高考物理思想与物理方法1省公开课金奖全国赛课一等奖微课获奖课件

专题六物理思想与物理方法一、隔离分析法与整体分析法隔离分析法是把选定研究对象从所在物理情境中抽取出来，加以研究分析一个方法.需要用隔离法分析问题，往往都有几个研究对象，应对它们逐一隔离分析、列式.而且还要找出这些隔离体之间联络，从而联立求解.概括其要领就是：先隔离分析，后联立求解.1.隔离法.1/15【例1】如图6-1所表示，跨过滑轮细绳两端分别系有m1=1kg、m2=2kg物体A和B.滑轮质量m=0.2kg，不计绳与滑轮摩擦，要使B静止在地面上，则向上拉力F不能超出多大?图6-1专题六物理思想与物理方法2/15专题六物理思想与物理方法【解析】(1)先以B为研究对象，当B即将离开地面时，地面对它支持力为0.它只受到重力mBg和绳子拉力T作用，且有：T-mBg=0.(2)再以A为研究对象，在B即将离地时，A受到重力和拉力作用，因为T=mBg＞mAg，所表示A将加速上升.有T-mAg=mAaA.3/15专题六物理思想与物理方法(3)最终以滑轮为研究对象，此时滑轮受到四个力作用：重力、拉力、两边绳子两个拉力T.有F-mg-2T=ma.

这里需要注意是：在A上升距离s时，滑轮只上升了s/2，故A加速度为滑轮加速度2倍，即：aA=2a.

由以上四式联立求解得：F=43N.4/15专题六物理思想与物理方法2.整体分析法.

整体分析法是把一个物体系统(内含几个物体)看成一个整体，或者是着眼于物体运动全过程，而不考虑各阶段不一样运动情况一个分析方法.5/15专题六物理思想与物理方法【例2】如图6-2所表示，质量0.5kg、长1.2m金属盒，放在水平桌面上，它与桌面间动摩擦因数

=0.125.在盒内右端放着质量也是0.5kg、半径0.1m弹性小球，球与盒接触光滑.若在盒左端给盒以水平向右1.5N·s冲量，设盒在运动中与球碰撞时间极短，且无能量损失.求：盒从开始运动到完全停顿所经过旅程是多少?(g取10m/s２)图6-26/15专题六物理思想与物理方法【解析】此题中盒与球交替做不一样形式运动，若用隔离法分段求解，将非常复杂.我们能够把盒和球交替运动过程看成是在地面摩擦力作用下系统动能损耗整体过程.

这个系统运动刚开始所含有动能即为盒动能

mv02/2=p2/2m=1.52/(2×0.5)=2.25J

整体在运动中受到摩擦力：

f=N=2mg=10×0.125=1.25N

依据动能定理，可得-fs=0-mv02/2,s=1.8m7/15专题六物理思想与物理方法【解题回顾】不少同学分析完球与盒相互作用和运动过程后，用隔离法分段求解.先判断盒与球能否相撞，碰撞后交换速度，再求盒第二次运动旅程，再把各段旅程相加.对有限次碰撞尚能了解，但假如起初初动能很大，将会发生屡次碰撞，碰到这种情况时，同学们会想到整体法吗?8/15专题六物理思想与物理方法二、极值法与端值法极值问题是中学物理中常见一类问题.在物理状态发生改变过程中，某一个物理量改变函数可能不是单调，它可能有最大值或最小值.分析极值问题思绪有两种：一个是把物理问题转化为数学问题，纯粹从数学角度去讨论或求解某一个物理函数极值.它采取方法也是代数、三角、几何等数学方法；另一个是依据物体在状态改变过程中受到物理规律约束、限制来求极值.它采取方法是物理分析法.9/15专题六物理思想与物理方法【例3】如图6-3所表示，一辆有四分之一圆弧小车停在不光滑水平地面上，质量为m小球从静止开始由车顶端无摩擦滑下，且小车一直保持静止状态.试分析：当小球运动到什么位置时，地面对小车静摩擦力最大?最大值为多少?图6-310/15专题六物理思想与物理方法【解析】设圆弧半径为R，当小球运动到重力与半径夹角为

时，速度为v.依据机械能守恒定律和牛顿第二定律有:mv2/2=mgRcos

N-mgcos

=mv2/R

解得小球对小车压力为:N=3mgcos

其水平分量为Nx=3mgcossin=3mgsin2/2

依据平衡条件，地面对小车静摩擦力水平向右，大小为：f=Nx=3mgsin2/2

能够看出：当sin2=1,即

=45°时地面对车静摩擦力最大，其值为fmax=3mg/211/15专题六物理思想与物理方法【例4】如图6-4，娱乐场空中列车由许多节完全相同车厢组成，列车先沿水平轨道行驶，然后滑上半径为R空中圆环形光滑轨道.若列车全长为L(L＞2R)，R远大于一节车厢长度和高度，那么列车在运行到圆环前速度v0最少多大，才能使整个列车安全经过圆环轨道?图6-412/15专题六物理思想与物理方法【解析】滑上轨道前列车速度最小值v0与轨道最高处车厢应含有速度最小值v相对应.这里v代表车厢恰能滑到最高处，且对轨道无弹力临界状态.由:mg=mv2/R

得:v=13/15专题六物理思想与物理方法

因轨道光滑，依据机械能守恒定律，列车在滑上轨道前动能应等于列车都能安全经过轨道时应含有动能和势能.因各节车厢在一起，故它们充满轨道时速度都相等，且最少为.另外列车势能还增加了M′gh，其中M′为充满在轨道上车厢质量，M′=M(2

R/L)，h为它们平均高度，h=R.因L＞2

R

，故仍有一些车厢在水平轨道上，它们速度与轨道上车厢速度一样，但其势能为0，由以上分析可得：

Mv02/2=Mv2/2+M(2R/L)gR14/15

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