高考物理復(fù)習(xí)知識(shí)點(diǎn)難點(diǎn)匯總難點(diǎn)30物理模型的構(gòu)建Word版

1、難點(diǎn)30 物理模型的構(gòu)建隨著高考改革的深入，新高考更加突出對(duì)考生應(yīng)用能力及創(chuàng)新能力的考查，大量實(shí)踐應(yīng)用型、信息給予型、估算型命題頻繁出現(xiàn)于卷面，由此，如何于實(shí)際情景中構(gòu)建物理模型借助物理規(guī)律解決實(shí)際問(wèn)題則成了一個(gè)重要環(huán)節(jié).難點(diǎn)磁場(chǎng)AB圖30-11.（）如圖30-1所示，AB為半徑R=2 m的一段光滑圓槽，A、B兩點(diǎn)在同一水平面上，且 長(zhǎng)20 cm，將小球由A點(diǎn)釋放，則它運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)所用的時(shí)間為多少？（g取10 m/s2）圖30-22.（）真空中，速度v=6.4×107 m/s的電子束水平地射入兩平行金屬板間，如圖30-2所示.極板長(zhǎng)度L=8.0×10-2 m，間距d=5.0&

2、#215;10-3 m，極板不帶電時(shí)，電子束將沿兩極板的中線(xiàn)通過(guò)，若兩極板間加50 Hz的交流電壓U=Umsint,當(dāng)所加電壓的最大值Um超過(guò)某一數(shù)值U0時(shí)，將開(kāi)始出現(xiàn)以下現(xiàn)象：電子束有時(shí)通過(guò)極板 ，有時(shí)間斷（不能通過(guò)），求U0的大小.案例探究例1（）如圖30-3所示,在光滑的水平面上靜止著兩小車(chē)A和B，在A車(chē)上固定著強(qiáng)磁鐵，總質(zhì)量為5 kg,B車(chē)上固定著一個(gè)閉合的螺線(xiàn)管.B車(chē)的總質(zhì)量為10 kg.現(xiàn)給B車(chē)一個(gè)水平向左的100 N·s瞬間沖量，若兩車(chē)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不發(fā)生直接碰撞，則相互作用過(guò)程中產(chǎn)生的熱能是多少？圖30-3命題意圖：以動(dòng)量守恒定律、能的轉(zhuǎn)化守恒定律、楞次定律等知識(shí)點(diǎn)為依

3、托，考查分析、推理能力，等效類(lèi)比模型轉(zhuǎn)換的知識(shí)遷移能力.錯(cuò)解分析：通過(guò)類(lèi)比等效的思維方法將該碰撞等效為子彈擊木塊（未穿出）的物理模型，是切入的關(guān)鍵，也是考生思路受阻的障礙點(diǎn).解題方法與技巧：由于感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)總是阻礙導(dǎo)體和磁場(chǎng)間相對(duì)運(yùn)動(dòng)，A、B兩車(chē)之間就產(chǎn)生排斥力，以A、B兩車(chē)為研究對(duì)象，它們所受合外力為零.動(dòng)量守恒，當(dāng)A、B車(chē)速度相等時(shí)，兩車(chē)相互作用結(jié)束，據(jù)以上分析可得：I=mBvB=(mA+mB)v,vB= m/s=10 m/s, v=6.7 m/s從B車(chē)運(yùn)動(dòng)到兩車(chē)相對(duì)靜止過(guò)程，系統(tǒng)減少的機(jī)械能轉(zhuǎn)化成電能，電能通過(guò)電阻發(fā)熱，轉(zhuǎn)化為焦耳熱.根據(jù)能量轉(zhuǎn)化與守恒：Q=mBv2- (mA+mB

4、)v2 =×10×102-×15×()2 J=166.7 J1 / 5圖30-4例2（）在原子反應(yīng)堆中抽動(dòng)液態(tài)金屬或在醫(yī)療器械中抽動(dòng)血液等導(dǎo)電液體時(shí)，由于不允許傳動(dòng)的機(jī)械部分與這些液體相接觸，常使用一種電磁泵，圖30-4所示為這種電磁泵的結(jié)構(gòu).將導(dǎo)管放在磁場(chǎng)中，當(dāng)電流通過(guò)導(dǎo)電液體時(shí)，這種液體即被驅(qū)動(dòng).如果導(dǎo)管中截面面積為a·h，磁場(chǎng)的寬度為L(zhǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，液體穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域的電流強(qiáng)度為I求驅(qū)動(dòng)力造成的壓強(qiáng)差為多少？命題意圖：考查攝取信息構(gòu)建模型的實(shí)踐創(chuàng)新能力.B級(jí)要求.錯(cuò)解分析：考生慣于已知物理模型的傳統(tǒng)命題的求解，在此無(wú)法通過(guò)原型啟發(fā)，將液

5、體類(lèi)比為磁場(chǎng)中導(dǎo)體，建立起熟知的物理模型，無(wú)法使問(wèn)題切入.圖30-5解題方法與技巧：此題的題源背景是電磁泵問(wèn)題，它的原理是，當(dāng)電流流過(guò)液體時(shí)，液體即為載流導(dǎo)體，在磁場(chǎng)中將受到安培力作用，力的方向由左手定則判定，所以液體將沿v的方向流動(dòng).液體通電后可視為導(dǎo)體，從電磁場(chǎng)的原理圖中可抽象出如圖30-5所示的模型，既通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力模型.以載流導(dǎo)體為研究對(duì)象，根據(jù)安培力公式，載流導(dǎo)體受到的安培力（即液體受力）為：F=BIh 由壓強(qiáng)公式，得p= 且S=a·h 由得p=錦囊妙計(jì)理想化模型就是為便于對(duì)實(shí)際物理問(wèn)題進(jìn)行研究而建立的高度抽象的理想客體.高考命題以能力立意，而能力立意又常以問(wèn)題立意為

6、切入點(diǎn)，千變?nèi)f化的物理命題都是根據(jù)一定的物理模型，結(jié)合某些物理關(guān)系，給出一定的條件，提出需要求的物理量的.而我們解題的過(guò)程，就是將題目隱含的物理模型還原，求結(jié)果的過(guò)程.運(yùn)用物理模型解題的基本程序：（1）通過(guò)審題，攝取題目信息.如：物理現(xiàn)象、物理事實(shí)、物理情景、物理狀態(tài)、物理過(guò)程等.（2）弄清題給信息的諸因素中什么是起主要因素.（3）在尋找與已有信息（某種知識(shí)、方法、模型）的相似、相近或聯(lián)系，通過(guò)類(lèi)比聯(lián)想或抽象概括，或邏輯推理，或原型啟發(fā)，建立起新的物理模型，將新情景問(wèn)題“難題”轉(zhuǎn)化為常規(guī)命題.（4）選擇相關(guān)的物理規(guī)律求解.殲滅難點(diǎn)訓(xùn)練1.（）一人做“蹦極”運(yùn)動(dòng)，用原長(zhǎng)15 m的橡皮繩拴住身體往

7、下躍，若此人質(zhì)量為50 kg，從50 m高處由靜止下落，運(yùn)動(dòng)停止瞬間所用時(shí)間為4 s，則橡皮繩對(duì)人的平均作用力約為_(kāi).（g取10 m/s2）2.（）若正常人心臟在一次搏動(dòng)中泵出血液70 mL，推動(dòng)血液流動(dòng)的平均壓強(qiáng)為1.6×104 Pa，設(shè)心臟主動(dòng)脈的內(nèi)徑為2.5 cm，每分鐘搏動(dòng)75次，求：（1）心臟推動(dòng)血液流動(dòng)的平均功率是多大？（2）血液從心臟流出的平均速度是多大？圖30-63.（）如圖30-6所示，一塊寬為a、厚為h的金屬導(dǎo)體放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向與金屬導(dǎo)體上下表面垂直.若金屬導(dǎo)體中通有電流強(qiáng)度為I、方向自左向右的電流時(shí)，金屬導(dǎo)體前后兩表面會(huì)形成一個(gè)電勢(shì)差，已

8、知金屬導(dǎo)體單位長(zhǎng)度中的自由電子數(shù)目為n，問(wèn)：金屬導(dǎo)體前后表面哪一面電勢(shì)高？電勢(shì)差為多少？4.（）有一種磁性加熱裝置，其關(guān)鍵部分由焊接在兩個(gè)等大的金屬圓環(huán)上的n根間距相等的平行金屬條組成，成“鼠籠”狀，如圖30-7所示.每根金屬條的長(zhǎng)度為l，電阻為R，金屬環(huán)的直徑為D、電阻不計(jì).圖中虛線(xiàn)表示的空間范圍內(nèi)存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的寬度恰好等于“鼠籠”金屬條的間距，當(dāng)金屬環(huán)以角速度繞過(guò)兩圓環(huán)的圓心的軸OO旋轉(zhuǎn)時(shí)，始終有一根金屬條在垂直切割磁感線(xiàn).“鼠籠”的轉(zhuǎn)動(dòng)由一臺(tái)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)，這套設(shè)備的效率為，求電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率.5.（）人從一定高度落地容易造成骨折，一般成人脛骨的極限抗壓力強(qiáng)度約為

9、1.5×107 N/m2，脛骨的最小橫截面積一般為3.2 cm2.假若一質(zhì)量為50 kg的人從一定高度雙足落地，落地時(shí)下蹲其重心又下降15 cm，試計(jì)算這個(gè)高度超過(guò)多大時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致脛骨骨折. 圖30-86.（）電磁泵是應(yīng)用磁力來(lái)輸送導(dǎo)電液體（如液態(tài)金屬、血液等）的裝置，它不需要機(jī)械活動(dòng)組件.圖30-8是電磁泵輸送導(dǎo)電液體原理的示意圖，絕緣管道的橫截面為邊長(zhǎng)a=0.3 cm的正方形，導(dǎo)電液體在管中緩緩流動(dòng)，在管道中取長(zhǎng)為L(zhǎng)=2.00 cm的部分，將它的上下管壁做成可以導(dǎo)電的導(dǎo)體，通以電流I，并在垂直于管道和電流的方向加一個(gè)橫向磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=1.50 T.要在管道中產(chǎn)生4.0&#

10、215;103 Pa的壓強(qiáng)，推動(dòng)導(dǎo)電液體流動(dòng)，電流強(qiáng)度I應(yīng)為多少？難點(diǎn)30 物理模型的構(gòu)建難點(diǎn)磁場(chǎng)1.1.40 s 2.U0=91 V殲滅難點(diǎn)訓(xùn)練1.870880 N2.（1）1.4 W （2）0.18 m/s3.用左手定則可知，金屬導(dǎo)體后表面聚集較多的電子，故前表面電勢(shì)較高，自由電子在定向移動(dòng)過(guò)程中受電場(chǎng)力和洛倫茲力作用，于是eE=evB,E=,I=nev,由以上三式解得：U=.4.處于磁場(chǎng)中的金屬條切割磁感線(xiàn)的線(xiàn)速度為v=,產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E=Blv=Bl.通過(guò)切割磁感線(xiàn)的金屬條的電流為I=.磁場(chǎng)中導(dǎo)體受到的安培力為F=BIl，克服安培力做功的功率為P安=Fv=FD，電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率為P=P安/，聯(lián)立以上各式解出P=5.雙腳脛骨面積最小處能承受沖擊力的最大值F=pS=1.5×107×2×3.2×10-4=9.6×103 N 設(shè)人的質(zhì)量為m，下落的安全極限高度是h1,觸地后重心又