模型解题法课件

1、构造模型与物理解题普通高中物理课程标准 课程目标节选 “通过物理概念和规律的学习过程，了解物理学的研究方法，认识物理实验、物理模型和数学工具在物理发展过程中的作用” 物理模型分类 1.实体物理模型 用来代替由具体物质组成的表征研究对象的实体系统 2.条件模型 把研究对象所处的外部条件理想化 3.物理过程模型 对具体物理过程纯粹化、理想化的抽象 物理模型方法的教学和训练，是培养学生创新思维的重要途径，在教学中要注意充分发挥物理模型方法对创新能力培养的功能 一、实际模型的抽象 跳水例1人体运动 -跳高 -质点+竖直上抛 跳绳1不计人的大小（视为质点）；2不计空气阻力，只受重力；3忽略水平运动，人（

2、质点）具有竖直向 上的初速度 二、抽象模型的还原 例3 抽象了的子弹打木块问题抽象模型原始模型例4 抽象了的乒乓球弹跳问题抽象模型原始模型42.抽象了的竖直平面内的圆周运动 如图所示,一绝缘细圆环半径为r,其环面固定在水平面上，场强为E的匀强电场与圆环平面平行,环上穿有一电量为+q，质量为m的小球,可沿圆环做无摩擦的圆周运动，若小球经A点时速度vA的方向恰与电场垂直，且圆环与小球沿水平方向无力的作用,则速度vA= .当小球运动到与A点对称的B点时,小球对圆环在水平方向的作用力 NB= .OS=SA1模型:S处有一点光源，A1A2、B1B2、CD为档板，PQ为光屏,试确定点光源S能照亮光屏上的什

3、么范围？ 例6 构造等时圆巧解运动学问题 如图9所示为某制药厂自动生产流水线上的一部分装置示意图,已知传送带与水平面的夹角为，O为漏斗，要使药片从漏斗出来经光滑槽送到传送带上,设滑槽与竖直方向的夹角为,则为多大时可使药片滑到传送带上的时间为最短？技巧解法：构造等时圆求解 如图10所示，AK是竖直面内半径为R的圆周的竖直直径，过A点向圆周铺设光滑直轨道，容易证明，小物体从A点由静止起沿不同轨道下滑到达圆周的B、C、D所用的时间相等。 结论：t与斜面倾角无关 ，等于沿直径作自由落体运动的时间 图中A为等时圆的圆心,AQ与传送带垂直，AQ与竖直线间的夹角即 QAO=/2（同弧所对的圆周角等于圆心角的

4、一半）。例7运用微元法、割补法研究 “马 德堡半球实验” 两个半球壳拼成的球形容器内部已抽成真空，球形容器的半径为R，大气压强为P。为使两个半球壳沿图12中箭头方向互相分离，应该施加的力F至少为（ ）（A）4R2P （B）2R2P（C）R2P （D）R2P/2方法（一）微元法 将半球壳分成无数微元，求出各个微元受的力F ，再求矢量和 FF 由对称性易知，大气压力的合力Fx与半球壳的底面垂直，对任一微元S，F PS，而FxP（S） ，式中（S）为面元S在半球壳底面上的投影因此，FFx P（S） PR方法（二）割补法 将半球壳“取出”，再补上一个底面，如图13所示，显然，大气对此半球壳的压力为零，

5、因此，大气对半球面的压力F与对底面的压力F必然等大反向，而FPR所以FPR例8运用分压器模型求解电路动态问题 图14所示的两种电路中电源相同，各电阻器电阻值相等,各电流表的内阻相等且不可忽略不计电流表A、A、A和A读出的电流值分别为、和下列关系式中正确的是（A） （B） （C）2 （D） 例9 含变阻器电路的极值问题 如图16所示，已知电源电动势=6.3V，内阻r=0.5，固定电阻R1=2，R2=3，R3是阻值为5的滑动变阻器，按下电键S，调节变阻器的滑片，求通过电源的电流范围。当 x=R0-x 时，RAB=R0/2取得最大值；当滑片位于a、b时，RAB=0为最小值。例10 构造模型求解感应电

6、动势 在图18所示的直角坐标系中，有一塑料制成的半锥角为的圆锥体Odb，圆锥体的顶点在原点O处，其轴线沿OO方向，有一条长为L的细金属丝PO被固定在圆锥体的侧面上，金属丝与圆锥体的一条母线重合。整个空间存在磁感应强度为B的匀强磁场，B的方向沿x轴正向。当圆锥体绕其轴沿图示方向以角速度作匀速转动时，求PO两端电势差UPO的最大值。模型一、直接根据导体棒切割磁感线产 生电动势的计算公式计算。当PO位于xOz平面内时，电动势将最大模型二、根据公式 计算当OP运动到与xoz 平面重合时,电动势最大,取此位置附近对称的极短时间t,OP扫过的一曲面可视为一三角形,左视图如图.OP转过的角度=t, 模型三、构造线框,根据 计算如图,作辅助导线OO、OP,构成三角形线框OOP,当OP运动到与xoz 平面重合时,闭合线框中电动势为最大讨论： 如图所示，圆形线圈绕垂直于匀强磁场的直径O1O2匀角速转动，已知O1C为圆周的四分之一，A为O1C的中点，求AC两点间的电势差。 物理习题教学是物理教学的重要部分，如果我们能从思想观念、教学目标变应试教育为素质教育,则习题教学无疑也是素质教育。以实际的物理问题为背景，通过抽象建立理想化模型，再应用已有规律去求解，从而得到新的结论（规律），这对中学生而言，就