、P2、M为系统：,代入数值得L=1.9m,滑板碰后，P1向右滑行距离：,P2向左滑行距离：,所以P1、P2静止后距离:,.,（二）试题结构：初始条件：实物条件、量值条件（显性、分散性）动变条件、关系条件（隐性、无序性）目标要求：待求物理量条件的三种作用：提供素材；激发联想，促成回忆、类比；引导选择。,三、综合题的结构和特点,.,（三）试题特点1、是参与物（含场）多，尤其联系生产、科研和生活实际的物理问题，实物系统、装置、设备等要求学生能具体问题具体分析，灵活选择研究对象。2、由于参与物多，必然导致相互作用复杂，尤其是弹力和摩擦力分析比较难。学生不习惯由运动推力。3、复杂的相互作用又造成物理状态难以确定，对一些隐含状态（临界状态、极值等）等更是如此。,三、综合题的结构和特点,.,4、由于物理状态难确定，相互作用复杂，导致复杂的物理过程难分解。5、由于参与物和物理过程较多，又会导致物理关系复杂、隐含，补充多个关系式。6、需要使用较多的物理规律列式。要求学生对物理规律有系统的认识。7、要求学生具有较强的应用物理方法综合分析物理问题的能力。8、要求学生具有较强的数学能力,三、综合题的结构和特点,.,四、综合题解题理论简介,问题解决系统:把由物理试题、知识结构、思维操作所组成的系统称为问题解决系统。把组成系统的三个不同部分称为系统里的子系统。把解决问题的过程看做是整个问题解决系统的运行过程。,.,现象：系统、条件、过程、结果模型：实物、构件、系统、仪器设备；过程等概念：实物、属性、状态、过程、作用规律：定律、定理、原理、法则、公式等方法：物理方法；思维方法；数学方法；解题方法：强方法（一轮）；弱方法（二轮）,五、以建构系统的知识结构为重点,.,五、以建构系统的知识结构为重点,.,五、以建构系统的知识结构为重点,.,五、以建构系统的知识结构为重点,.,五、以建构系统的知识结构为重点,.,上述知识结构的缺点,1.没有体现物理现象和模型2.没有体现方法3.没有体现策略性知识4.没有从解题的角度建构完整的知识结构要素：现象、模型、概念、规律、方法、策略,五、以建构系统的知识结构为重点,.,（一）把概念重新分组站在解题的视角1.现象：摩擦、感应、传导起电；物质的电结构2.基本规律：电荷守恒定律；库仑定律；叠加原理3.电场的描述模型：点电荷；电场线；等势面；5图概念：电场强度3性（矢、唯、叠）3式（定、决、关）；电势4法；电场线和等势面，电势能，功，能守电势差；定义式、关系式、动能定理方法：叠加法、微元法、割补法、替代法、对称性,五、以建构系统的知识结构为重点,.,4、场与电荷的相互作用电场力2式；叠加电场力的功：特点；计算4法：2式，功能关系，守恒电势能4法（类比）电场强度、电势、电势差、电势能的对比（意义，公式，性质，决定因素，量性，形象描述，单位，联系；易错点）电场与重力场的概念和规律比较,五、以建构系统的知识结构为重点,.,5、电容器；3式（定义式，增量式，决定式）2类动态问题；常用电容器静电的利用及危害,五、以建构系统的知识结构为重点,.,6、带电体在电场中的运动解题策略多了力、功、能、图回归力学解题思路：直线，圆周、类平抛，往复运动示波管、静电吸尘等,五、以建构系统的知识结构为重点,.,电磁感应解题方法,力学分析,牛顿定律,平衡条件,动量定理,动量守恒,动能定理,能量守恒,电路结构、电学量,认电源、求E、r,五、以建构系统的知识结构为重点,.,一、图片、图像：认电源，求E、r，流向1、E=BLV；B不变，L长和类，V相对B2、E=n/t；平均速度3、E=BLVSB/t;4、E=1/2Br25、E=Emsint6、E=LI/t7、E=E1E2,五、以建构系统的知识结构为重点,.,二、电路结构、计算电学量1、电流：I=q/t,I=U/R,I=E/(R+r)2、电量：q=/(R+r)，Q=CU,BLq=p3、电热：Q=I2Rt有效值，Q=W克安，能守4、功率：P=FV,P=I2R=U2/R,P=UI,P=EI5、串并联电路U,I,P，Q的分配关系6、闭合电路：E=U外+U内=IR+Ir三、力学分析,五、以建构系统的知识结构为重点,.,高效解题策略：强方法：一轮：“模型法”弱方法：二轮：“六个分析”,六、以培养学生的思维能力为核心,.,任何一个物理事件都是研究对象由一个状态转变到另一个状态的过程。在这个过程中外界作用是使物体运动状态改变的原因。物理事件发生发展必然遵循一定物理规律。几个相互关联的运动在一定的时空中进行，必然存在空间、时间、速度、动量和能量的传递或转化等关联。所以，对复杂的运动抓住研究对象、运动状态、相互作用、运动过程、运动规律、相互关系的分析是解决问题的关键。只有抓住关键，才能实现高效解题！,策略解读,六、以培养学生的思维能力为核心,.,关键词语（对象、状态、作用、过程、关系）隐含条件（动变条件）图像、图片（五看三变；结构和原理）条件、目标,1.科学审题,六、以培养学生的思维能力为核心,.,（1）参与客体：分为研究系统、外界、参照系，外界是指系统之外的一切与系统有相互作用的物体。（2）选择方法：对于有相互作用的物体系统，可优先考虑选择整体法，然后考虑隔离法。（3）陌生对象：通过等效、类比、理想化方法转化为熟悉的模型。（4）对连续体：可考管道模型法、微元法等建立模型。,2.对象分析：,六、以培养学生的思维能力为核心,.,（5）理想模型：质点、点电荷、细绳、轻弹簧、弹簧振子、单摆、理想气体、光线（6）设备模型：风力发电机、太阳能汽车、测速仪、示波器、静电除尘、速度选择器、质谱仪、加速器、磁流体发电机、霍尔效应、交流发电机、变压器、远距离输电、振荡电路、打点计时器等实验装置和测量仪器（7）精彩体育运动项目，如滑板等；生活中的物理现象：传送带等。（8）分类：有模、建模、无模,2.对象分析：,六、以培养学生的思维能力为核心,.,（1）物理状态：位置坐标（参照系）、时刻和速度。（加速度、功率、动量、能量）（2）分类：初始状态、中间状态、终态。（3）分类：显含状态、隐含状态：没有明示的关键状态（例如：临界状态、极值状态、不定状态、多值状态等等）。,3.状态分析：,六、以培养学生的思维能力为核心,.,（4）构建常见的隐含状态模型：轨道连接模型：力突变模型：1.弹力突变、2.摩擦力突变、3.安培力隐含速度、4.洛伦兹力显含速度、5.合力为0、6.圆周运动。速度临界模型：4.速度为零、5.加速度为零速度最大、6.共速（追击，弹簧，传送带、碰撞等）（5）分析方法：假设法、极限法、等效法等。,六、以培养学生的思维能力为核心,.,（1）10个力的产生条件和三要素，10副场图（2）受力分析的科学顺序（知、场、点2、先加后减、未知力方向假设）（3）找力三法：产生条件，牛三、由运动找力（4）分析合力是恒力还是变力，如果是变力还要分析变化趋势如何。（5）轻弹簧、轻绳、轻杆、传送带等施力特点（6）注意分析力的时间积累效果和空间积累效果。,4.作用分析：,六、以培养学生的思维能力为核心,.,例：摩擦力的十个误区误区一：静止物体只能受到静摩擦力，运动物体只能受到滑动摩擦力误区二：摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反误区三：沿粗糙水平面相对滑动的物体一定受到摩擦力误区四：摩擦力的方向总是与物体的运动方向在同一条直线上,六、以培养学生的思维能力为核心,设计系列问题突破难点,.,误区五：摩擦力总是阻力，或者说总是阻碍物体的运动误区六：压力越大，摩擦力越大误区七：计算滑动摩擦力时,正压力FN的大小就等于物体所受的重力的大小误区八：接触面积越大，滑动摩擦力越大误区九：最大静摩擦力总是等于滑动摩擦力误区十：静摩擦力不做功，而滑动摩擦力做负功,.,(1)学生应熟练掌握根据初速度、合外力及其夹角确定单一物理过程的类型的策略.(2)并确定第一过程的末状态。第一过程的末状态就是第二过程的初始状态，以此类推可分解单体递进多过程，注意不要忽视瞬时过程，如碰撞过程。(3)对无相互作用的多个物体可分别进行过程分析；对于往复过程、循环过程、无穷过程、要注意分析一个周期的运动情况。画过程图、图像法。（4）由于运动和力息息相关，所以，力和运动情况要注意逆向分析。,5.过程分析：,六、以培养学生的思维能力为核心,.,明确三要素，对号入座,.,明确三要素，对号入座,.,5.过程分析：,落实三大典型过程的解题思路：1、匀变速直线运动：知三求二想平均3类打点计时器a+平均，4个比例式2、圆周运动：向心力公式+动能定理+临界对象、状态、受力、轨道平面、定圆心方法、画轨迹、求半径、向心力公式和周期公式。,六、以培养学生的思维能力为核心,.,),),3、平抛：分解、2三角形。,两个推论,tan=2tan,),描述平抛运动的物理量有v0、v、vy、v、x、y、s、t、。已知这8个物理量中的任意两个，可以求出其它6个。,.,时间关系：周期性空间关系：位移，相对位移，对称，几何速度关系：v=0；共速；相对速度；a=o,v最大。力和速度关系：两体加速度关系、相对加速度动量关系：总动量方向守恒，平均动量守恒等。功能关系：能量关系：具体问题具体分析并能根据具体情境列出相应的关系式。,6.关系分析：,六、以培养学生的思维能力为核心,.,功能关系：,6.关系分析：,六、以培养学生的思维能力为核心,.,综合对象分析、状态分析、受力分析、过程分析、关系分析，突破难点，建立模型，画状态图，理顺解题思路。,7.规律分析,六、以培养学生的思维能力为核心,.,根据已知、未知、对象、状态、过程、关系列方程力学要熟悉六大规律的特点、成立条件、使用程序和注意事项。力学规律分析,7.规律分析：,六、以培养学生的思维能力为核心,.,审查思路、规范列式、查易错点。说明对象、状态、过程、关系、规律、符号、统一单位。反思结果，讨论意义。,8.规范解题：,六、以培养学生的思维能力为核心,.,学生易出现的书写问题：,1.字迹不清（字太小、潦草）。2.格式不整（字太大、顺序混乱）3.字母大小写不分，相近字母不分（r、）。4.不写基本公式，公式左右颠倒。5.解题不分(1)、(2)、(3)。6.不能正确使用角标（一个符号代表多个意义）。7.不加任何简练说明。,六、以培养学生的思维能力为核心,.,六、以培养学生的思维能力为核心,训练规范的书写格式：1.简要说明2.基本公式3.代数4.答案5字迹清楚，符号准确，格式整齐。,.,张宪魁,9.数理方法,六、以培养学生的思维能力为核心,.,10、策略应用示范,带电体运动问题分类：状态问题；过程问题：1.单体单过程（典型和非典型）2.单体多过程3.两体单过程4.两体多过程5.多体多过程,六、以培养学生的思维能力为核心,.,单体多过程问题明确研究对象m。分析关键词，题图，挖掘隐含条件。受力分析、状态分析、过程分析把复杂过程分解为若干子过程，画受力图和过程图。分析含有未知量的过程（主过程），优选物理规律；典型子过程用相应的物理规律和运动学公式列式；非典型过程用动能定理、能量守恒或运动的分解方法，注意全程列式。寻找相关子过程间物理量之间的关系s、v、t；由子过程求出主过程所需要的物理量审查思路、方程式、易错点、解方程、统一单位，计算。,六、以培养学生的思维能力为核心,.,单体例：一个同学质量m=65kg,站立举手摸高（手指摸到最大高度）h1=2.2m.该同学从所站h2=1.0m的高处自由下落，脚接触地面后经过时间t=0.25s身体速度降为零，紧接着他用力F蹬地跳起，摸高为h3=2.7m,假定前后两个阶段中同学与地面的作用力分别都是恒力，求同学蹬地的作用力F.(取g=10m/s2),答：1230N，方向向下,单体多过程,.,连接体会选择整体法a同和隔离法a不同及其综合、瞬时问题；非连接体的解法为：明确研究对象m。分析关键词，题图，挖掘隐含条件。分别对每个物体受力分析、状态分析、过程分析，画受力图和过程图。根据已知量，未知量和过程特点选择规律；典型子过程用相应的物理规律和运动学公式列式；非典型过程用动能定理、能量守恒或运动的分解方法，注意全程列式。寻找相关子过程间物理量之间的关系。审查思路、方程式、易错点、解方程、统一单位，计算。,多体多过程问题,六、以培养学生的思维能力为核心,.,例1、如图所示，物体A放在足够长的木板B上，木板B静止于水平面。t=0时，电动机通过水平细绳以恒力F拉木板B，使它做初速度为零，加速度aB=10m/s2的匀加速直线运动。已知A的质量mA和B的质量mB均为20kg,A、B之间的动摩擦因数1=005，B与水平面之间的动摩擦因数2=01，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等，重力加速度g取10m/s2。求（1）物体A刚运动时的加速度aA0.5m/s2（2）t=10s时，电动机的输出功率P；7W（3）若t=10s时，将电动机的输出功率立即调整为P=5W，并在以后的运动过程中始终保持这一功率不变，t=38s时物体A的速度为12m/s。则在t=10s到t=38s这段时间内木板B的位移为多少？3.03m,六、以培养学生的思维能力为核心,.,2、（2010山东）24（15分）如图所示，四分之一圆轨道OA与水平轨道AB相切，它们与另一水平轨道CD在同一竖直面内，圆轨道OA的半径R=0.45m，水平轨道AB长s1=3m，OA与AB均光滑。一滑块从O点由静止释放，当滑块经过A点时，静止在CD上的小车在F=1.6N的水平恒力作用下启动，运动一段时间后撤去力F。当小车在CD上运动了s2=3.28m时速度v=2.4m/s，此时滑块恰好落入小车中，已知小车质量M=0.2kg，与CD间的动摩擦因数=0.4。（取g=10m/s2）求（1）恒力F的作用时间t。1s（2）AB与CD的高度差h。0.8m,（1）对M的s2全程动能定理求位移s，对t过程牛二+位移时间关系式（2）中态速度，时间关系为线索：M匀加t+匀减t=m匀速t1+平抛t2,六、以培养学生的思维能力为核心,.,3、一平板车,质量M=100千克,停在水平路面上,车身的平板离地面的高度h=1.25米,一质量m=50千克的小物块置于车的平板上,它到车尾端的距离b=1.00米,与车板间的滑动摩擦系数m=0.20,如图所示.今对平板车施一水平方向的恒力,使车向前行驶,结果物块从车板上滑落.物块刚离开车板的时刻,车向前行驶的距离S0=2.0米.求物块落地时,落地点到车尾的水平距离X,不计路面与平板车间以及轮轴之间的摩擦.取g=10米/秒2.,六、以培养学生的思维能力为核心,.,X1,X2,X3,X,知：M=100千克,h=1.25米,m=50千克,b=1.00米,m=0.20,S0=2.0米.求x,六、以培养学生的思维能力为核心,.,解：m离车前，画出运动示意图,am=f/m=g=2m/s2,Sm=1/2amt2=S0-b=1m,S0=1/2aMt2=2m,aM=2am=4m/s2,aM=(F-mg)/M=F/M-0.25010/100=F/M1=4m/s2,m离车后,aM=F/M=5m/s2,m平抛,Sm=vmt1=20.5=1m,SM=vMt1+1/2aMt12=40.5+1/250.25=2.625m,S=SM-Sm=1.625m,.,例4.一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。理解情景、建立模型对传送带：匀加速方程匀速方程对煤块：匀加速过程列方程对传送带、煤块：找关联（时间、空间）,六、以培养学生的思维能力为核心,.,用几何图形分析：,4、煤块与传送带之间动摩擦因数为，初始都静止。传送带以恒定加速度a0开始运动，速度达到v0后便做匀速运动。求黑色痕迹的长度。,(1)黑色痕迹等于带、煤的位移差,(2)带的位移分匀加速、匀速两部分,(3)带的匀加速位移可由运动学公式求,(4)带的匀速运动时间t2需通过煤来求,(5)煤只有一个g匀加速运动过程，总时间（t1t2）可由末速度v0求得,(6)t1可以通过带的匀加速运动末速度为v0求得,因此，解题顺序为：,v0=a0t1（求得t1）,v0=a(t1+t2)（求得t2）,mg=ma（求得a）,.,用物理图象分析：,煤块与传送带之间动摩擦因数为，初始都静止。传送带以恒定加速度a0开始运动，速度达到v0后便做匀速运动。求黑色痕迹的长度。,v0=a0t1（求得t1）,v0=a(t1+t2)（求得t2）,mg=ma（求得a）,由于物理图象能把物理情景和物理规律两个方面的信息融在一起，因此比较容易建立物理量之间的关系。,要解得梯形与三角形面积之差，在高（v0）已知的情况下，必须求解t1和t2的值，这为解题提供了明确思路。,图象中很清楚，t1和（t1+t2）分别是以红、蓝斜线为斜边的直角三角形的底，这就很容易想到以下步骤和。,.,2.用物理图象分析的优点,物理图象能把物理情景、物理规律、研究对象各方面的信息融在一起，描述简洁，因此比较容易建立物理量之间的关系，从而有利于发掘有效信息，有利于形成解题思路。,关于物体运动的几何图形，能体现不同状态、过程的物理情景和不同研究对象物理量之间的关系，但描述是割裂和复杂的。,六、以培养学生的思维能力为核心,.,本题满分：20分平均得分：3.5分,例5、一小圆盘静止在桌布上，位于一方桌的水平桌面中央。桌布一边与桌AB边重合。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，加速度方向水平且垂直于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）,六、以培养学生的思维能力为核心,.,1mgma12mgma2,v22a1x1v22a2x2,x1+x2l/2,返回,x=1/2at2,x1=1/2a1t2,而x=l/2+x1,六、以培养学生的思维能力为核心,.,六、以培养学生的思维能力为核心,.,例6、25（2007四川分）目前，滑板运动受到青少年的追捧。如图是某滑板运动员在一次表演时的一部分赛道在竖直平面内的示意图，赛道光滑，FGI为圆弧赛道，半径R6.5m，G为最低点并与水平赛道BC位于同一水平面，KA、DE平台的高度都为h=18m。B、C、F处平滑连接。滑板a和b的质量均为m，m5kg，运动员质量为M，M45kg。表演开始，运动员站在滑板b上，先让滑板a从A点静止下滑，t10.1s后再与b板一起从A点静止下滑。滑上BC赛道后，运动员从b板跳到同方向运动的a板上，在空中运动的时间t20.6s。（水平方向是匀速运动）。运动员与a板一起沿CD赛道上滑后冲出赛道，落在EF赛道的P点，沿赛道滑行，经过G点时，运动员受到的支持力N=742.5N。（滑板和运动员的所有运动都在同一竖直平面内，计算时滑板和运动员都看作质点，取g10m/s）（1）滑到G点时，运动员的速度是多大？（2）运动员跳上滑板a后，在BC赛道上与滑板a共同运动的速度是多大？（3）从表演开始到运动员滑至I的过程中，系统的机械能改变了多少？,四个分析系统选择,.,例7如图所示，水平传送带AB长L=5m，质量为M=1kg的小木块随传送带一起以v1=2m/s的速度向左匀速运动（传送带的传送速度恒定），小木块与传送带间的动摩擦因数=0.5。当小木块运动至最左端A点时，一颗质量为m=0.02kg的子弹以v0=300m/s水平向右的速度正对小木块射入并穿出，穿出速度u=50m/s，以后每隔1s就有一颗子弹射向小木块。设子弹射穿小木块的时间极短，且每次穿过小木块时所受阻力相同（g取10m/s2）。求（1）在被第二颗子弹击中前的瞬间，小木块向右运动的距离是多大？（2）若水平传送带AB距地面的高度h=5m，小木块最终从水平传送带B点落到地面的C点，求B点到C点的水平距离是多大？,六、以培养学生的思维能力为核心,.,例8（上海高考题）为研究静电除尘，有人设计了一个盒状容器，容器的侧面是绝缘的透明有机玻璃，它的上下底面是面积A=0.04m2的金属板，间距L=0.05m，当连接到U=2500V的高压电源的正负两极时，能在两金属板间产生一个匀强电场，如图所示。现把一定量均匀分布的烟尘颗粒密闭在容器中，每立方米有烟尘颗粒1013个。假设这些颗粒都处于静止状态，每个颗粒带电量q=+1.010-17C，质量为m=2.010-15kg，不考虑烟尘颗粒之间的相互作用力和空气阻力，并忽略烟尘颗粒所受重力，合上电键后：经过多长时间烟尘颗粒可以全部被吸附？,六、以培养学生的思维能力为核心,.,对象分析：选取处于电场中的一个烟尘带电颗粒进行研究。状态分析：初态靠近上板表面，v=0；终态烟尘带电颗粒被吸附到下板时。（颗粒即被全部吸附）。受力分析：在上下金属板间加上直流高压，两板间将产生匀强电场，只受竖直向下的电场力作用，是一恒力。过程分析：带电粒子在匀强电场中作向下的初速度为零的匀加速度直线运动。关系分析：上下底面间距L即位移,规律分析：L=at2/2牛顿定律：a=qU/mL解得t=0.02s,六、以培养学生的思维能力为核心,.,方法二：将所有烟尘颗粒作等效：一是等效为一个质点；二是等效在盒的正中央，建立质点运动模型求解。当等效质点的位移最大时，即到达下板时，系统的总动能最大。根据运动学公式：x=L/2=at2/2，a=qU/mL则本问主要考查在物理情景分析的基础上建立对象模型。,北京高考23题是建模题,六、以培养学生的思维能力为核心,.,例9（20分）匀强电场的方向沿x轴正方向，电场强度E随x的分布如图所示，图中E0和d均为已知量将带正电的质点A在O点由静止释放A离开电场足够远后，再将另一带正电的质点B放在O点也由静止释放当B在电场中运动时，A、B间的相互作用力及相互作用能均为零；B离开电场后，A、B间的相互作用视为静电作用已知A的电荷量为Q，A和B的质量分别为m和m/4不计重力（1）求A在电场中的运动时间t；,（2）若B的电荷量为q=4Q/9，求两质点相互作用能的最大值Epm；（3）为使B离开电场后不改变运动方向，求B所带电荷量的最大值qm。,六、以培养学生的思维能力为核心,.,解析：（1）由牛二定律：A在匀强电场中由匀变速直线运动得（2）设A、B离开电场时的速度分别为A0、B0由动能定理有A、B在库仑斥力作用过程中：动量、能量守恒；斥力对A做正功使A加速，对B做负功使B减速，因vBvA，故路程xBxA；因斥力大小相等，做功的绝对值WBWA，斥力做功之和为负，相互作用能增加。当A、B相距最近时相互作用能最大，此时两者共速,.,解析：（3）A、B在xd区间内运动过程中：动量且能量守恒且在初态和末态均无相互作用，即EP=0,代入,.,画v-t图像试试：直观、类比于碰撞,共速时：Epm类比：完全非弹性碰撞,动撞动的完全弹性碰撞：再次达无穷远时动量守恒、机械能守恒要求：B不反弹速度为正值；需要求解二元二次联立方程组。,.,1、直线边界（进出磁场具有对称性）,2、平行边界（存在临界条件）,3、圆形边界（沿径向射入必沿径向射出）,注意：从一边界射入的粒子，从同一边界射出时，速度与边界的夹角（弦切角）相等。带电粒子沿径向射入圆形磁场区域内，必从径向射出。关注几种常见图形的画法，如图所示：,六、以培养学生的思维能力为核心,.,分析1：,例10、10年O处粒子源某时刻发射大量m、q的正粒子，速度大小相同，方向分布在090范围内;粒子半径在a/2与a之间；从发射粒子到粒子全部离开磁场经历的时间恰好为粒子做圆周运动周期的四分之一。求最后离开磁场的粒子从粒子源射出时的(1)速度大小；(2)速度方向与y轴正方向夹角的正弦。,若粒子和y轴夹角=0，运动半径a/2，轨迹如右图半圆。,根据题意，要增大半径，同时要满足在磁场中运动时间是T/4，需要增大角,此时粒子在磁场中运动时间为T/2,不符合题意。,.,分析2：,O处粒子源某时刻发射大量m、q的正粒子，速度大小相同，方向分布在090范围内;粒子半径在a/2与a之间；从发射粒子到粒子全部离开磁场经历的时间恰好为粒子做圆周运动周期的四分之一。求最后离开磁场的粒子从粒子源射出时的(1)速度大小；(2)速度方向与y轴正方向夹角的正弦。,增大，且半径OC2a/2，OC2A290，沿OA2弧运动的粒子在磁场中运动时间为T/4。,若保持半径OC2不变，略微减小，粒子轨迹将位于OA2弧上方。,C2,A2,A3,OA3的弦长大于OA2，OA3对应的弧长也大于OA2，沿OA3运动的时间将大于T/4，不满足题目条件。,由以上分析可知，最后离开磁场的粒子，其轨迹应该和磁场上边缘相切。,.,分析3：,O处粒子源某时刻发射大量m、q的正粒子，速度大小相同，方向分布在090范围内;粒子半径在a/2与a之间；从发射粒子到粒子全部离开磁场经历的时间恰好为粒子做圆周运动周期的四分之一。求最后离开磁场的粒子从粒子源射出时的(1)速度大小；(2)速度方向与y轴正方向夹角的正弦。,沿ODA弧运动的粒子为最后离开磁场的粒子，OCA90。,A,r,D,P,E,CDCP+PD,rrsin+a/2,OEOP+PE,arcos+rsin,因sin2+cos21,由解得,C,，有效解为,进一步可解得：,.,例11、2011年25（19分）,如图，在区域I（0xd）和区域II（dx2d）内分别存在匀强磁场，磁感应强度大小分别为B和2B，方向相反，且都垂直于Oxy平面。一质量为m、带电荷量q（q0）的粒子a于某时刻从y轴上的P点射入区域I，其速度方向沿x轴正向。已知a在离开区域I时，速度方向与x轴正方向的夹角为30；此时，另一质量和电荷量均与a相同的粒子b也从p点沿x轴正向射入区域I，其速度大小是a的1/3。不计重力和两粒子之间的相互作用力。求（1）粒子a射入区域I时速度的大小；（2）当a离开区域II时，a、b两粒子的y坐标之差。,.,解：（1）设粒子a在I内做匀速圆周运动的圆心为C（在y轴上），半径为Ra1，粒子速率为va，运动轨迹与两磁场区域边界的交点为如图。由洛仑兹力公式和牛顿第二定律得由几何关系得式中，由式得,六、以培养学生的思维能力为核心,.,（2）设粒子a在II内做圆周运动的圆心为On，半径为，射出点为（图中末画出轨迹），由沦仑兹力公式和牛顿第二定律得由式得三点共线，且由式知点必位于的平面上。由对称性知，点与点纵坐标相同，即式中，h是C点的y坐标。,六、以培养学生的思维能力为核心,.,设b在I中运动的轨道半径为，由洛仑兹力公式和牛顿第二定律得设a到达点时，b位于点，转过的角度为。如果b没有飞出I，则（11）式中，t是a在区域II中运动的时间，而（12）（13）,六、以培养学生的思维能力为核心,.,由（11）（12）（13）式得（14）由（14）式可见，b没有飞出I。点的y坐标为（15）由（14）（15）式及题给条件得，a、b两粒子的y坐标之差为（16）,六、以培养学生的思维能力为核心,.,例12、2012年-25.（18分）,如图，一半径为R的圆表示一柱形区域的横截面（纸面）。在柱形区域内加一方向垂直于纸面的匀强磁场，一质量为m、电荷量为q的粒子沿图中直线在圆上的a点射入柱形区域，在圆上的b点离开该区域，离开时速度方向与直线垂直。圆心O到直线的距离为。现将磁场换为平等于纸面且垂直于直线的匀强电场，同一粒子以同样速度沿直线在a点射入柱形区域，也在b点离开该区域。若磁感应强度大小为B，不计重力，求电场强度的大小。,.,解：粒子在磁场中做圆周运动。设圆周的半径为r，由牛顿第二定律和洛仑兹力公式得式中v为粒子在a点的速度。过b点和O点作直线的垂线，分别与直线交于c和d点。由几何关系知，线段和过a、b两点的轨迹圆弧的两条半径（未画出）围成一正方形。因此设有几何关系得,六、以培养学生的思维能力为核心,.,联立式得再考虑粒子在电场中的运动。设电场强度的大小为E，粒子在电场中做类平抛运动。设其加速度大小为a，由牛顿第二定律和带电粒子在电场中的受力公式得qE=ma粒子在电场方向和直线方向所走的距离均为r，有运动学公式得r=vt式中t是粒子在电场中运动的时间。联立式得,六、以培养学生的思维能力为核心,.,13、如图，在x轴下方有匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于xy平面向外。P是y轴上距原点为h的一点，N0为x轴上距原点为a的一点。A是一块平行于x轴的挡板，与x轴的距离为h/2，A的中点在y轴上，长度略小于a/2。带点粒子与挡板碰撞前后，x方向的,分速度不变，y方向的分速度反向、大小不变。质量为m，电荷量为q（q0）的粒子从P点瞄准N0点入射，最后又通过P点。不计重力。求粒子入射速度的所有可能值。,六、以培养学生的思维能力为核心,.,随着n增大，粒子在板上的碰撞点向x正方向移动，n增大到一定值时，粒子将不再与板碰撞。,求得粒子运动半径，便能求得速度v,粒子射出磁场的速度方向跟PN0对称,粒子碰撞挡板前后的速度方向对称,设粒子第一次冲出磁场点为C，再次进入磁场点为D，由相似三角形可知，CDa,设粒子在磁场中圆弧轨迹对应的弦长为x，,粒子和板碰撞的次数为n,n0时，2ax,n1时，2a2xa,x=3a/2,n2时，2a3x2a,x=4a/3,n3时，2a=4x3a,x=5a/4,n1时,ba;,n2时,b5a/6;,n3时,b3a/4,（无法击中挡板），,因此本题只存在n0、n1和n2三种情况。,P,Y,N