物理模型五 Microsoft Word 文档
模型十八：磁流体发电机模型
磁流体发电，是将带电的流体(离子气体或液体)以极高的速度喷射到磁场中去，利用磁场对带电的流体产生的作用，从而发出电来。如图所示，在外磁场中的载流导体除受安培力之外，还会在与电流、外磁场垂直的方向上出现电荷分离，而产生电势差或电场，称其为霍尔效应。从微观角度来说，当一束速度是v 的粒子进入磁场强度为B 的磁场一段时间后，粒子所受的电场力和洛伦兹力相等
Bv
E Bvq Eq ==
这时，粒子进入磁场后不再发生偏转，它所产生的电动势，这样就形成了磁流体发电机的原型。
Bvd
Ed ==ε
我们可以将运动的粒子可看成一根根切割磁力线的导电棒，根据法拉第电磁感应定律，会在棒两端产生动生电动势，如右图所示。
为了方便求解，假设0v 在运动过程中不变，其中p F 是外界的推力，A F 是安培力。
()2
22
0202
0200max 0r R R d v B r R R v F p r
R d v B F F I r
R d
Bv r
R I R dKq Bv I p Kq
I d
Bv BId
F F L L L L
p L A p L L L A p +=
+=+=
=<+=
+=======饱和
饱和饱和时，当外接电阻是ε
εε
所以利用磁流体发电，只要加快带电流体的喷射速度，增加磁场强度，就能提高发电机的功率。实际情况下，考虑等离子体本身的导电性质，输出功率需要乘以一定的系数。
模型十九：输电
远距离输电：画出远距离输电的示意图，包括发电机、两台变压器、输电线等效电阻和负载电阻。一般设两个变压器的初、次级线圈的匝数分别为、n 1、n 1/ n 2、n 2/，相应的电压、电流、功率也应该采用相应
B
-
E
霍尔效应示意
v
+
d
电动势、电功率模型原理图
A V R
A
V R
的符号来表示。
功率之间的关系是：P 1=P 1/，P 2=P 2/，P 1/=P r =P 2。 电压之间的关系是：
21
22
22111
1,,U U U n n U U n n U U r +=''=''='。 电流之间的关系是：
21
2222111
1,,I I I n n I I n n I I r ==''
=''=',求输电线上的电流往往是这类问题的突破口。 输电线上的功率损失和电压损失也是需要特别注意的。
分析和计算时都必须用r I U r I P r r r
r ==,2，而不能用r
U P r 2
1'=
。 特别重要的是要会分析输电线上的功率损失S U S L U P P r 212
111'∝????
? ??'=ρ， 模型二十：限流分压法测电阻
电路由测量电路和供电电路两部分组成，其组合以减小误差。
◆ 测量电路（内、外接法）
要点：内大外小，即内接法测大电阻，外接法测小电阻。
类型
电路图 R 测与R 真比较
条件
计算比较法
己知R v 、R A 及R x 大致值时
内
R 测=
I
U U A
R +=R X +R A > R X
A v x R R R ?≈
适于测大电阻
R x >
v
A R R
外
R 测=
v
x v x R v R R R R I I U +=
+ v A x R R R ?≈ 适于测小电阻 R X < v A R R 选择方法： ①R x 与 R v 、R A 粗略比较 ② 计算比较法 R x 与 v A R R 比较 ◆ 供电电路（限流法、分压法） 以“供电电路”来控制“测量电路”：采用以小控大的原则 电路图 电压变化范围 电流变化范围 优势 选择方法 限流 E R R R 滑+x ～E 滑R R E +x ～x R E 电路简单 附加功耗小 R x 比较小、R 滑 比较大， R 滑全>n 倍的R x 通电前调到最大 调压 0～E 0～ x R E 电压变化范围大 要求电压 从0开始变化 R x 比较大、R 滑 比较小 R 滑全>R x /2 通电前调到最小 R 滑唯一：比较R 滑与R x ? 确定控制电路 R x ?限流方式 ???x 10 R R R X 滑分压接法 R 滑≈R x 两种均可，从节能角度选限流 R 滑不唯一：实难要求?确定控制电路?R 滑 实难要求：①负载两端电压变化范围大。 ②负载两端电压要求从0开始变化。 ③电表量程较小而电源电动势较大。 有以上3种要求都采用调压供电。 无特殊要求都采用限流供电 模型二十一：半偏法测电阻 欧姆表测：使用方法:机械调零、选择量程(大到小)、欧姆调零、测量读数时注意挡位(即倍率)、拨off 挡。 注意:测量电阻时，要与原电路断开,选择量程使指针在中央附近,每次换挡要重新短接欧姆调零。 电桥法测： X R R R R 321 =1 32R R R R =? 半偏法测表电阻： 断s 2,调R 1使表满偏; 闭s 2,调R 2使表半偏.则R 表=R 2； 图A 图B ◆ 半偏法测电流表内阻（图A ） 先让电流通过电流表并使其满偏，然后接上电阻箱R 2，并调节它使电流表半偏，由于总电流几乎不变，电流表和R 2上各有一半电流通过，意味着它们电阻相等，即为电流表的内阻R g =R 2。 1、先合下S 1 ，调节R 1使电流表指针满偏. 2、再合下S 2，保持电阻R 1不变，调节R 2使电流表指针半偏，记下R 2的值. 若R 1＞＞R 2，则R g =R 2 一般情况 R 测量＜R 真实 ◆ 半偏法测电压表内阻（图B ） 先调分压使电压表满偏，然后接上电阻箱R 2，并调节它使电压表半偏，由于总电压几乎不变，电压表和R 2上电流相同，意味着它们电阻相等，即为电压表的内阻R V =R 2。 1.先合下S ，调节R 2 =0，再调节R 1使电压表指针满偏. 2.保持变阻器电阻R 1不变，调节R 2使电压表指针半偏， 记下R 0的值. .若R 2＞＞R 1，有 R V = R 2， 一般情况 R 测量＞ R 真实 G R 2 S 2 R 1 S 1 R 1 S V R 2 高考物理解题模型 目录 第一章运动和力 (1) 一、追及、相遇模型 (1) 二、先加速后减速模型 (4) 三、斜面模型 (6) 四、挂件模型 (11) 五、弹簧模型（动力学） (18) 第二章圆周运动 (20) 一、水平方向的圆盘模型 (20) 二、行星模型 (23) 第三章功和能 (1) 一、水平方向的弹性碰撞 (1) 二、水平方向的非弹性碰撞 (6) 三、人船模型 (9) 四、爆炸反冲模型 (11) 第四章力学综合 (13) 一、解题模型： (13) 二、滑轮模型 (19) 三、渡河模型 (23) 第五章电路 (1) 一、电路的动态变化 (1) 二、交变电流 (6) 第六章电磁场 (1) 一、电磁场中的单杆模型 (1) 二、电磁流量计模型 (7) 三、回旋加速模型 (10) 四、磁偏转模型 (15) 第一章 运动和力 一、追及、相遇模型 模型讲解： 1． 火车甲正以速度v 1向前行驶，司机突然发现前方距甲d 处有火车乙正以较小速度v 2同向匀速行 驶，于是他立即刹车，使火车做匀减速运动。为了使两车不相撞，加速度a 应满足什么条件？ 解析：设以火车乙为参照物，则甲相对乙做初速为)(21v v -、加速度为a 的匀减速运动。若甲相对乙的速度为零时两车不相撞，则此后就不会相撞。因此，不相撞的临界条件是：甲车减速到与乙车车速相同时，甲相对乙的位移为d 。 即：d v v a ad v v 2)(2)(02 212 21-=-=--，， 故不相撞的条件为d v v a 2)(2 21-≥ 2． 甲、乙两物体相距s ，在同一直线上同方向做匀减速运动，速度减为零后就保持静止不动。甲物 体在前，初速度为v 1，加速度大小为a 1。乙物体在后，初速度为v 2，加速度大小为a 2且知v 1 高中典型物理模型及方法（精华） ◆1.连接体模型：是指运动中几个物体或叠放在一起、或并排挤放在一起、或用细绳、细杆联系在一起的物体组。解决这类问题的基本方法是整体法和隔离法。 整体法是指连接体内的物体间无相对运动时,可以把物体组作为整体，对整体用牛二定律列方程 隔离法是指在需要求连接体内各部分间的相互作用(如求相互间的压力或相互间的摩擦力等)时，把某物体从连接体中隔离出来进行分析的方法。 连接体的圆周运动：两球有相同的角速度；两球构成的系统机械能守恒(单个球机械能不守恒) 与运动方向和有无摩擦(μ相同)无关，及与两物体放置的方式都无关。 平面、斜面、竖直都一样。只要两物体保持相对静止 记住：N= 21 12 12 m F m F m m ++ (N 为两物体间相互作用力), 一起加速运动的物体的分子m 1F 2和m 2F 1两项的规律并能应用?F 2 12m m m N += 讨论：①F 1≠0；F 2=0 122F=(m +m )a N=m a N= 2 12 m F m m + ② F 1≠0；F 2≠0 N= 211212 m F m m m F ++ (20F =就是上面的情况) F=2 11221m m g)(m m g)(m m ++ F=122112m (m )m (m gsin )m m g θ++ F=A B B 12 m (m )m F m m g ++ F 1>F 2 m 1>m 2 N 1 N 5对6=F M m (m 为第6个以后的质量) 第12对13的作用力 N 12对13=F nm 12)m -(n ◆2.水流星模型(竖直平面内的圆周运动——是典型的变速圆周运动) 研究物体通过最高点和最低点的情况，并且经常出现临界状态。(圆周运动实例) ①火车转弯 ②汽车过拱桥、凹桥 3 ③飞机做俯冲运动时，飞行员对座位的压力。 ④物体在水平面内的圆周运动（汽车在水平公路转弯，水平转盘上的物体，绳拴着的物体在光滑水平面上绕绳的一端旋转）和物体在竖直平面内的圆周运动（翻滚过山车、水流星、杂技节目中的飞车走壁等）。 ⑤万有引力——卫星的运动、库仑力——电子绕核旋转、洛仑兹力——带电粒子在匀强磁场中的偏转、重力与弹力的合力——锥摆、（关健要搞清楚向心力怎样提供的） （1）火车转弯：设火车弯道处内外轨高度差为h ，内外轨间距L ，转弯半径R 。由于外轨略高于内轨，使得火车所受重力和支持力的合力F 合提供向心力。 为转弯时规定速度）（得由合002 0sin tan v L Rgh v R v m L h mg mg mg F ===≈=θθR g v ?=θtan 0 (是内外轨对火车都无摩擦力的临界条件) ①当火车行驶速率V 等于V 0时，F 合=F 向，内外轨道对轮缘都没有侧 压力 ②当火车行驶V 大于V 0时，F 合 高中物理模型解题 模型解题归类 一、刹车类问题 匀减速到速度为零即停止运动，加速度a突然消失，求解时要注意确定其实际运动时间。如果问题涉及到最后阶段（到速度为零）的运动，可把这个阶段看成反向、初速度为零、加速度不变的匀加速直线运动。 【题1】汽车刹车后，停止转动的轮胎在地面上发生滑动，可以明显地看出滑动的痕迹，即常说的刹车线。由刹车线长短可以得知汽车刹车前的速度的大小，因此刹车线的长度是分析交通事故的一个重要依据。若汽车轮胎跟地面的动摩擦因数是0.7，刹车线长是14m，汽车在紧急刹车前的速度是否超过事故路段的最高限速50km/h？ 【题2】一辆汽车以72km/h速率行驶，现因故紧急刹车并最终终止运动，已知汽车刹车过程加速度的大小为5m/s2，则从开始刹车经过5秒汽车通过的位移是多大 二、类竖直上抛运动问题 物体先做匀加速运动，到速度为零后，反向做匀加速运动，加速过程的加速度与减速运动过程的加速度相同。此类问题要注意到过程的对称性，解题时可以分为上升过程和下落过程，也可以取整个过程求解。 【题1】一滑块以20m/s滑上一足够长的斜面，已知滑块加速度的大小为5m/s2，则经过5秒滑块通过的位移是多大？ 【题2】物体沿光滑斜面匀减速上滑，加速度大小为4m/s2，6s后又返回原点。那么下述结论正确的是（） A物体开始沿斜面上滑时的速度为12m/s B物体开始沿斜面上滑时的速度为10m/s C物体沿斜面上滑的最大位移是18m D物体沿斜面上滑的最大位移是15m 三、追及相遇问题 两物体在同一直线上同向运动时，由于二者速度关系的变化，会导致二者之间的距离的变化，出现追及相撞的现象。两物体在同一直线上相向运动时，会出现相遇的现象。解决此类问题的关键是两者的位移关系，即抓住：“两物体同时出现在空间上的同一点。分析方法有：物理分析法、极值法、图像法。常见追及模型有两个：速度大者（减速）追速度小者（匀速）、速度小者（初速度为零的匀加速直线运动）追速度大者（匀速）、 1、速度大者（减速）追速度小者（匀速）：（有三种情况） 高三物理总复习 专题高中物理常见的物理模型 方法概述 高考命题以《考试大纲》为依据，考查学生对高中物理知识的掌握情况，体现了“知识与技能、过程与方法并重”的高中物理学习思想．每年各地的高考题为了避免雷同而千变万化、多姿多彩，但又总有一些共性，这些共性可粗略地总结如下： (1)选择题中一般都包含3～4道关于振动与波、原子物理、光学、热学的试题． (2)实验题以考查电路、电学测量为主，两道实验小题中出一道较新颖的设计性实验题的可能性较大． (3)试卷中下列常见的物理模型出现的概率较大：斜面问题、叠加体模型(包含子弹射入)、带电粒子的加速与偏转、天体问题(圆周运动)、轻绳(轻杆)连接体模型、传送带问题、含弹簧的连接体模型． 高考中常出现的物理模型中，有些问题在高考中变化较大，或者在前面专题中已有较全面的论述，在这里就不再论述和例举．斜面问题、叠加体模型、含弹簧的连接体模型等在高考中的地位特别重要，本专题就这几类模型进行归纳总结和强化训练；传送带问题在高考中出现的概率也较大，而且解题思路独特，本专题也略加论述． 热点、重点、难点 一、斜面问题 在每年各地的高考卷中几乎都有关于斜面模型的试题．如2009年高考全国理综卷Ⅰ第25题、北京理综卷第18题、天津理综卷第1题、上海物理卷第22题等，2008年高考全国理综卷Ⅰ第14题、全国理综卷Ⅱ第16题、北京理综卷第20题、江苏物理卷第7题和第15题等．在前面的复习中，我们对这一模型的例举和训练也比较多，遇到这类问题时，以下结论可以帮助大家更好、更快地理清解题思路和选择解题方法． 1．自由释放的滑块能在斜面上(如图9－1 甲所示)匀速下滑时，m与M之间的动摩擦因数μ＝g tan θ． 图9－1甲 2．自由释放的滑块在斜面上(如图9－1 甲所示)： (1)静止或匀速下滑时，斜面M对水平地面的静摩擦力为零； (2)加速下滑时，斜面对水平地面的静摩擦力水平向右； (3)减速下滑时，斜面对水平地面的静摩擦力水平向左． 3．自由释放的滑块在斜面上(如图9－1乙所示)匀速下滑时，M对水平地面的静摩擦力为零，这一过程中再在m上加上任何方向的作用力，(在m停止前)M对水平地面的静摩擦力依然为零(见一轮书中的方法概述)． 图9－1乙 4．悬挂有物体的小车在斜面上滑行(如图9－2所示)： 图9－2 (1)向下的加速度a＝g sin θ时，悬绳稳定时将垂直于斜面； (2)向下的加速度a＞g sin θ时，悬绳稳定时将偏离垂直方向向上； (3)向下的加速度a＜g sin θ时，悬绳将偏离垂直方向向下． 5．在倾角为θ的斜面上以速度v0平抛一小球(如图9－3所示)： 图9－3 (1)落到斜面上的时间t＝ 2v0tan θ g ； (2)落到斜面上时，速度的方向与水平方向的夹角α恒定，且tan α＝2tan θ，与初速度无关； (3)经过t c＝ v0tan θ g 小球距斜面最远，最大距离d＝ (v0sin θ)2 2g cos θ ． 6．如图9－4所示，当整体有向右的加速度a＝g tan θ时，m能在斜面上保持相对静止． 图9－4 7．在如图9－5所示的物理模型中，当回路的总电阻恒定、导轨光滑时，ab棒所能达到的稳定速度v m＝ mgR sin θ B2L2 ． 【最新整理，下载后即可编辑】 高考物理模型 目录 第一章运动和力 (1) 一、追及、相遇模型 (1) 二、先加速后减速模型 (3) 三、斜面模型 (6) 四、挂件模型 (10) 五、弹簧模型（动力学） (17) 第二章圆周运动 (19) 一、水平方向的圆盘模型 (19) 二、行星模型 (21) 第三章功和能 (1) 一、水平方向的弹性碰撞 (1) 二、水平方向的非弹性碰撞 (5) 三、人船模型 (8) 四、爆炸反冲模型 (11) 第四章力学综合 (13) 一、解题模型： (13) 二、滑轮模型 (18) 三、渡河模型 (21) 第五章电路 (1) 一、电路的动态变化 (1) 二、交变电流 (6) 第六章电磁场 (1) 一、电磁场中的单杆模型 (1) 二、电磁流量计模型 (7) 三、回旋加速模型 (9) 四、磁偏转模型 ....................................................................................... 一、追及、相遇模型 模型讲解： 1． 火车甲正以速度v 1向前行驶，司机突然发现前方距甲d 处有火 车乙正以较小速度v 2同向匀速行驶，于是他立即刹车，使火车做匀减速运动。为了使两车不相撞，加速度a 应满足什么条件？ 解析：设以火车乙为参照物，则甲相对乙做初速为)(21v v -、加速度为a 的匀减速运动。若甲相对乙的速度为零时两车不相撞，则此后就不会相撞。因此，不相撞的临界条件是：甲车减速到与乙车车速相同时，甲相对乙的位移为d 。 即：d v v a ad v v 2)(2)(02 212 21-= -=--，， 故不相撞的条件为d v v a 2)(2 21-≥ 2.甲、乙两物体相距s ，在同一直线上同方向做匀减速运动，速度减为零后就保持静止不动。甲物体在前，初速度为v 1，加速度大小为a 1。乙物体在后，初速度为v 2，加速度大小为a 2且知v 1 题目类型 1．弹力连接(以轻绳连接或直接接触)：若加速度一样，各个物体间弹力与“其带动的物体质量”成正比；直接接触的连接体往往还涉及“要分离还没分”的临界状态． 2．弹簧连接：在弹簧发生形变的过程中，两端连接体的速度不一定相等；在弹簧形变量最大时，两端连接体的速率相等． 3．摩擦连接：连接体靠静摩擦力或滑动摩擦力连接(带动)，由静摩擦力带动时连接体相对静止，加速度相同；静摩擦力达到最大静摩擦力时是“要滑还没滑”的临界状态． 解题方法 整体法、隔离法交替运用．若连接体内各物体具有相同的加速度，且要求物体之间的作用力，可以先用整体法求出加速度，然后再用隔离法选取合适的研究对象，应用牛顿第二定律求作用力．即“先整体求加速度，后隔离求内力”． 1．(多选)(2019·辽宁沈阳市第一次质检)如图1所示，甲、乙两物体靠在一起，放在光滑的水平面上，在水平力F1和F2共同作用下，一起从静止开始运动，已知F1>F2，两物体运动一段时间后() 图1 A．若突然撤去F1，甲的加速度一定减小 B．若突然撤去F1，甲、乙间的作用力减小 C．若突然撤去F2，乙的加速度一定增大 D．若突然撤去F2，甲、乙间的作用力增大 2．(2019·河南示范性高中上学期期终)如图2所示，A、B两相同的木箱(质量不计)用水平细绳连接放在水平地面上，当两木箱内均装有质量为m的沙子时，用水平力F拉A木箱，使两木箱一起做匀加速直线运动，细绳恰好不被拉断．在不改变拉力的情况下，为使两木箱一次能运送更多的沙子，下列方法可行的是(加沙子后两木箱均能被拉动)() 图2 A．只在A木箱内加沙子 B．只在B木箱内加沙子 C．A木箱内加入质量为m的沙子，B木箱内加入质量为2m的沙子 高中物理基本模型解题思路 ——板块模型 （一）本模型难点： （1）长板下表面是否存在摩擦力，摩擦力的种类；静摩擦力还是滑动摩擦力，如滑动摩擦力，N F 的计算 （2）物块和长板间是否存在摩擦力，摩擦力的种类：静摩擦力还是滑动摩擦力。 （3）长板上下表面摩擦力的大小。 （二）在题干中寻找注意已知条件： （1）板的上下两表面是否粗糙或光滑 （2）初始时刻板块间是否发生相对运动 （3）板块是否受到外力F ，如受外力F 观察作用在哪个物体上 （4）初始时刻物块放于长板的位置 （5）长板的长度是否存在限定 一、光滑的水平面上，静止放置一质量为M ，长度为L 的长板，一质量为m 的物块，以速度0v 从长板的一段滑向另一段，已知板块间动摩擦因数为μ。 首先受力分析： 对于m ：由于板块间发生相对运动，所以物块所受长板向左的滑动摩擦力， 即：?????===m N N m a f F f m g F 动 动μ g a m μ= （方向水平向左） 由于物块的初速度向右，加速度水平向左，所以物块将水平向右做匀减速运动。 对于M ：由于板块间发生相对运动，所以长板上表面所受物块向右的滑动摩擦力，但下表面由于光滑不受地面作用的摩擦力。 即： 动f N F N F ' ?????==+='M N N N Ma f F f F Mg F 动 动μ M mg a M μ= （方向水平向右） 由于长板初速度为零，加速度水平向右，所以物块将水平向右做匀加速运动。 假设当M m v v =时，由于板块间无相对运动或相对运动趋势，所以板块间的滑动摩擦力会突然消失。则物块和长板将保持该速度一起匀速运动。 关于运动图像可以用t v -图像表示运动状态： 公式计算： 设经过时间 t 板块共速，共同速度为共v 。 由 共v v v M m == 可得： m 做匀减速直线运动： t a v v m -=0共 M 做初速度为零的匀加速直线运动：t a v M M = 可计算解得时间： t a t a v M m =-0 物块和长板位移关系： m ： 202 1t a t v x m m -= M ： 22 1t a x M M = 相对位移： M m x x x -=? v 2020高考物理解题模型 高考理综频道为大家提供2019高考物理解题模型，一起来看看吧！更多高考资讯请关注我们网站的更新! 2019高考物理解题模型 动力学部分 动力学是高中物理的基础，在高中物理中占有很重要的位置，高中在动力学方面出的题目也非常多，所以动力学被很多同学认为是物理最难的部分。 高中生想要学好动力学，就要掌握好每一个物体的运动规律，熟练掌握每一个动力学公式。熟练掌握每一个公式之后，还要通过做大量的习题才能提高自己的学习成绩，真正的掌握动力学。 电学部分 高中生从初中开始就会接触电学，进入高中之后就会发现，高中的电学与初中的电学知识有很大的不同，高中物理电学非常的抽象，有很多的定律不仅需要去记忆，还要对这些记忆进行理解，所以电学也是被很多同学认为是物理最难的部分。 在高中生学习力学时，要准确的了解每一个概念的含义，由于电学方面的知识非常的抽象，所以学生需要花更多的时间去分析每个概念和定义，并且要做一些相应的练习题来做相应的理解辅助。 xx 能量守恒在物理中是一个难点，同样也是大小考试中最爱出题的点。很多人认为能量守恒这方面的题型非常难做。 学生在分析能量守恒题时，一旦分析的任何一个步骤出现错误题目，题目就没有办法正确的解答出来。而能量守恒的题型对于知识点的考察非常的多，对于学生的逻辑思维要求的高。物理大题解题模型参考 必修一 1、传送带模型：摩擦力，牛顿运动定律，功能及摩擦生热等问题。 2、追及相遇模型：运动规律，临界问题，时间位移关系问题，数学法(函数极值法。图像法等) 3、挂件模型：平衡问题，死结与活结问题，采用正交分解法，图解法，三角形法则和极值法。 4、斜面模型：受力分析，运动规律，牛顿三大定律，数理问题。 必修二 1、“绳子、弹簧、轻杆”三模型：三件的异同点，直线与圆周运动中的动力学问题和功能问题。 2、行星模型：向心力(各种力)，相关物理量，功能问题，数理问题(圆心。半径。临界问题)。 3、抛体模型：运动的合成与分解，牛顿运动定律，动能定理(类平抛运动)。 选修3-1 1、“回旋加速器”模型：加速模型(力能规律)，回旋模型(圆周运动)，数理问题。 2、“磁流发电机”模型：平衡与偏转，力和能问题。 3、“电路的动态变化”模型：闭合电路的欧姆定律，判断方法和变压器的三个制约问题。 4、“限流与分压器”模型：电路设计，串并联电路规律及闭合电路的欧姆定律，电能，电功率，实际应用。 选修3-2 1、电磁场中的单杆模型：棒与电阻，棒与电容，棒与电感，棒与弹簧组合，平面导轨，竖直导轨等，处理角度为力电角度，电学角度，力能角度。 F m 高考常用24个物理模型 物理复习和做题时需要注意思考、善于归纳整理，对于例题做到触类旁通，举一反三， 把老师的知识和解题能力变成自己的知识和解题能力，下面是物理解题中常见的24个解题 模型，从力学、运动、电磁学、振动和波、光学到原子物理，基本涵盖高中物理知识的各个 方面。主要模型归纳整理如下： 模型一：超重和失重 系统的重心在竖直方向上有向上或向下的加速度(或此方向的分量a y) 向上超重(加速向上或减速向下)F=m(g+a)； 向下失重(加速向下或减速上升) F=m(g-a) 难点：一个物体的运动导致系统重心的运动 绳剪断后台称示数铁木球的运动 系统重心向下加速用同体积的水去补充 斜面对地面的压力? 地面对斜面摩擦力? 导致系统重心如何运动？ 模型二：斜面 搞清物体对斜面压力为零的临界条件 斜面固定：物体在斜面上情况由倾角和摩擦因素决定 μ=tgθ物体沿斜面匀速下滑或静止μ> tgθ物体静止于斜面 μ< tgθ物体沿斜面加速下滑a=g(sinθ一μcosθ) a θ 模型三：连接体 是指运动中几个物体或叠放在一起、或并排挤放在一起、或用细绳、细杆联系在一起的物体组。解决这类问题的基本方法是整体法和隔离法。 整体法：指连接体内的物体间无相对运动时,可以把物体组作为整体，对整体用牛二定律列方程。 隔离法：指在需要求连接体内各部分间的相互作用(如求相互间的压力或相互间的摩擦力等)时，把某物体从连接体中隔离出来进行分析的方法。 连接体的圆周运动：两球有相同的角速度；两球构成的系统机械能守恒(单个球机械能不守恒) 与运动方向和有无摩擦(μ相同)无关，及与两物体放置的方式都无关。 平面、斜面、竖直都一样。只要两物体保持相对静止 记住：N= 211212 m F m F m m ++ (N 为两物体间相互作用力), 一起加速运动的物体的分子m 1F 2和m 2F 1两项的规律并能应用?F 2 12m m m N += 讨论：①F 1≠0；F 2=0 122F=(m +m )a N=m a N=212 m F m m + ② F 1≠0；F 2≠0 N= 211212 m F m m m F ++ (2 0F =是上面的情 况) F=2 11221m m g)(m m g)(m m ++ F=122112 m (m )m (m gsin )m m g θ++ F=A B B 12 m (m )m F m m g ++ F 1>F 2 m 1>m 2 N 1 第一章 运动和力 解题模型： 一、追及、相遇模型 模型讲解： 1． 火车甲正以速度v 1向前行驶，司机突然发现前方距甲d 处有火车乙正以较小速度v 2同 向匀速行驶，于是他立即刹车，使火车做匀减速运动。为了使两车不相撞，加速度a 应满足什么条件？ 解析：设以火车乙为参照物，则甲相对乙做初速为)(21v v -、加速度为a 的匀减速运动。若甲相对乙的速度为零时两车不相撞，则此后就不会相撞。因此，不相撞的临界条件是：甲 车减速到与乙车车速相同时，甲相对乙的位移为d 。 即：d v v a ad v v 2)(2)(02 212 21-=-=--，， 故不相撞的条件为d v v a 2)(2 21-≥ 2． 甲、乙两物体相距s ，在同一直线上同方向做匀减速运动，速度减为零后就保持静止不 动。甲物体在前，初速度为v 1，加速度大小为a 1。乙物体在后，初速度为v 2，加速度大小为a 2且知v 1 1 21 2a a v v t --= 在t 时间内 甲的位移t v v s 21 1+= 共 乙的位移t v v s 2 2 2+= 共 代入表达式21s s s s -+=? 求得) (2) (1212a a v v s s --- =? 3． 如图1.01所示，声源S 和观察者A 都沿x 轴正方向运动，相对于地面的速率分别为S v 和 A v 。空气中声音传播的速率为P v ，设P A P S v v v v <<，，空气相对于地面没有流动。 图1.01 （1） 若声源相继发出两个声信号。时间间隔为t ?，请根据发出的这两个声信号从声 源传播到观察者的过程。确定观察者接收到这两个声信号的时间间隔't ?。 （2） 请利用（1）的结果，推导此情形下观察者接收到的声波频率与声源发出的声波 频率间的关系式。 解析：作声源S 、观察者A 、声信号P （P 1为首发声信号，P 2为再发声信号）的位移—时间图象如图2所示图线的斜率即为它们的速度P A S v v v 、、则有： 高中物理解题常用经典套路与实验总结 高中物理解题常用经典套路总结 1、'皮带'模型:摩擦力.牛顿运动定律.功能及摩擦生热等问题. 2、'斜面'模型:运动规律.三大定律.数理问题. 3、'运动关联'模型:一物体运动的同时性.独立性.等效性.多物体参与的独立性和时空联系. 4、'人船'模型:动量守恒定律.能量守恒定律.数理问题. 5、'子弹打木块'模型:三大定律.摩擦生热.临界问题.数理问题. 6、'爆炸'模型:动量守恒定律.能量守恒定律. 7、'单摆'模型:简谐运动.圆周运动中的力和能问题.对称法.图象法. 8.电磁场中的'双电源'模型:顺接与反接.力学中的三大定律.闭合电路的欧姆定律.电磁感应定律. 9.交流电有效值相关模型:图像法.焦耳定律.闭合电路的欧姆定律.能量问题. 10、'平抛'模型:运动的合成与分解.牛顿运动定律.动能定理(类平抛运动). 11、'行星'模型:向心力(各种力).相关物理量.功能问题.数理问题(圆心.半径.临界问题). 12、'全过程'模型:匀变速运动的整体性.保守力与耗散力.动量守恒定律.动能定理.全过程整体法. 13、'质心'模型:质心(多种体育运动).集中典型运动规律.力能角度. 14、'绳件.弹簧.杆件'三件模型:三件的异同点,直线与圆周运动中的动力学问题和功能问题. 15、'挂件'模型:平衡问题.死结与活结问题,采用正交分解法,图解法,三角形法则和极值法. 16、'追碰'模型:运动规律.碰撞规律.临界问题.数学法(函数极值法.图像法等)和物理方法(参照物变换法.守 恒法)等. 17.'能级'模型:能级图.跃迁规律.光电效应等光的本质综合问题. 18.远距离输电升压降压的变压器模型. 高考物理《动量守恒多种模型的解题思路》专题训练 1.（碰撞模型）甲、乙两球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动，甲球的动量是p 1＝5 kg·m/s，乙球的动量是p 2＝7 kg·m/s，当甲球追上乙球发生碰撞后，乙球的动量变为p 2′＝10 kg·m/s，设甲球的质量为m 1，乙球的质量为m 2，则m 1、m 2的关系可能是( ) A ．m 1＝m 2 B ．2m 1＝m 2 C ．4m 1＝m 2 D ．6m 1＝m 2 【答案】 C 【解析】碰撞过程中动量守恒，可知碰后甲球的动量p 1′＝2 kg·m/s。由于是甲追碰乙，碰撞前甲的速度大于乙的速度，有p 1m 1>p 2m 2，可得m 2>75m 1；碰撞后甲的速度不大于乙的速度，有p 1′m 1≤p 2′m 2 ，可得m 2≤5m 1。碰撞后系统的动能不大于碰前系统的动能，由E k ＝p 22m 可知p 1′22m 1＋p 2′22m 2≤p 212m 1＋p 222m 2，解得m 2≥177m 1，联立得177 m 1≤m 2≤5m 1，C 正确。 2.（碰撞模型综合)如图所示，在粗糙水平面上A 点固定一半径R ＝0.2 m 的竖直光滑圆弧轨道，底端有一小孔。在水平面上距A 点s ＝1 m 的B 点正上方O 处，用长为L ＝0.9 m 的轻绳悬挂一质量M ＝0.1 kg 的小球甲，现将小球甲拉至图中C 位置，绳与竖直方向夹角θ＝60°。静止释放小球甲，摆到最低点B 点时与另一质量m ＝0.05 kg 的静止小滑块乙(可视为质点)发生完全弹性碰撞。碰后小滑块乙在水平面上运动到A 点，并无碰撞地经过小孔进入圆轨道，当小滑块乙进入圆轨道后立即关闭小孔，g ＝10 m/s 2 。 (1)求甲、乙碰前瞬间小球甲的速度大小； (2)若小滑块乙进入圆轨道后的运动过程中恰好不脱离圆轨道，求小滑块乙与水平面的动摩擦因数。 【答案】(1)3 m/s (2)0.3或0.6 【解析】(1)小球甲由C 到B ，由动能定理得：Mg (L －L cos θ)＝12 Mv 20， 特级教师分析2013年高考物理必考题：含弹簧的物理模型 【命题规律】 高考中常出现的物理模型中，斜面问题、叠加体模型、含弹簧的连接体、传送带模型等在高考中的地位特别重要，本专题就这几类模型进行归纳总结和强化训练；传送带问题在高考中出现的概率也较大，而且解题思路独特，本专题也略加论述． 有些问题在高考中变化较大，或者在前面专题中已有较全面的论述，在这里就不再论述和例举．试卷中下列常见的物理模型出现的概率较大：斜面问题、叠加体模型(包含子弹射入)、带电粒子的加速与偏转、天体问题(圆周运动)、轻绳(轻杆)连接体模型、传送带问题、含弹簧的连接体模型． 高考命题以《考试大纲》为依据，考查学生对高中物理知识的掌握情况，体现了“知识与技能、过程与方法并重”的高中物理学习思想．每年各地的高考题为了避免雷同而千变万化、多姿多彩，但又总有一些共性，这些共性可粗略地总结如下： 三、含弹簧的物理模型 纵观历年的高考试题，和弹簧有关的物理试题占有相当大的比重．高考命题者常以弹簧为载体设计出各类试题，这类试题涉及静力学问题、动力学问题、动量守恒和能量守恒问题、振动问题、功能问题等，几乎贯穿了整个力学的知识体系．为了帮助同学们掌握这类试题的分析方法，现将有关弹簧问题分类进行剖析． 对于弹簧，从受力角度看，弹簧上的弹力是变力；从能量角度看，弹簧是个储能元件．因此，弹簧问题能很好地考查学生的综合分析能力，故备受高考命题老师的青睐． “高考直通车”联合衡水毕业清华北大在校生将于2013年5月中旬推出的手写版高考复习笔记，希望对大家复习备考有所帮助。该笔记适合2014年、2015年、2016年高考生使用。凡2013年5月中旬之后购买的高一、高二同学，每年指定日期可以免费更换一次最新一年的笔记。另外，所有笔记使用者将被加入2014年高考备考专用平台，每周定期提供最新资料和高考互动。笔记对外公开时间：5月20日 1．静力学中的弹簧问题 (1)胡克定律：F＝kx，ΔF＝k·Δx． (2)对弹簧秤的两端施加(沿轴线方向)大小不同的拉力，弹簧秤的示数一定等于挂钩上的拉力． ●例4如图9－12甲所示，两木块A、B的质量分别为m1和m2，两轻质弹簧的劲度系数分别为k1和k2，两弹簧分别连接A、B，整个系统处于平衡状态．现缓慢向上提木块A，直到下面的弹簧对地面的压力恰好为零，在此过程中A和B的重力势能共增加了() 【解析】取A、B以及它们之间的弹簧组成的整体为研究对象，则当下面的弹簧对地面 【高中物理】高中物理解题常用经典模型总结 1、"皮带"模型:摩擦力.牛顿运动定律.功能及摩擦生热等问题. 2、"斜面"模型:运动规律.三大定律.数理问题. 3、"运动关联"模型:一物体运动的同时性.独立性.等效性.多物体参与的独立性和时空联系. 4、"人船"模型:动量守恒定律.能量守恒定律.数理问题. 5、"子弹打木块"模型:三大定律.摩擦生热.临界问题.数理问题. 6、"爆炸"模型:动量守恒定律.能量守恒定律. 7、"单摆"模型:简谐运动.圆周运动中的力和能问题.对称法.图象法. 8.电磁场中的"双电源"模型:顺接与反接.力学中的三大定律.闭合电路的欧姆定律.电磁感应定律. 9.交流电有效值相关模型:图像法.焦耳定律.闭合电路的欧姆定律.能量问题. 10、"平抛"模型:运动的合成与分解.牛顿运动定律.动能定理(类平抛运动). 11、"行星"模型:向心力(各种力).相关物理量.功能问题.数理问题(圆心.半径.临界问题). 12、"全过程"模型:匀变速运动的整体性.保守力与耗散力.动量守恒定律.动能定理.全过程整体法. 13、"质心"模型:质心(多种体育运动).集中典型运动规律.力能角度. 14、"绳件.弹簧.杆件"三件模型:三件的异同点,直线与圆周运动中的动力学问题和功能问题. 15、"挂件"模型:平衡问题.死结与活结问题,采用正交分解法,图解法,三角形法则和极值法. 16、"追碰"模型:运动规律.碰撞规律.临界问题.数学法(函数极值法.图像法等)和物理方法(参照物变换法.守 恒法)等. 17."能级"模型:能级图.跃迁规律.光电效应等光的本质综合问题. 18.远距离输电升压降压的变压器模型. 19、"限流与分压器"模型:电路设计.串并联电路规律及闭合电路的欧姆定律.电能.电功率.实际应用. 20、"电路的动态变化"模型:闭合电路的欧姆定律.判断方法和变压器的三个制约问题. 21、"磁流发电机"模型:平衡与偏转.力和能问题. 22、"回旋加速器"模型:加速模型(力能规律).回旋模型(圆周运动).数理问题. 23、"对称"模型:简谐运动(波动).电场.磁场.光学问题中的对称性.多解性.对称性. 24、电磁场中的单杆模型:棒与电阻.棒与电容.棒与电感.棒与弹簧组合.平面导轨.竖直导轨等,处理角度为力电角度.电学角度.力能角度. 高中物理的公式总结高中物理48 个解题模型【导语】物理是公认比较难的学科，学生往往需要投入很多的精力，物理的学习中有很多公式需要记忆，下面大将为大家带来高中物理的公式总结的介绍，希望能够帮助到大家。 1 气体的性质公式总结1. 气体的状态参量：温度：宏观上，物体的冷热程度; 微观上，物体内部分子无规则运动的剧烈程度的标志热力学温度与摄氏温度关系：T=t+273 {T: 热力学温度(K) ，t: 摄氏温度(C) } 体积V:气体分子所能占据的空间，换算：1m3=103L=106mL压强p：单位面积上，大量气体分子频繁撞击器壁而产生持续、均匀的压力，标准大气压：1atm=1.013 x 105Pa=1900pxHg(1Pa=1N/m2) 2. 气体分子运动的特点：分子间空隙大;除了碰撞的瞬间外，相互作用力微弱; 分子运动速率很大 3. 理想气体的状态方程：p1V1/T仁p2V2/T2 {PV/T二恒量，T为热力学温度(K) } 注：(1) 理想气体的内能与理想气体的体积无关，与温度和物质的量有关; (2) 公式3成立条件均为一定质量的理想气体，使用公式时要注意温度的单位，t为摄氏温度(C)，而T为热力学温度(K) 。 2 运动和力公式总结 1. 牛顿第一运动定律(惯性定律) ：物体具有惯性，总保持匀速直线运动状态或静止状态, 直到有外力迫使它改变这种状态为止 2.牛顿第二运动定律：F合=ma或a=F合/ma{由合外力决定，与合外力方向一致} 3.牛顿第三运动定律：F二-F {负号表示方向相反,F、F各自作用在对方，平衡力与作用力 反作用力区别，实际应用：反冲运动｝ 4.共点力的平衡F合=0,推广｛正交分解法、三力汇交原理｝ 5.超重：FN>G失重：FN 6. 牛顿运动定律的适用条件：适用于解决低速运动问题，适用于宏观物体，不适用于处理高速问题，不适用于微观粒子注: 平衡状态 是指物体处于静止或匀速直线状态, 或者是匀速转动。 3 力的合成与分解公式总结 1. 同一直线上力的合成同向:F=F1+F2，反向：F=F1-F2 (F1>F2) 2. 互成角度力的合成：F=(F12+F22+2F1F2cos a )1/2(余弦定理)F1丄F2时:F=(F12+F22)1/2 3. 合力大小范围：|F1-F2| < F< |F1+F2| 4. 力的正交分解：Fx=Fcos p, Fy=Fsin p ( p 为合力与x轴之间的夹角tg p二Fy/Fx) 注：(1) 力(矢量)的合成与分解遵循平行四边形定则; (2) 合力与分力的关系是等效替代关系, 可用合力替代分力的共同作用, 反之也成立; (3) 除公式法外，也可用作图法求解，此时要选择标度，严格作图；(4)F1 与F2的值一定时,F1与F2的夹角(a角)越大，合力越小；(5)同一直线上力的合成，可沿直线取正方向，用正负号表示力的方向，化简为代数运算。4常见的力公式总结 1.重力G=mg方向竖直向下，g=9.8m/s2 ~ 10m/s2,作用点在重心，适用于地球表面附近)2.胡克定律F=kx ｛方向沿恢复形变方向，k :劲度系数(N/m), x:形变量(m)｝3.滑动摩擦力F=a FN ｛与物体相对运动方向相反，卩：摩 擦因数，FN:正压力(N)｝ 4.静摩擦力0W f静w fm (与物体相对运动趋势方向相反，fm为最大静摩擦力)5.万有引力F=Gm1m2/r2 (G=6.67 x 10-11N m2/kg2,方向在它们的连线上)6. 静电力 F二kQ1Q2/r2 （k=9.0 x 109Nm2/C2,方向在它们的连线上）7. 电场力 2019年高考物理常见题型的解题方法和技 巧 1.1 直线运动问题 题型概述：直线运动问题是高考的热点，可以单独考查，也可以与其他知识综合考查。单独考查若出现在选择题中，则重在考查基本概念，且常与图像结合；在计算题中常出现在第一个小题，难度为中等，常见形式为单体多过程问题和追及相遇问题。 思维模板：解图像类问题关键在于将图像与物理过程对应起来，通过图像的坐标轴、关键点、斜率、面积等信息，对运动过程进行分析，从而解决问题；对单体多过程问题和追及相遇问题应按顺序逐步分析，再根据前后过程之间、两个物体之间的联系列出相应的方程，从而分析求解，前后过程的联系主要是速度关系，两个物体间的联系主要是位移关系。? 1.2 物体的动态平衡问题 题型概述：物体的动态平衡问题是指物体始终处于平衡状态，但受力不断发生变化的问题。物体的动态平衡问题一般是三个力作用下的平衡问题，但有时也可将分析三力平衡的方法推广到四个力作用下的动态平衡问题。 思维模板：常用的思维方法有两种。（1）解析法：解决此类问题可以根据平衡条件列出方程，由所列方程分析受力变化；（2）图解法：根据平衡条件画出力的合成或分解图，根 据图像分析力的变化。 1.3运动的合成与分解问题 题型概述：运动的合成与分解问题常见的模型有两类。一是绳（杆）末端速度分解的问题，二是小船过河的问题，两类问题的关键都在于速度的合成与分解。 思维模板： （1）在绳（杆）末端速度分解问题中，要注意物体的实际速度一定是合速度，分解时两个分速度的方向应取绳（杆）的方向和垂直绳（杆）的方向；如果有两个物体通过绳（杆）相连，则两个物体沿绳（杆）方向速度相等。 （2）小船过河时，同时参与两个运动，一是小船相对于水的运动，二是小船随着水一起运动，分析时可以用平行四边形定则，也可以用正交分解法，有些问题可以用解析法分析，有些问题则需要用图解法分析。 1.4 抛体运动问题 题型概述：抛体运动包括平抛运动和斜抛运动，不管是平抛运动还是斜抛运动，研究方法都是采用正交分解法，一般是将速度分解到水平和竖直两个方向上。 思维模板： （1）平抛运动物体在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向做匀加速直线运动，其位移满足x=v0t，y=gt2/2，速度满足vx=v0，vy=gt；高考物理解题模型
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