高中物理模型

1、一.行星模型模型概述所謂“行星”模型指衛(wèi)星繞中心天體，或核外電子繞原子旋轉(zhuǎn)。它們隸屬圓周運(yùn)動(dòng)，但涉及到力、電、能知識，屬于每年高考必考內(nèi)容。模型要點(diǎn)人造衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)屬于宏觀現(xiàn)象，氫原子中電子的運(yùn)動(dòng)屬于微觀現(xiàn)象，由于支配衛(wèi)星和電子運(yùn)動(dòng)的力遵循平方反比律，即，故它們在物理模型上和運(yùn)動(dòng)規(guī)律的描述上有相似點(diǎn)。公式類似適用條件質(zhì)點(diǎn)點(diǎn)電荷都是理想模型研究對象有質(zhì)量的兩個(gè)物體帶有電荷的兩個(gè)物體類似相互作用引力與引力場電場力與靜電場都是場作用方向兩質(zhì)點(diǎn)連線上兩點(diǎn)電荷的連線上相同實(shí)際應(yīng)用兩物體間的距離比物體本身線度大得多兩帶電體間的距離比帶電體本身線度大得多相同適用對象引力場靜電場不同特別說明一. 線速度與軌道半

2、徑的關(guān)系設(shè)地球的質(zhì)量為M，衛(wèi)星質(zhì)量為m，衛(wèi)星在半徑為r的軌道上運(yùn)行，其線速度為v，可知，從而設(shè)質(zhì)量為、帶電量為e的電子在第n條可能軌道上運(yùn)動(dòng)，其線速度大小為v，則有，從而可見，衛(wèi)星或電子的線速度都與軌道半徑的平方根成反比二. 動(dòng)能與軌道半徑的關(guān)系衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能，由得，氫原子核外電子運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能為：，可見，在這兩類現(xiàn)象中，衛(wèi)星與電子的動(dòng)能都與軌道半徑成反比三. 運(yùn)動(dòng)周期與軌道半徑的關(guān)系對衛(wèi)星而言，得.(同理可推導(dǎo)V、與半徑的關(guān)系。對電子仍適用)四. 能量與軌道半徑的關(guān)系運(yùn)動(dòng)物體能量等于其動(dòng)能與勢能之和，即，在變軌問題中，從離地球較遠(yuǎn)軌道向離地球較近軌道運(yùn)動(dòng)，萬有引力做正功，勢能減少，動(dòng)能增大，總能

3、量減少。反之呢?五. 地球同步衛(wèi)星1. 地球同步衛(wèi)星的軌道平面：非同步人造地球衛(wèi)星其軌道平面可與地軸有任意夾角且過地心，而同步衛(wèi)星一定位于赤道的正上方 2. 地球同步衛(wèi)星的周期：地球同步衛(wèi)星的運(yùn)轉(zhuǎn)周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同。3. 地球同步衛(wèi)星的軌道半徑：據(jù)牛頓第二定律有與地球自轉(zhuǎn)角速度相同，所以地球同步衛(wèi)星的軌道半徑一定,其離地面高度也是一定的4. 地球同步衛(wèi)星的線速度：為定值，繞行方向與地球自轉(zhuǎn)方向相同誤區(qū)點(diǎn)撥天體運(yùn)動(dòng)問題：人造衛(wèi)星的軌道半徑與中心天體半徑的區(qū)別；人造衛(wèi)星的發(fā)射速度和運(yùn)行速度；衛(wèi)星的穩(wěn)定運(yùn)行和變軌運(yùn)動(dòng)；赤道上的物體與近地衛(wèi)星的區(qū)別；衛(wèi)星與同步衛(wèi)星的區(qū)別人造地球衛(wèi)星的發(fā)射速度是指把

4、衛(wèi)星從地球上發(fā)射出去的速度，速度越大，發(fā)射得越遠(yuǎn)，發(fā)射的最小速度，混淆連續(xù)物和衛(wèi)星群：連續(xù)物是指和天體連在一起的物體，其角速度和天體相同，雙星系統(tǒng)中的向心力中的距離與圓周運(yùn)動(dòng)中的距離的差別二.等效場模型模型概述復(fù)合場是高中物理中的熱點(diǎn)問題，常見的有重力場與電場、重力場與磁場、重力場與電磁場等等，對復(fù)合場問題的處理過程其實(shí)就是一種物理思維方法模型要點(diǎn)物體僅在重力場中運(yùn)動(dòng)是最簡單，也是學(xué)生最為熟悉的運(yùn)動(dòng)類型，但是物體在復(fù)合場中的運(yùn)動(dòng)又是我們在綜合性試題中經(jīng)常遇到的問題，如果我們能化“復(fù)合場”為“重力場”，不僅能起到“柳暗花明”的效果，同時(shí)也是一種思想的體現(xiàn)。如何實(shí)現(xiàn)這一思想方法呢？如物體在恒力場中

5、，我們可以先求出合力F，在根據(jù)求出等效場的加速度。將物體的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為落體、拋體或圓周運(yùn)動(dòng)等，然后根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)情景采用對應(yīng)的規(guī)律例1. 如圖所示，一條長為L的細(xì)線上端固定，下端拴一個(gè)質(zhì)量為m的帶電小球，將它置于一方向水平向右，場強(qiáng)為正的勻強(qiáng)電場中，已知當(dāng)細(xì)線離開豎直位置偏角時(shí)，小球處于平衡狀態(tài)。（1）若使細(xì)線的偏角由增大到，然后將小球由靜止釋放。則應(yīng)為多大，才能使細(xì)線到達(dá)豎直位置時(shí)小球的速度剛好為零？（2）若角很小，那么（1）問中帶電小球由靜止釋放在到達(dá)豎直位置需多少時(shí)間？方法：帶電小球在空間同時(shí)受到重力和電場力的作用，這兩個(gè)力都是恒力，將兩個(gè)力合成，并稱合力為“等效重力”?！暗刃е亓Α钡拇笮?/p>

6、為：=，等效重力加速度為:，方向與豎直方向成角，如圖所示。這樣一個(gè)“等效重力場”可代替原來的重力場和靜電場，類比重力場中的規(guī)律即可思考：若將小球向左上方提起，使擺線呈水平狀態(tài)，然后由靜止釋放，則小球下擺過程中在哪一點(diǎn)的速率最大？最大速率為多大？它擺向右側(cè)時(shí)最大偏角為多大？點(diǎn)評：由于引入了“等效重力場”的概念，就把重力場和電場兩個(gè)場相復(fù)合的問題簡化為只有一個(gè)場的問題。從而將重力場中的相關(guān)規(guī)律有效地遷移過來。值得指出的是，由于重力場和電場都是勻強(qiáng)場，即電荷在空間各處受到的重力及電場力都是恒力，所以，上述等效是允許且具有意義的，如果電場不是勻強(qiáng)電場或換成勻強(qiáng)磁場，則不能進(jìn)行如上的等效變換，帶電粒子在

7、電場中的運(yùn)動(dòng)問題，實(shí)質(zhì)是力學(xué)問題，其解題的一般步驟仍然為：確定研究對象；進(jìn)行受力分析（注意重力是否能忽略）；根據(jù)粒子的運(yùn)動(dòng)情況，運(yùn)用力與運(yùn)動(dòng)關(guān)系、功能關(guān)系、能量守恒關(guān)系列出方程式求解。誤區(qū)點(diǎn)撥在應(yīng)用公式時(shí)要注意g與的區(qū)別；對于豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)模型，則要從受力情形出發(fā)，分清“地理最高點(diǎn)”和“物理最高點(diǎn)”，弄清有幾個(gè)場力；豎直面內(nèi)若作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則必須根據(jù)作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的條件，找出隱含條件；同時(shí)還要注意線軌類問題的約束條件例2.質(zhì)量為m，電量為+q的小球以初速度V0以與水平方向成角射出，如圖所示，如果在某方向加上一定大小的勻強(qiáng)電場后，能保證小球仍沿V0方向做直線運(yùn)動(dòng)，試求所加勻強(qiáng)電場的最小值，

8、加了這個(gè)電場后，經(jīng)多長時(shí)間速度變?yōu)榱?？?磁偏轉(zhuǎn)模型模型概述帶電粒子在垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。但從近年的高考來看，帶電粒子垂直進(jìn)入有界磁場中發(fā)生偏轉(zhuǎn)更多，其中運(yùn)動(dòng)的空間還可以是組合形式的，如勻強(qiáng)磁場與真空組合、勻強(qiáng)磁場、勻強(qiáng)電場組合等，這樣就引發(fā)出臨界問題、數(shù)學(xué)等諸多綜合性問題。模型要點(diǎn)從圓的完整性來看：完整的圓周運(yùn)動(dòng)和一段圓弧運(yùn)動(dòng)，即不完整的圓周運(yùn)動(dòng)。無論何種問題，其重點(diǎn)均在圓心、半徑的確定上，而絕大多數(shù)的問題不是一個(gè)循環(huán)就能夠得出結(jié)果的，需要有一個(gè)從定性到定量的過程?；匦Ｐ腿浇忸}法：畫軌跡：已知軌跡上的兩點(diǎn)位置及其中一點(diǎn)的速度方向；已知軌跡上的一點(diǎn)位置及其速度方向和另外一條速度

9、方向線。定圓心: (1)已知入射點(diǎn)、出射點(diǎn)、入射方向和出射方向時(shí)，可通過入射點(diǎn)和出射點(diǎn)分別作垂直于入射方向和出射方向的直線，兩條直線的交點(diǎn)就是圓弧軌道的圓心(如圖甲所示，圖中P為入射點(diǎn)，M為出射點(diǎn)) (2)已知入射方向、入射點(diǎn)和出射點(diǎn)的位置時(shí)，可以通過入射點(diǎn)作入射方向的垂線，連接入射點(diǎn)和出射點(diǎn)，作其中垂線，這兩條垂線的交點(diǎn)就是圓弧軌跡的圓心(如圖乙所示，P為入射點(diǎn)，M為出射點(diǎn))找聯(lián)系：速度與軌道半徑相聯(lián)系：往往構(gòu)成一個(gè)直角三角形，可用幾何知識（勾股定理或用三角函數(shù)）已知角度與圓心角相聯(lián)系：常用的結(jié)論是“一個(gè)角兩邊分別與另一個(gè)角的兩個(gè)邊垂直，兩角相等”；圓心角與速度偏向角的關(guān)系；時(shí)間與周期相聯(lián)系

10、：(或)帶電粒子在有界磁場中運(yùn)動(dòng)的幾種常見情形(1)直線邊界(進(jìn)出磁場具有對稱性，如圖所示) (2)平行邊界(存在臨界條件，如圖所示) (3)圓形邊界(沿徑向射入必沿徑向射出，如圖所示)利用帶電粒子只受洛倫茲力時(shí)遵循的半徑及周期公式聯(lián)系誤區(qū)點(diǎn)撥洛倫茲力永遠(yuǎn)與速度垂直、不做功；重力、電場力做功與路徑無關(guān)，只由初末位置決定，當(dāng)重力、電場力做功不為零時(shí)，粒子動(dòng)能變化。因而洛倫茲力也隨速率的變化而變化，洛倫茲力的變化導(dǎo)致了所受合外力變化，從而引起加速度變化，使粒子做變加速運(yùn)動(dòng)。例在如圖所示寬度范圍內(nèi)，用場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場可使初速度是v0的某種正粒子偏轉(zhuǎn)角在同樣寬度范圍內(nèi)，若改用方向垂直于紙面向外的勻強(qiáng)

11、磁場(圖中未畫出)，使該粒子穿過該區(qū)域，并使偏轉(zhuǎn)角也為(不計(jì)粒子的重力)，問： (1)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度是多大？(2)粒子穿過電場和磁場的時(shí)間之比是多大？四.矢量運(yùn)算模型模型概述矢量及運(yùn)算是高中物理的重點(diǎn)和難點(diǎn)之一，常見的矢量有位移、速度、加速度、力、電場強(qiáng)度、磁感應(yīng)強(qiáng)度等，由于其運(yùn)算貫穿整個(gè)中學(xué)物理，我們有必要熟練掌握矢量的運(yùn)算規(guī)律。模型要點(diǎn)矢量的合成與分解是相互可逆的過程，它是我們進(jìn)行所有矢量運(yùn)算時(shí)常用的兩種方法。運(yùn)算法則：遵守平行四邊形定則。物理思想：在合成與分解時(shí)貫穿了等效替代的思想。例如“運(yùn)動(dòng)的合成與分解”、“等效電路”、“交變電流有效值的定義”等，都要用到“等效替代”的方法。所以

12、只要效果相同，都可以進(jìn)行“替代”?？偨Y(jié)：。（2）求兩個(gè)以上的力的合力，也可以采用平行四邊形定則，先求出任意兩個(gè)力的合力，再求出這個(gè)合力跟第三個(gè)力的合力，直到把所有的力都合成進(jìn)去，最后得到的就是這些力的合力。為方便某些問題的研究，在很多問題中都采用特殊法或正交分解法。誤區(qū)點(diǎn)撥（1）在受力分析時(shí)要明確合力與分力的關(guān)系?！坝泻蠠o分，有分無合”，不要多添力或少力。（2）合力可以大于、等于或小于分力，它的大小依賴于兩分力之間的夾角的大小，這是矢量的特點(diǎn)。（3）當(dāng)兩分力F1和F2大小一定時(shí)，合力F隨著角的增大而減小。當(dāng)兩分力間的夾角0°時(shí)，合力最大，等于；當(dāng)兩分力間的夾角180°時(shí)，合

13、力最小，等于。兩個(gè)力的合力的取值范圍是（4）有n個(gè)力，它們合力的最大值是它們的方向相同時(shí)的合力，即，而它們的最小值要分下列兩種情況討論：若n個(gè)力中的最大力大于，則它們合力的最小值是若n個(gè)力中的最大力小于，則它們合力的最小值是0特別說明（1）矢量運(yùn)算一般用平行四邊形法則，可推廣至三角形法則、多邊形法則或正交分解法等，與坐標(biāo)有關(guān)系；而標(biāo)量運(yùn)算遵循一般的代數(shù)法則，如質(zhì)量、密度、溫度、功、能量、路程、速率、體積、時(shí)間、熱量、電阻等物理量，無論選取什么坐標(biāo)系，標(biāo)量的數(shù)值恒保持不變。（2）矢量和標(biāo)量的乘積仍為矢量；矢量和矢量的乘積，可構(gòu)成新的標(biāo)量，也可構(gòu)成新的矢量，構(gòu)成標(biāo)量的乘積叫標(biāo)積；構(gòu)成矢量的乘積叫矢

14、積。如功、功率等的計(jì)算是采用兩個(gè)矢量的標(biāo)積；洛倫茲力等的計(jì)算是采用兩個(gè)矢量的矢積。你能找出中學(xué)物理中的類似的一些物理量嗎?（3）多邊形法：將這些矢量的箭尾與箭頭依次相連接，然后將第一個(gè)矢量的箭尾連到最末一個(gè)矢量的箭頭的矢量，就是所要求的合矢量。其大小和方向與相加次序無關(guān)。矢量減法是矢量加法的逆運(yùn)算。（4）矢量的分解雖然是矢量合成的逆運(yùn)算，但無其他限制，同一個(gè)矢量可分解為無數(shù)對大小、方向不同的分矢量。因此，把一個(gè)矢量分解為兩個(gè)分矢量時(shí)，應(yīng)根據(jù)具體情況分解。如已知兩個(gè)不平行分矢量的方向或已知一個(gè)分矢量的大小和方向，分解是唯一的。例:如圖所示，三個(gè)完全相同的絕緣金屬小球a、b、c位于等邊三角形的三個(gè)

15、頂點(diǎn)上，c球在xOy坐標(biāo)系原點(diǎn)O上。a和c帶正電，b帶負(fù)電，a所帶電荷量比b所帶電荷量少。關(guān)于c受到a和b的靜電力的合力方向，下列判斷正確的是A. 從原點(diǎn)指向第I象限 B. 從原點(diǎn)指向第II象限C. 從原點(diǎn)指向第III象限 D. 從原點(diǎn)指向第IV象限五.電磁流量計(jì)模型模型概述帶電粒子在電磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)受到電場力、洛倫茲力有時(shí)還有考慮重力的作用，發(fā)生偏轉(zhuǎn)或做直線運(yùn)動(dòng)，處理方法有很多共同的特點(diǎn)，同時(shí)在高考中也連年不斷，實(shí)際應(yīng)用有電磁流量計(jì)、速度選擇器、質(zhì)譜儀、磁流體發(fā)電機(jī)、霍爾效應(yīng)等，所以我們特設(shè)模型為“電磁流量計(jì)”模型。模型特征“電磁流量計(jì)”模型設(shè)計(jì)到兩種情況：一種是粒子處于直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；另一種是

16、曲線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。處于直線運(yùn)動(dòng)線索：合外力為0，粒子將做勻速直線運(yùn)動(dòng)或靜止：當(dāng)帶電粒子所受的合外力與運(yùn)動(dòng)方向在同一條直線上時(shí)，粒子將做變速直線運(yùn)動(dòng)。處于曲線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)線索：當(dāng)帶電粒子所受的合外力充當(dāng)向心力時(shí)，粒子將做勻速圓周運(yùn)動(dòng)；當(dāng)帶電粒子所受的合外力的大小、方向均是不斷變化的，則粒子將做變加速運(yùn)動(dòng)，這類問題一般只能用能量關(guān)系處理。所以分析帶電粒子在電場、磁場中運(yùn)動(dòng)，主要是三條思路：（1）力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系。根據(jù)帶電粒子所受的力，運(yùn)用牛頓第二定律并結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律求解。（2）功能關(guān)系。根據(jù)場力及其他外力對帶電粒子做功引起的能量變化或全過程中的功能關(guān)系，可確定帶電粒子的運(yùn)動(dòng)情況，這條線索不但適用于均勻場，也

17、適用于非均勻場。因此要熟悉各種力做功的特點(diǎn)(3)能量守恒關(guān)系模型講解例1. 如圖是電磁流量計(jì)的示意圖，在非磁性材料做成的圓管道外加一勻強(qiáng)磁場區(qū)域，當(dāng)管中的導(dǎo)電液體流過此磁場區(qū)域時(shí)，測出管壁上的ab兩點(diǎn)間的電動(dòng)勢，就可以知道管中液體的流量Q單位時(shí)間內(nèi)流過液體的體積（）。已知管的直徑為D，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，試推出Q與的關(guān)系表達(dá)式。模型詮釋速度選擇器 ：路徑不發(fā)生偏轉(zhuǎn)的離子的條件是，即，能通過速度選擇器的帶電粒子必是速度為該值的粒子，與它帶多少電和電性、質(zhì)量均無關(guān)。磁流體發(fā)電機(jī)（霍爾效應(yīng)）：如圖所示的是磁流體發(fā)電機(jī)原理圖，其原理是：等離子氣體噴入磁場，正、負(fù)離子在洛倫茲力作用下發(fā)生上下偏轉(zhuǎn)而聚集到兩極

18、板上，在兩極板上產(chǎn)生電勢差。設(shè)A、B平行金屬板的面積為S，相距L，等離子氣體的電阻率為，噴入氣體速度為v，板間磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，板外電阻為R，當(dāng)?shù)入x子氣體勻速通過A、B板間時(shí)，A、B板上聚集的電荷最多，板間電勢差最大，即為電源電動(dòng)勢。此時(shí)離子受力平衡：，電動(dòng)勢。誤區(qū)點(diǎn)撥處理帶電粒子在場中的運(yùn)動(dòng)問題應(yīng)注意是否考慮帶電粒子的重力。這要依據(jù)具體情況而定，質(zhì)子、粒子、離子等微觀粒子，一般不考慮重力；液滴、塵埃、小球等宏觀帶電粒子由題設(shè)條件決定，一般把裝置在空間的方位介紹的很明確的，都應(yīng)考慮重力。在題目中有明確交待的是否要考慮重力的，這種情況比較正規(guī)，也比較簡單。若是直接看不出是否要考慮重力，根據(jù)題

19、目的隱含條件來判斷。但在進(jìn)行受力分析與運(yùn)動(dòng)分析時(shí)，要由分析結(jié)果，先進(jìn)行定性確定再決定是否要考慮重力。電場力可以對電荷做功，能改變電荷的功能；洛倫茲力不能對電荷做功，不能改變電荷的動(dòng)能。六.滑輪模型【模型概述】滑輪是生活中常見的器具，根據(jù)其使用方法有動(dòng)滑輪與定滑輪，在試題中還有它的“變臉”模型，如光滑的凸面（桿、球、瓶口等）。【模型要點(diǎn)】“滑輪”模型的特點(diǎn)為滑輪兩側(cè)的受力大小相等，在處理功能問題時(shí)若力發(fā)生變化，通常優(yōu)先考慮能量守恒規(guī)律，也可采用轉(zhuǎn)化法求解【模型講解】一、“滑輪”掛件模型中的平衡問題例1.如圖所示，將一根不可伸長、柔軟的輕繩左、右兩端分別系于A、B兩點(diǎn)上，一物體用動(dòng)滑輪懸掛在輕繩上

20、，達(dá)到平衡時(shí)，兩段繩子間的夾角為，繩子張力為F1；將繩子右端移到C點(diǎn)，待系統(tǒng)達(dá)到平衡時(shí)，兩段繩子間的夾角為，繩子張力為F2；將繩子右端再由C點(diǎn)移到D點(diǎn)，待系統(tǒng)達(dá)到平衡時(shí)，兩段繩子間的夾角為，繩子張力為F3，不計(jì)摩擦，并且BC為豎直線，則（ ）A.B. C.D. 二、“滑輪”掛件模型中的變速問題例2. 如圖所示在車廂中有一條光滑的帶子（質(zhì)量不計(jì)），帶子中放上一個(gè)圓柱體，車子靜止時(shí)帶子兩邊的夾角ACB=90°，若車廂以加速度a=7.5m/s2向左作勻加速運(yùn)動(dòng)，則帶子的兩邊與車廂頂面夾角分別為多少？三、“滑輪”掛件模型中的功能問題例3. 如圖所示，細(xì)繩繞過兩個(gè)定滑輪A和B，在兩端各掛一個(gè)重

21、為P的物體，現(xiàn)在A、B的中點(diǎn)C處掛一個(gè)重為Q的小球，Q<2P，求小球可能下降的最大距離h。已知AB的長為2L，不計(jì)滑輪和繩之間的摩擦力及繩的質(zhì)量?！菊`區(qū)點(diǎn)撥】注意“死桿”和“活桿”、繩有結(jié)無結(jié)問題七.渡河模型【模型概述】在運(yùn)動(dòng)的合成與分解中，如何判斷物體的合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng)是首要問題，判斷合運(yùn)動(dòng)的有效方法是看見的運(yùn)動(dòng)就是合運(yùn)動(dòng)。合運(yùn)動(dòng)的分解從理論上說可以是任意的，但一般按運(yùn)動(dòng)的實(shí)際效果進(jìn)行分解。小船渡河和斜拉船等問題是常見的運(yùn)動(dòng)的合成與分解的典型問題【模型要點(diǎn)】處理“速度關(guān)聯(lián)類問題”時(shí)，必須要明白“分運(yùn)動(dòng)”與“合運(yùn)動(dòng)”的關(guān)系：（1）獨(dú)立性：物體同時(shí)參與幾個(gè)分運(yùn)動(dòng)時(shí)，分運(yùn)動(dòng)獨(dú)立進(jìn)行，各自產(chǎn)生效

22、果（）互不干擾（2）同時(shí)性：合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)同時(shí)開始、同時(shí)進(jìn)行、同時(shí)結(jié)束。（3）等效性：合運(yùn)動(dòng)是由各分運(yùn)動(dòng)共同產(chǎn)生的總運(yùn)動(dòng)效果，合運(yùn)動(dòng)與各分運(yùn)動(dòng)同時(shí)發(fā)生、同時(shí)進(jìn)行、同時(shí)結(jié)束，經(jīng)歷相等的時(shí)間，合運(yùn)動(dòng)與各分運(yùn)動(dòng)總的運(yùn)動(dòng)效果可以相互替代。功是中學(xué)物理中的重要概念，它體現(xiàn)了力對物體的作用在空間上的累積過程，尤其是變力做功中更能體現(xiàn)出其空間積累的過程。所以在處理變力功可采用動(dòng)能定律、功能原理、圖象法、平均法等?！灸Ｐ椭v解】一、速度的分解要從實(shí)際情況出發(fā)例1. 如圖所示，人用繩子通過定滑輪以不變的速度V0拉水平面上的物體A，當(dāng)繩與水平方向成角時(shí)，求物體A的速度。解題流程：選取合適的連結(jié)點(diǎn)（該點(diǎn)必須能明顯地體

23、現(xiàn)出參與了某個(gè)分運(yùn)動(dòng)）；確定該點(diǎn)合速度方向（物體的實(shí)際速度為合速度）且速度方向始終不變；確定該點(diǎn)合速度的實(shí)際運(yùn)動(dòng)效果從而依據(jù)平行四邊形定則確定分速度方向；作出速度分解的示意圖，尋找速度關(guān)系。二、拉力為變力，求解做功要正確理解例2. 如圖所示，某人通過一根跨過定滑輪的輕繩提升一個(gè)質(zhì)量為m的重物，開始時(shí)人在滑輪的正下方，繩下端A點(diǎn)離滑輪的距離為H。人由靜止拉著繩向右移動(dòng)，當(dāng)繩下端到B點(diǎn)位置時(shí)，人的速度為v，繩與水平面夾角為。問在這個(gè)過程中，人對重物做了多少功？【實(shí)際應(yīng)用】小船渡河兩種情況：船速大于水速；船速小于水速。兩種極值：渡河最小位移；渡河最短時(shí)間。例3. 一條寬度為L的河，水流速度為，已知船

24、在靜水中速度為，那么：（1）怎樣渡河時(shí)間最短？（2）若，怎樣渡河位移最??？（3）若，怎樣渡河船漂下的距離最短？ 看三圖理解誤區(qū)：不分條件，認(rèn)為船位移最小一定是垂直到達(dá)對岸；將渡河時(shí)間最短與渡河位移最小對應(yīng)八.斜面模型模型概述斜面模型是中學(xué)物理中最常見的模型之一，各級各類考題都會出現(xiàn)，設(shè)計(jì)的內(nèi)容有力學(xué)、電學(xué)等。相關(guān)方法有整體與隔離法、極值法、極限法等，是屬于考查學(xué)生分析、推理能力的模型之一。模型要點(diǎn)斜面固定時(shí)，對斜面上的物體受力分析，建立坐標(biāo)系進(jìn)行正交分解，選擇利用三大定律列方程求解；對斜面不固定時(shí)，我們將斜面與斜面上的物體看成系統(tǒng)，仔細(xì)觀察題中條件，采用整體法或動(dòng)量定理甚至動(dòng)量守恒定律處理。模

25、型講解一. 利用正交分解法處理斜面上的平衡問題例1. 相距為20cm的平行金屬導(dǎo)軌傾斜放置（見圖），導(dǎo)軌所在平面與水平面的夾角為，現(xiàn)在導(dǎo)軌上放一質(zhì)量為330g的金屬棒ab，它與導(dǎo)軌間動(dòng)摩擦系數(shù)為，整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2T的豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，導(dǎo)軌所接電源電動(dòng)勢為15V，內(nèi)阻不計(jì)，滑動(dòng)變阻器的阻值可按要求進(jìn)行調(diào)節(jié)，其他部分電阻不計(jì)，取，為保持金屬棒ab處于靜止?fàn)顟B(tài)，求：（1）ab中通入的最大電流強(qiáng)度為多少？（2）ab中通入的最小電流強(qiáng)度為多少？評點(diǎn)：此例題考查的知識點(diǎn)有：（1）受力分析平衡條件的確定；（2）臨界條件分析的能力；（3）直流電路知識的應(yīng)用；（4）正交分解法。說明：正交分解法是

26、在平行四邊形定則的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，其目的是用代數(shù)運(yùn)算來解決矢量運(yùn)算。正交分解法在求解不在一條直線上的多個(gè)力的合力時(shí)顯示出了較大的優(yōu)越性。建立坐標(biāo)系時(shí)，一般選共點(diǎn)力作用線的交點(diǎn)為坐標(biāo)軸的原點(diǎn)，并盡可能使較多的力落在坐標(biāo)軸上，這樣可以減少需要分解的數(shù)目，簡化運(yùn)算過程。二. 利用矢量三角形法處理斜面系統(tǒng)的變速運(yùn)動(dòng)例2. 物體置于光滑的斜面上，當(dāng)斜面固定時(shí)，物體沿斜面下滑的加速度為，斜面對物體的彈力為。斜面不固定，且地面也光滑時(shí)，物體下滑的加速度為，斜面對物體的彈力為，則下列關(guān)系正確的是：A. B. C. D. 評點(diǎn)：在運(yùn)動(dòng)學(xué)中巧取參考系；在動(dòng)力學(xué)中運(yùn)用整體法與隔離法；在研究重力勢能時(shí)選取參考平面；

27、在電學(xué)中善用等勢面等往往能起到柳暗花明的效果。三. 斜面上的綜合問題例3. 帶負(fù)電的小物體在傾角為的絕緣斜面上，整個(gè)斜面處于范圍足夠大、方向水平向右的勻強(qiáng)電場中，如圖所示。物體A的質(zhì)量為m，電量為-q，與斜面間的動(dòng)摩擦因素為，它在電場中受到的電場力的大小等于重力的一半。物體A在斜面上由靜止開始下滑，經(jīng)時(shí)間t后突然在斜面區(qū)域加上范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場，磁場方向與電場強(qiáng)度方向垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，此后物體A沿斜面繼續(xù)下滑距離L后離開斜面。（1）物體A在斜面上的運(yùn)動(dòng)情況？說明理由。（2）物體A在斜面上運(yùn)動(dòng)過程中有多少能量轉(zhuǎn)化為內(nèi)能？（結(jié)果用字母表示）四. 斜面的變換模型例4. 如圖所示，在水平地面

28、上有一輛運(yùn)動(dòng)的平板小車，車上固定一個(gè)盛水的杯子，杯子的直徑為R。當(dāng)小車作勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，水面呈如圖所示狀態(tài)，左右液面的高度差為h，則小車的加速度方向指向如何？加速度的大小為多少？點(diǎn)評：在本題中可以突出物體的受力特征，建立等效模型，用簡捷的等效物理模型代替那些真實(shí)的、復(fù)雜的物理情景，從而使復(fù)雜問題的求解過程得到直觀、優(yōu)化，諸如此類的還有等時(shí)圓等等。誤區(qū)點(diǎn)撥(1)要注意斜面上物體受到摩擦力的種類、方向判斷，比較等；(2)在采用整體法處理斜面體與它上面的物體時(shí)要區(qū)分變速運(yùn)動(dòng)部分（合外力）與整體的質(zhì)量；(3)在計(jì)算正壓力時(shí)遺漏除重力以外的其他力產(chǎn)生的作用而導(dǎo)致摩擦力大小計(jì)算錯(cuò)誤；(4)在分析電磁力時(shí)電荷

29、或?qū)w棒的極值問題而引起的彈力或摩擦力的變化；九.對稱性模型模型概述對稱法作為一種具體的解題方法，雖然高考命題沒有單獨(dú)正面考查，但是在每年的高考命題中都有所滲透和體現(xiàn)。從側(cè)面體現(xiàn)考生的直觀思維能力和客觀的猜想推理能力。所以作為一種重要的物理思想和方法，相信在今后的高考命題中必將有所體現(xiàn)。模型特征在研究和解決物理問題時(shí)，從對稱性的角度去考查過程的物理實(shí)質(zhì)，可以避免繁冗的數(shù)學(xué)推導(dǎo)，迅速而準(zhǔn)確地解決問題。對稱法是從對稱性的角度研究、處理物理問題的一種思維方法，有時(shí)間和空間上的對稱。它表明物理規(guī)律在某種變換下具有不變的性質(zhì)。用這種思維方法來處理問題可以開拓思路，使復(fù)雜問題的解決變得簡捷。如，一個(gè)做勻減

30、速直線運(yùn)動(dòng)的物體在至運(yùn)動(dòng)停止的過程中，根據(jù)運(yùn)動(dòng)的對稱性，從時(shí)間上的反演，就能看作是一個(gè)初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，從而簡化解題過程?？傊锢韱栴}通常有多種不同的解法，利用對稱性解題不失為一種科學(xué)的思維方法。利用對稱法解題的思路：領(lǐng)會物理情景，選取研究對象；在仔細(xì)審題的基礎(chǔ)上，通過題目的條件、背景、設(shè)問，深刻剖析物理現(xiàn)象及過程，建立清晰的物理情景，選取恰當(dāng)?shù)难芯繉ο笕邕\(yùn)動(dòng)的物體、運(yùn)動(dòng)的某一過程或某一狀態(tài)；透析研究對象的屬性、運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)及規(guī)律；尋找研究對象的對稱性特點(diǎn)。利用對稱性特點(diǎn)，依物理規(guī)律，對題目求解。模型講解1. 靜電場中的對稱性例. 如圖所示，帶電量為q的點(diǎn)電荷與均勻帶電薄板相距為2d，點(diǎn)

31、電荷到帶電薄板的垂線通過板的幾何中心。若圖中b點(diǎn)處產(chǎn)生的電場強(qiáng)度為零，根據(jù)對稱性，帶電薄板在圖中b點(diǎn)處產(chǎn)生的電場強(qiáng)度大小為多少，方向如何？（靜電力恒量為k）。點(diǎn)評：題目中要求帶電薄板產(chǎn)生的電場，根據(jù)中學(xué)物理知識僅能直接求點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場，無法直接求帶電薄板產(chǎn)生的電場；由Ea0，可以聯(lián)想到求處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體的感應(yīng)電荷產(chǎn)生的場強(qiáng)的方法，利用來間接求出帶電薄板在a點(diǎn)的場強(qiáng)，然后根據(jù)題意利用對稱性求出答案2.電磁現(xiàn)象中的對稱性例，如圖所示，在一水平放置的平板MN的上方有勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B，磁場方向垂直于紙面向里。許多質(zhì)量為m帶電量為q的粒子，以相同的速率v沿位于紙面內(nèi)的各個(gè)方向，由小

32、孔O射入磁場區(qū)域。不計(jì)重力，不計(jì)粒子間的相互影響。下列圖中陰影部分表示帶電粒子可能經(jīng)過的區(qū)域，其中R。哪個(gè)圖是正確的？（ ）十.電磁場中的單桿模型模型概述在電磁場中，“導(dǎo)體棒”主要是以“棒生電”或“電動(dòng)棒”的內(nèi)容出現(xiàn)，從組合情況看有棒與電阻、棒與電容、棒與電感、棒與彈簧等；從導(dǎo)體棒所在的導(dǎo)軌有“平面導(dǎo)軌”、“斜面導(dǎo)軌”“豎直導(dǎo)軌”等。模型要點(diǎn)（1）力電角度：與“導(dǎo)體單棒”組成的閉合回路中的磁通量發(fā)生變化導(dǎo)體棒產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢感應(yīng)電流導(dǎo)體棒受安培力合外力變化加速度變化速度變化感應(yīng)電動(dòng)勢變化，循環(huán)結(jié)束時(shí)加速度等于零，導(dǎo)體棒達(dá)到穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。（2）電學(xué)角度：判斷產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象的那一部分導(dǎo)體（電源）利

33、用或求感應(yīng)電動(dòng)勢的大小利用右手定則或楞次定律判斷電流方向分析電路結(jié)構(gòu)畫等效電路圖。（3）力能角度：電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，當(dāng)外力克服安培力做功時(shí)，就有其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能；當(dāng)安培力做正功時(shí)，就有電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能。模型講解一、單桿在磁場中勻速運(yùn)動(dòng)例1.如圖所示，電壓表與電流表的量程分別為010V和03A，電表均為理想電表。導(dǎo)體棒ab與導(dǎo)軌電阻均不計(jì)，且導(dǎo)軌光滑，導(dǎo)軌平面水平，ab棒處于勻強(qiáng)磁場中。（1）當(dāng)變阻器R接入電路的阻值調(diào)到30，且用F140N的水平拉力向右拉ab棒并使之達(dá)到穩(wěn)定速度V1時(shí)，兩表中恰好有一表滿偏，而另一表又能安全使用，則此時(shí)ab棒的速度V1是多少？（2）當(dāng)變阻器R接入電路的

34、阻值調(diào)到，且仍使ab棒的速度達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，兩表中恰有一表滿偏，而另一表能安全使用，則此時(shí)作用于ab棒的水平向右的拉力F2是多大？ 解析：（1）假設(shè)電流表指針滿偏，即I3A，那么此時(shí)電壓表的示數(shù)為U15V，電壓表示數(shù)超過了量程，不能正常使用，不合題意。因此，應(yīng)該是電壓表正好達(dá)到滿偏。當(dāng)電壓表滿偏時(shí)，即U110V，此時(shí)電流表示數(shù)為 設(shè)a、b棒穩(wěn)定時(shí)的速度為，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢為E1，則E1BLv1，且E1I1(R1R并)20Va、b棒受到的安培力為 F1BIL40N 解得（2）利用假設(shè)法可以判斷，此時(shí)電流表恰好滿偏，即I23A，此時(shí)電壓表的示數(shù)為6V可以安全使用，符合題意。由FBIL可知，穩(wěn)定時(shí)棒受到

35、的拉力與棒中的電流成正比，所以。二、單杠在磁場中勻變速運(yùn)動(dòng)例2. 如圖甲所示，一個(gè)足夠長的“U”形金屬導(dǎo)軌NMPQ固定在水平面內(nèi)，MN、PQ兩導(dǎo)軌間的寬為L0.50m。一根質(zhì)量為m0.50kg的均勻金屬導(dǎo)體棒ab靜止在導(dǎo)軌上且接觸良好，abMP恰好圍成一個(gè)正方形。該軌道平面處在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小可以調(diào)節(jié)的豎直向上的勻強(qiáng)磁場中。ab棒的電阻為R0.10，其他各部分電阻均不計(jì)。開始時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度。（1）若保持磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小不變，從t0時(shí)刻開始，給ab棒施加一個(gè)水平向右的拉力，使它做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。此拉力F的大小隨時(shí)間t變化關(guān)系如圖2乙所示。求勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度及ab棒與導(dǎo)軌間的滑動(dòng)摩擦力。（2）若從

36、t0開始，使磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小從B0開始使其以0.20T/s的變化率均勻增加。求經(jīng)過多長時(shí)間ab棒開始滑動(dòng)？(1N)此時(shí)通過ab棒的電流大小和方向如何？(17.5s)（ab棒與導(dǎo)軌間的最大靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力相等）三、單桿在磁場中變速運(yùn)動(dòng)例3. 如圖所示，處于勻強(qiáng)磁場中的兩根足夠長、電阻不計(jì)的平行金屬導(dǎo)軌相距1m，導(dǎo)軌平面與水平面成37°角，下端連接阻值為R的電阻。勻速磁場方向與導(dǎo)軌平面垂直。質(zhì)量為0.2kg、電阻不計(jì)的金屬棒放在兩導(dǎo)軌上，棒與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸，它們之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.25。（1）求金屬棒沿導(dǎo)軌由靜止開始下滑時(shí)的加速度大??；（2）當(dāng)金屬棒下滑速度達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，電阻

37、R消耗的功率為8W，求該速度的大??；（3）在上問中，若R，金屬棒中的電流方向由a到b，求磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小與方向。（g10m/s2，°0.6，cos37°0.8）四、變桿問題例4. （2005年肇慶市模擬）如圖所示，邊長為L2m的正方形導(dǎo)線框ABCD和一金屬棒MN由粗細(xì)相同的同種材料制成，每米長電阻為R01/m，以導(dǎo)線框兩條對角線交點(diǎn)O為圓心，半徑r0.5m的勻強(qiáng)磁場區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0.5T，方向垂直紙面向里且垂直于導(dǎo)線框所在平面，金屬棒MN與導(dǎo)線框接觸良好且與對角線AC平行放置于導(dǎo)線框上。若棒以v4m/s的速度沿垂直于AC方向向右勻速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)至AC位置時(shí)，求（計(jì)算結(jié)

38、果保留二位有效數(shù)字）：（1）棒MN上通過的電流強(qiáng)度大小和方向；（2）棒MN所受安培力的大小和方向。誤區(qū)點(diǎn)撥正確應(yīng)答導(dǎo)體棒相關(guān)量（速度、加速度、功率等）最大、最小等極值問題的關(guān)鍵是從力電角度分析導(dǎo)體單棒運(yùn)動(dòng)過程；而對于處理空間距離時(shí)很多同學(xué)總想到動(dòng)能定律，解答導(dǎo)體單棒問題一般是抓住力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，通過分析受力，結(jié)合運(yùn)動(dòng)過程，知道加速度和速度的關(guān)系，結(jié)合動(dòng)量定理、能量守恒就能解決十一.帶電粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)模型模型概述帶電粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)也是每年高考中的熱點(diǎn)問題，具體來講有電場對帶電粒子的加速（減速），涉及內(nèi)容有力、能、電、圖象等各部分知識，主要考查學(xué)生的綜合能力。模型要點(diǎn)1.力和運(yùn)

39、動(dòng)的關(guān)系牛頓第二定律，根據(jù)帶電粒子受到的力，用牛頓第二定律找出加速度，結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式確定帶電粒子的速度、位移等物理量。這條思路通常適用于受恒力作用下的勻變速曲線運(yùn)動(dòng)。2.功和能的關(guān)系動(dòng)能定理，根據(jù)力對帶電粒子所做的功W及動(dòng)能定理，從帶電粒子運(yùn)動(dòng)的全過程中能的轉(zhuǎn)化角度，研究帶電粒子的速度變化、經(jīng)歷的位移等，這條思路通常適用于非均勻或均勻變化的磁場，特別適用于非均勻變化的磁場。在討論帶電粒子的加速偏轉(zhuǎn)時(shí)，對于基本粒子，如電子、質(zhì)子、中子等，沒有特殊說明，其重力一般不計(jì)；帶電粒子如液滴、塵埃、顆粒等沒有特殊說明，其重力一般不能忽略模型講解例. 在與x軸平行的勻強(qiáng)電場中，一帶電量為、質(zhì)量為的物體在光滑

40、水平面上沿著x軸做直線運(yùn)動(dòng)，其位移與時(shí)間的關(guān)系是，式中x以米為單位，t的單位為秒。從開始運(yùn)動(dòng)到5s末物體所經(jīng)過的路程為_m，克服電場力所做的功為_J。點(diǎn)評：解答本題的關(guān)鍵是從位移與時(shí)間的關(guān)系式中找出物體的初速度和加速度，分析出物體運(yùn)動(dòng)4s速度減為零并反向運(yùn)動(dòng)，弄清位移與路程的聯(lián)系和區(qū)別。誤區(qū)點(diǎn)撥一般情況下帶電粒子所受的電場力遠(yuǎn)大于重力，所以可以認(rèn)為只有電場力做功。由動(dòng)能定理，此式與電場是否勻強(qiáng)無關(guān)，與帶電粒子的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)、軌跡形狀也無關(guān)。模型演練如左圖所示，A、B兩塊金屬板水平放置，相距d=0.6cm，兩板間加有一周期性變化的電壓，當(dāng)B板接地時(shí)，A板電勢隨時(shí)間t變化的情況如右圖所示。在兩板間的電

41、場中，將一帶負(fù)電的粒子從B板中央處由靜止釋放，若該帶電粒子受到的電場力為重力的兩倍，要使該粒子能夠達(dá)到A板，交變電壓的周期至少為多大。（g?。┙馕觯涸O(shè)電場力為F，則，得前半 周期上升高度：，后半周期先減速上升，后加速下降，其加速度：得減速時(shí)間為t1則， 此段時(shí)間內(nèi)上升高度： 則上升的總高度： 后半周期的時(shí)間內(nèi)，粒子向下加速運(yùn)動(dòng)，下降的高度： 上述計(jì)算說明，在一個(gè)周期內(nèi)上升，再回落，且具有向下的速度。如果周期小，粒子不能到達(dá)A板。設(shè)周期為T，上升的高度則：，十二.類平拋運(yùn)動(dòng)模型模型概述帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)是中學(xué)物理的重點(diǎn)知識之一，在每年的高考中一般都與磁場綜合，分值高，涉及面廣，同時(shí)相關(guān)知識在

42、技術(shù)上有典型的應(yīng)用如示波器等，所以為高考的熱點(diǎn)內(nèi)容。模型要點(diǎn)帶電粒子的類平拋運(yùn)動(dòng)模型其總體思路為運(yùn)動(dòng)的分解（1）電加速：帶電粒子質(zhì)量為m，帶電量為q，在靜電場中靜止開始僅在電場力作用下做加速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過電勢差U后所獲得的速度v0可由動(dòng)能定理來求得。即。（2）電偏轉(zhuǎn)：垂直電場線方向粒子做勻速，沿電場線方向粒子做勻加速，有： (要求自行作圖推導(dǎo))在交變電場中帶電粒子的運(yùn)動(dòng)：常見的產(chǎn)生及變電場的電壓波形有方行波，鋸齒波和正弦波，對方行波我們可以采用上述方法分段處理，對于后兩者一般來說題中會直接或間接提到“粒子在其中運(yùn)動(dòng)時(shí)電場為恒定電場”。（3）在電場中移動(dòng)帶電粒子時(shí)電場力做功及電勢能變化的情況與重力做

43、功即重力勢能變化情況類比。推論：粒子從偏轉(zhuǎn)電場中射出時(shí)，速度的反向延長線與初速度的延長線的交點(diǎn)平分初速度方向的位移，位移偏向角與速度偏向角的關(guān)系.荷質(zhì)比不同的正離子，被同一電場加速后進(jìn)入同一偏轉(zhuǎn)電場，它們離開偏轉(zhuǎn)電場時(shí)的速度方向一定相同，因而不會分成三股，而是會聚為一束粒子射出。(要求會作圖推導(dǎo))模型講解噴墨打印機(jī)的結(jié)構(gòu)簡圖如圖所示，其中墨盒可以發(fā)出墨汁微滴，其半徑約為10-5m，此微滴經(jīng)過帶電室時(shí)被帶上負(fù)電，帶電的多少由計(jì)算機(jī)按字體筆畫高低位置輸入信號加以控制，帶電后的微滴以一定的初速度進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場，帶電微滴經(jīng)過偏轉(zhuǎn)電場發(fā)生偏轉(zhuǎn)后，打到紙上，顯示出字體，無信號輸入時(shí)，墨汁微滴不帶電，徑直通過

44、偏轉(zhuǎn)板而注入回流槽流回墨盒。設(shè)偏轉(zhuǎn)板板長l1.6cm，兩板間的距離為0.50cm，偏轉(zhuǎn)板的右端距紙L3.2cm，若一個(gè)墨汁微滴的質(zhì)量為1.6*10-10kg，以20m/s的初速度垂直于電場方向進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場，兩偏轉(zhuǎn)板間的電壓是8.0*103，若墨汁微滴打到紙上點(diǎn)距原射入方向的距離是2.0mm。（1）求這個(gè)墨汁微滴通過帶電室?guī)У碾娏渴嵌嗌?？（不?jì)空氣阻力和重力，可以認(rèn)為偏轉(zhuǎn)電場只局限在平行板電容器內(nèi)部，忽略邊緣電場的不均勻性）（2）為了使紙上的字體放大10%，請你提出一個(gè)可行的辦法。解析：（1）帶電液滴的電量設(shè)為q，設(shè)進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場后做類平拋運(yùn)動(dòng)過程中的偏轉(zhuǎn)為y1，離開電場后沿直線打到紙上過程中的偏

45、轉(zhuǎn)為y2，則：由微滴打到紙上點(diǎn)距原入射方向的距離為： 代入數(shù)據(jù)可得： （2）由上式可知，Y與U成正比，可以提高偏轉(zhuǎn)板間的電壓U到8800V，實(shí)現(xiàn)字體放大10%；也可以增加偏轉(zhuǎn)極板與紙的距離L，解得：。誤區(qū)點(diǎn)撥因?yàn)殡妶隽ψ龉εc路徑無關(guān)，所以利用電場加速粒子時(shí)，無所謂電場是勻強(qiáng)電場還是非勻強(qiáng)電場，如果只受電場力作用時(shí)都有。由于基本粒子（電子、質(zhì)子、粒子等）在電場中受到電場力，所以基本粒子受到的重力忽略不計(jì)，但帶電的宏觀（由大量分子構(gòu)成）小顆粒，小球，小液滴所受重力不能忽略。不能穿出、恰能穿出、能穿出三種情況下粒子對應(yīng)的位移與板長L的區(qū)別；側(cè)位移與板間距的d或的區(qū)別。在勻強(qiáng)電場中場強(qiáng)不變，但兩點(diǎn)間的

46、電勢差要隨距離的變化而變化，穿越電場過程的動(dòng)能增量：（注意，一般來說不等于qU）十三.電路的動(dòng)態(tài)變化模型模型概述“電路的動(dòng)態(tài)變化”模型指電路中的局部電路變化時(shí)引起的電流或電壓的變化，變化起因有變阻器、電鍵的閉合與斷開、變壓器變匝數(shù)等。不管哪種變化，判斷的思路是固定的，這種判斷的固定思路就是一種模型。模型要點(diǎn)判斷思路：（1）電路中不論是串聯(lián)還是并聯(lián)部分，只要有一個(gè)電阻的阻值變大時(shí)，整個(gè)電路的總電阻就變大。只要有一個(gè)電阻的阻值變小時(shí)，整個(gè)電路的總電阻都變小。（2）根據(jù)總電阻的變化，由閉合電路歐姆定律可判定總電流、電壓的變化。（3）判定變化部分的電流、電壓變化。如變化部分是并聯(lián)回路，那么仍應(yīng)先判定固

47、定電阻部分的電流、電壓的變化，最后變化電阻部分的電流、電壓就能確定了。上述的分析方法俗稱“牽一發(fā)而動(dòng)全身”，其要點(diǎn)是從變量開始，由原因?qū)С鼋Y(jié)果，逐層遞推，最后得出題目的解。圖象特性類型公式圖象特例I-R圖線短路，圖象頂端斷路，圖象末端U-R圖線短路，斷路，U-I圖線短路，斷路，P-R圖線當(dāng)R=r時(shí)，電源的輸出功率最大，時(shí)有兩個(gè)等效電阻模型講解一、直流電路的動(dòng)態(tài)變化1. 直流電路的動(dòng)態(tài)變化引起的電表讀數(shù)變化問題例1. 如圖所示電路中，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P向左移動(dòng)時(shí)，各表（各電表內(nèi)阻對電路的影響均不考慮）的示數(shù)如何變化？為什么？評點(diǎn)：從本題分析可以看出，在閉合電路中，只要外電路中的某一電阻發(fā)生變化

48、，這時(shí)除電源電動(dòng)勢、內(nèi)電阻和外電路中的定值電阻不變外，其他的如干路中的電流及各支路的電流、電壓的分配，從而引起功率的分配等都和原來的不同，可謂“牽一發(fā)而動(dòng)全身”，要注意電路中各量的同體、同時(shí)對應(yīng)關(guān)系，因此要當(dāng)作一個(gè)新的電路來分析。解題思路為局部電路整體電路局部電路，原則為不變應(yīng)萬變（先處理不變量再判斷變化量）。2. 直流電路的動(dòng)態(tài)變化引起的功能及圖象問題例2. 用伏安法測一節(jié)干電池的電動(dòng)勢和內(nèi)電阻，伏安圖象如圖所示，根據(jù)圖線回答：（1）干電池的電動(dòng)勢和內(nèi)電阻各多大？（2）圖線上a點(diǎn)對應(yīng)的外電路電阻是多大？電源此時(shí)內(nèi)部熱耗功率是多少？（3）圖線上a、b兩點(diǎn)對應(yīng)的外電路電阻之比是多大？對應(yīng)的輸出功

49、率之比是多大？（4）在此實(shí)驗(yàn)中，電源最大輸出功率是多大？評點(diǎn)：利用題目給予圖象回答問題，首先應(yīng)識圖（從對應(yīng)值、斜率、截矩、面積、橫縱坐標(biāo)代表的物理量等），理解圖象的物理意義及描述的物理過程：由UI圖象知E=1.5V，斜率表內(nèi)阻，外阻為圖線上某點(diǎn)縱坐標(biāo)與橫坐標(biāo)比值；當(dāng)電源內(nèi)外電阻相等時(shí)，電源輸出功率最大。二、交變電路的動(dòng)態(tài)變化例3. 如圖所示為一理想變壓器，S為單刀雙擲開關(guān)P為滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭，U1為加在初級線圈兩端的電壓，I1為初級線圈中的電流強(qiáng)度，則（ ）A. 保持U1及P的位置不變，S由a合到b時(shí)，I1將增大B. 保持P的位置及U1不變，S由b合到a時(shí)，R消耗的功率減小C. 保持U1不

50、變，S合在a處，使P上滑，I1將增大D. 保持P的位置不變，S合在a處，若U1增大，I1將增大總結(jié)：變壓器動(dòng)態(tài)問題（制約問題）電壓制約：當(dāng)變壓器原、副線圈的匝數(shù)比一定時(shí)，輸出電壓U2由輸入電壓決定，即，可簡述為“輸入決定輸出”電流制約：當(dāng)變壓器原、副線圈的匝數(shù)比一定，原線圈中的電流I1由副線圈中的輸出電流I2決定，即，可簡述為“輸出決定輸入”負(fù)載制約：變壓器副線圈中的功率P2由用戶負(fù)載決定，原線圈的輸入功率P2=P1簡述為“輸出決定輸入”特例：當(dāng)變壓器空載時(shí)（即負(fù)載電阻），輸出功率為零，輸入電流為零，輸入功率也為零。當(dāng)副線圈短路時(shí)（即負(fù)載電阻R=0），輸出電流為無窮大，則輸入電流也是無窮大，使

51、原線圈處于“短路”狀態(tài)。誤區(qū)點(diǎn)撥1. 區(qū)分固定導(dǎo)體的I-U圖線與閉合電路歐姆定律的U-I圖象。2. 在固定導(dǎo)體的I-U圖線中，斜率越大，R越??；在固定導(dǎo)體的U-I圖線中，.，斜率越大，R越大，在閉合電路歐姆定律的U-I圖象中，電源內(nèi)阻，斜率越大，內(nèi)阻r越大。3. 區(qū)分電源總功率（消耗功率）；輸出功率（外電路功率）；電源損耗功率（內(nèi)電路功率）；線路損耗功率4. 輸出功率大時(shí)效率不一定大，當(dāng)R=r，電源有最大輸出功率時(shí)，效率僅為50%()，所以功率大并不一定效率高。5. 求解功率最大時(shí)要注意固定阻值與可變電阻的差異。6. 區(qū)分電動(dòng)勢E和內(nèi)阻r均不變與r變化時(shí)的差異。十四.繩件、彈簧、桿件模型（動(dòng)力

52、學(xué)問題）模型概述掛件問題是力學(xué)中極為常見的模型，其中繩件、彈簧件更是這一模型中的主要模具，相關(guān)試題在高考中一直連續(xù)不斷。它們間的共同之處是均不計(jì)重力，但是它們在許多方面有較大的差別。十五.高中物理力學(xué)模型1連接體模型是指運(yùn)動(dòng)中幾個(gè)物體疊放在一起、或并排在一起、或用細(xì)繩、細(xì)桿聯(lián)系在一起的物體組。解決這類問題的基本方法是整體法和隔離法。整體法是指連接體內(nèi)的物體間無相對運(yùn)動(dòng)時(shí),可以把物體組作為整體，對整體用牛二定律列方程隔離法是指在需要求連接體內(nèi)各部分間的相互作用(如求相互間的壓力或相互間的摩擦力等)時(shí)，把某物體從連接體中隔離出來進(jìn)行分析的方法。BAFm2m1FBAF1F22斜面模型 （搞清物體對斜

53、面壓力為零的臨界條件）斜面固定：物體在斜面上情況由傾角和摩擦因素決定=tg物體沿斜面勻速下滑或靜止 > tg物體靜止于斜面< tg物體沿斜面加速下滑a=g(sin一cos) 3輕繩、桿模型繩只能受拉力，桿能沿桿方向的拉、壓、橫向及任意方向的力。桿對球的作用力由運(yùn)動(dòng)情況決定只有=arctg()時(shí)才沿桿方向。最高點(diǎn)時(shí)桿對球的作用力；最低點(diǎn)時(shí)的速度?，桿的拉力?若小球帶電呢？Em，qL·O假設(shè)單B下擺,最低點(diǎn)的速度VB= mgR=整體下擺2mgR=mg+ = ； => VB=所以AB桿對B做正功，AB桿對A做負(fù)功若 V0< ，運(yùn)動(dòng)情況為先平拋，繩拉直沿繩方向的速度消

54、失即是有能量損失，繩拉緊后沿圓周下落機(jī)械能守恒。而不能夠整個(gè)過程用機(jī)械能守恒。求水平初速及最低點(diǎn)時(shí)繩的拉力？換為繩時(shí):先自由落體,在繩瞬間拉緊(沿繩方向的速度消失)有能量損失(即v1突然消失),再v2下擺機(jī)械能守恒例：擺球的質(zhì)量為m，從偏離水平方向30°的位置由靜釋放，設(shè)繩子為理想輕繩，求：小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)A時(shí)繩子受到的拉力是多少？4超重失重模型 系統(tǒng)的重心在豎直方向上有向上或向下的加速度(或此方向的分量ay)向上超重(加速向上或減速向下)F=m(g+a)；向下失重(加速向下或減速上升)F=m(g-a)難點(diǎn)：一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致系統(tǒng)重心的運(yùn)動(dòng)1到2到3過程中 (1、3除外)超重狀態(tài) 繩

55、剪斷后臺稱示數(shù)系統(tǒng)重心向下加速斜面對地面的壓力? Fm地面對斜面摩擦力? aq導(dǎo)致系統(tǒng)重心如何運(yùn)動(dòng)？鐵木球的運(yùn)動(dòng)用同體積的水去補(bǔ)充 物理解題方法：如整體法、假設(shè)法、極限法、逆向思維法、物理模型法、等效法、物理圖像法等模型法常常有下面三種情況（1）物理對象模型：用來代替由具體物質(zhì)組成的、代表研究對象的實(shí)體系統(tǒng)，稱為對象模型（也可稱為概念模型），即把研究的對象的本身理想化常見的如“力學(xué)”中有質(zhì)點(diǎn)、剛體、杠桿、輕質(zhì)彈簧、單擺、彈簧振子、彈性體、絕熱物質(zhì)等；（2）條件模型：把研究對象所處的外部條件理想化，排除外部條件中干擾研究對象運(yùn)動(dòng)變化的次要因素，突出外部條件的本質(zhì)特征或最主要的方面，從而建立的物理模型稱為條件模型（3）過程模型：把具體過理過程純粹化、理想化后抽象出來的一種物理過程，稱過程模型十六.彈簧（類彈簧）模型（動(dòng)力學(xué)問題）模型概述彈簧模型是高考中出現(xiàn)最多的模型之一，在填空、實(shí)驗(yàn)、計(jì)算包括壓軸題中都經(jīng)常出現(xiàn)，考查范圍很廣，變化較多，是考查學(xué)生推理、分析綜合能力的熱點(diǎn)模型。模型要點(diǎn)彈簧中的力學(xué)問題主要是圍繞胡克定律進(jìn)行的，彈力的大小為變力，因此它引起的物體的加速度、速度、動(dòng)能等變化不是簡單的單調(diào)關(guān)系，往往有臨界值，我們在處理變速問題時(shí)要注意分析物體的動(dòng)態(tài)過程，為了快捷分析，我們可以采用極限方法，但要注