高三物理第二轮专题复习教案[全套]_物理.docx
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第一讲 平衡问题
一、特别提示 [ 解平衡问题几种常见方法 ]
1、力的合成、分解法：对于三力平衡，一般根据“任意两个力的合力与第三力等大反
向”的关系，借助三角函数、相似三角形等手段求解；或将某一个力分解到另外两个力的反
方向上，得到这两个分力必与另外两个力等大、反向；对于多个力的平衡， 利用先分解再合成的正交分解法。
2、力汇交原理：如果一个物体受三个不平行外力的作用而平衡，这三个力的作用线必在同一平面上，而且必有共点力。
3、正交分解法：将各力分解到
x 轴上和
y 轴上，运用两坐标轴上的合力等于零的条件
(
F x
F y
0) 多用于三个以上共点力作用下的物体的平衡。值得注意的是，对
x 、
y 方向选择时，尽可能使落在 x 、 y 轴上的力多；被分解的力尽可能是已知力。
4、矢量三角形法：物体受同一平面内三个互不平行的力作用平衡时，这三个力的矢量箭头首尾相接恰好构成三角形，则这三个力的合力必为零，利用三角形法求得未知力。
5、对称法：利用物理学中存在的各种对称关系分析问题和处理问题的方法叫做对称法。
在静力学中所研究对象有些具有对称性，模型的对称往往反映出物体或系统受力的对称性。 解题中注意到这一点，会使解题过程简化。
6、正弦定理法：三力平衡时，三个力可构成一封闭三角形，若由题设条件寻找到角度
关系，则可用正弦定理列式求解。
7、相似三角形法：利用力的三角形和线段三角形相似。 二、典型例题
1、力学中的平衡：运动状态未发生改变，即 a 0 。表现：静止或匀速直线运动
（1）在重力、弹力、摩擦力作用下的平衡
例 1 质量为 m 的物体置于动摩擦因数为 的水平面上， 现对它施加一个拉力，使它做匀速直线运动，问拉力与水平方向成多大夹角
时这个力最小？
解析 取物体为研究对象， 物体受到重力 mg ，地面的支持力 N ，
摩擦力 f
及拉力
T 四个力作用，如图
1-1
所示。
由于物体在水平面上滑动，则
f
N
，将 f
和 N
合成，得到合力
F ，由图知
F 与
f
的夹角：
arcctg
f
arcctg
N
不管拉力 T 方向如何变化， F 与水平方向的夹角 不变，即的变力。这显然属于三力平衡中的动态平衡问题，由前面讨论知，当
F 为一个方向不发生改变 T 与 F 互相垂直时，
T
有最小值，即当拉力与水平方向的夹角
90 arcctg
arctg
时，使物体做匀速运动
的拉力 T 最小。
（ 2）摩擦力在平衡问题中的表现
这类问题是指平衡的物体受到了包括摩擦力在内的力的作用。在共点力平衡中，当物
体虽然静止但有运动趋势时，属于静摩擦力；当物体滑动时，属于动摩擦力。由于摩擦力的
方向要随运动或运动趋势的方向的改变而改变，静摩擦力大小还可在一定范围内变动，因此包括摩擦力在内的平衡问题常常需要多讨论几种情况，要复杂一些。因此做这类题目时要注意两点
①由于静摩擦力的大小和方向都要随运动趋势的改变而改变，因此维持物体静止状态
所需的外力允许有一定范围；又由于存在着最大静摩擦力，所以使物体起动所需要的力应大于
某一最小的力。总之，包含摩擦力在内的平衡问题，物体维持静止或起动需要的动力的大小是
允许在一定范围内的，只有当维持匀速运动时，外力才需确定的数值。
②由于滑动摩擦力F= F N，要特别注意题目中正压力的大小的分析和计算，防止出现错误。
例 2 重力为G的物体A受到与竖直方向成角的外力 F 后，
静止在竖直墙面上，如图1-2 所示，试求墙对物体 A 的静摩擦力。
分析与解答这是物体在静摩擦力作用下平衡问题。首先确定研
究对象，对研究对象进行受力分析，画出受力图。 A 受竖直向下的重
力 G，外力 F，墙对 A 水平向右的支持力（弹力） N，以及还可能有静摩
擦力 f 。这里对静摩擦力的有无及方向的判断是极其重要的。物
体之间有相对运动趋势时，它们之间就有静摩擦力；物体间没有相对运动趋势时，它们之间就没有静摩擦力。可以假设接触面是光滑的，若不会相对运动，物体将不受静摩擦力，若有相对运动就有静摩擦力。（注意：这种假设的方法在研究物理问题时是常用方法，也是很重要的方法。）具体到这个题目，在竖直方向物体 A 受重力 G 以及外力 F 的竖直分量，即
F2 F cos 。当接触面光滑，G F cos时，物体能保持静止；当G F cos时，物
体 A 有向下运动的趋势，那么 A 应受到向上的静摩擦力；当G F cos时，物体 A 则有向上运动的趋势，受到的静摩擦力的方向向下，因此应分三种情况说明。
从这里可以看出，由于静摩擦力方向能够改变，数值也有一定的变动范围，滑动摩擦
力虽有确定数值，但方向则随相对滑动的方向而改变，因此，讨论使物体维持某一状态所需的外力 F 的许可范围和大小是很重要的。何时用等号，何时用不等号，必须十分注意。
（3）弹性力作用下的平衡问题
mg 的小环套在竖直的半径为r
例 3如图 1-3 所示，一个重力为
的光滑大圆环上，一劲度系数为k，自然长度为 L （ L<2r ）弹簧的一端
固定在小环上，另一端固定在大圆环的最高点 A 。当小环静止时，略
去弹簧的自重和小环与大圆环间的摩擦。求弹簧与竖直方向之间的夹
角
分析选取小环为研究对象，孤立它进行受力情况分析：小环受
重力 mg 、大圆环沿半径方向的支持力N 、弹簧对它的拉力 F 的作用，
显然，
F k (2r cos L )
解法 1 运用正交分解法。如图1-4 所示，选取坐标系，以小环所
在位置为坐标原点，过原点沿水平方向为x 轴，沿竖直方向为y 轴。
Fx 0, F sin N sin 20
Fy 0, F cos mg N cos20
kL
解得 a r c c o s
2(kr mg)
解法 2用相似比法。若物体在三个力F1、 F2、 F3作用下处于平衡状态，这三个力必组成首尾相连的三角形 F1、F2、F3，题述中恰有三角形 AO m与它相似，则必有对应边成比例。
F mg N
2r cos r r
kL
arccos
2(kr mg )
（4）在电场、磁场中的平衡
例 4 如图1-5所示，匀强电场方向向右，匀强磁场方向垂直于纸面
向里，一质量为 m 带电量为q的微粒以速度 v 与磁场垂直、
与电场成45?角射入复合场中，恰能做匀速直线运动，求电场强度E
的大小，磁感强度 B 的大小。
解析由于带电粒子所受洛仑兹力与v 垂直，电场力方向与电
场线平行，知粒子必须还受重力才能做匀速直线运动。假设粒子带负
电受电场力水平向左，则它受洛仑兹力 f 就应斜向右下与v 垂直，这样粒子不能做匀速直线运动，所以粒子应带正电，画出受力分析图根据合外力为零可得，
mg qvB sin 45（1）qE qvB cos45（2）
由（ 1）式得B2mg mg / q
，由（ 1），（ 2）得E
qv
（5）动态收尾平衡问题
例5 如图1-6所示， AB 、 CD 是两根足够长的固定平行金属导
轨，两导轨间距离为l ，导轨平面与水平面的夹角为。在整个导轨
平面内都有垂直于导轨平面斜向上方的匀强磁场，磁感强度为B。在
导轨的 A 、C 端连接一个阻值为 R 的电阻。一根垂直于导轨放置的金
属棒 ab ，质量为m，从静止开始沿导轨下滑。求ab 棒的最大速度。
（已知 ab 和导轨间的动摩擦因数为，导轨和金属棒的电阻不计）
解析本题的研究对象为ab 棒，画出 ab 棒的平面受力图，如图1-7。
ab 棒所受安培力 F 沿斜面向上，大小为 F BIl B 2l 2v / R ，则ab棒
下滑的加速度
a [ mg sin( mg cos F )] / m 。
ab 棒由静止开始下滑，速度v不断增大，安培力F也增大，加速度a减小。当a=0时达到稳定状态，此后 ab 棒做匀速运动，速度达最大。
mg sin( mg cos B2 l 2v / R)0 。
解得 ab 棒的最大速度
v m mgR(sin cos ) / B 2 l 2。
例 6图1-8是磁流体发电机工作原理图。磁流
体发电机由燃烧室（O）、发电通道（ E）和偏转磁场
（B ）组成。在2500K 以上的高温下，燃料与氧化剂
在燃烧室混合、燃烧后，电离为正负离子（即等离子
体），并以每秒几百米的高速喷入磁场，在洛仑兹力
的作用下，正负离子分别向上、下极板偏转，两极板因
聚积正负电荷而产生静电场。这时等离子体同时受到方向相反的洛仑兹力（ f ）与电场力（ F）的作用，当F= f时，离子匀速穿过磁场，两极板电势差达到最大值，即为电源的电
动势。设两板间距为d，板间磁场的磁感强度为B，等离子体速度为v ，负载电阻为R，电源内阻不计，通道截面是边长为 d 的正方形，试求：
（1）磁流体发电机的电动势？
（2）发电通道两端的压强差p ？
解析根据两板电势差最大值的条件
f F得v E
B dB
所以，磁流发电机的电动势为Bdv
设电源内阻不计，通道横截面边长等于 d 的正方形，且入口处压强为p1，出口处的压
强为
2(Bdv) 2 S P
p2；当开关闭合后，发电机电功率为电
R
R
根据能量的转化和守恒定律有
P电F1v F2v p1 d 2 v p 2d 2v
所以，通道两端压强差为
p p1p2
B 2 v
R
（6）共点的三力平衡的特征规律
例 7图1-9中重物的质量为m ，轻细线AO和BO的A、B
端是固定的，平衡时 AD 是水平的， BO 与水平的夹角为
。AO 的拉力 F 1 和 BO 的拉力 F 2
的大小是：
A 、 F 1 mg cos
B 、 F 1 mgctg
C 、 F 2
mg sin
D 、 F 2
mg/ sin
解析
如图 1-10，三根细绳在 O 点共点，取 O 点（结点）为研究对象，分析
O 点受力
如图 1-10。O 点受到 AO 绳的拉力
F 1、 BO 绳的拉力 F 2 以及重物对它的拉力
T 三个力的作
用。
图 1-10（a ）选取合成法进行研究， 将 F 1、F 2 合成，
得到合力 F ，由平衡条件知：
F T
mg
则： F 1
Fctg mgctg
F 2 F / sin
mg / sin
图 1-10（ b ）选取分解法进行研究，将
F 2 分解成互相垂直的两个分力
F x 、 F y ，由平衡
条件知：
F y T mg, F x
F 1
则： F 2
F y / sin mg / sin
F 1 F x
F y ctg
mgctg
问题：若 BO 绳的方向不变， 则细线 AO 与 BO 绳的方向成几度角时， 细线 AO 的拉力最小？
结论：共点的三力平衡时，若有一个力的大小和方向都不变，另一个力的方向不变，则第三个力一定存在着最小值。
（7）动中有静，静中有动问题
如图 1-11 所示，质量为 M 的木箱放在水平面上，木箱中的立杆上着一个质量为 m 的小球，开始时小球在杆的顶端，由静止释放后，小球沿杆下滑的加速度为重力加速度的二分之一，则在小球下滑的过程中， 木箱对地面的压力为
Mg 1
mg 。因为球加速下滑时，杆受向上的摩擦
2
力 f 根据第二定律有
mg
f
ma ，所以 f
1
mg 。对木箱进行受力
2
1
mg 。由平衡条件有
分析有：重力
Mg 、地面支持力 N 、及球对杆向下的摩擦力f
1
mg 。
2
N f mg
Mg
2
2、电磁学中的平衡
（1）电桥平衡
若没有 R，则 R1和 R2串联后与 R3和 R4串联后再并联
设通过 R1的电流为 I1，通过 R3的电流 I2
如有： I1R1=I 2R3，I1R2=I 2R4则 R 两端电势差为0 所以 R 中的电流为0，即电桥平衡。
（2）静电平衡
例 8 一金属球，原来不带电。现沿球的直径的延长线放置一均匀带电
的细杆 MN ，如图 1-12 所示。金属球上感应电荷产生的电场在
球内直径上 a 、b、 c 三点的场强大小分别为E a、 E b、 E c，
三者相比，
A 、E a最大B、E b最大C、E c最大 D 、
E a= E b= E c
解析：
当金属球在带电杆激发的电场中达到以静电平衡时，其内部的场强为0，即细杆在a、b 、c产生的场强与金属球上的感应电荷在 a 、b、 c 产生的场强大小相等，方向相反，故
答案 C 正确。
3、热平衡问题
例 9家电电热驱蚊器中电热部分的主要元件是PTC，它是由
钛酸钡等半导体材料制成的电阻器，其电阻率与温度 t 的个关系
图象如图 1-13。电热驱蚊器的原理是：通电后电阻器开始发热，温
度上升，使药片散发出驱蚊药，当电热器产生的热与向外散发的热
平衡时，温度达到一个稳定值。由图象可以判定：通电后，PTC 电
阻器的功率变化情况是，稳定时的温度应取区间的某一
值。
分析通电后应认为电压U 不变。随着温度的升高，在（ 0~t1）
范围内，电阻率随温度的升高而减小，因此电阻减小，电功率增大，
驱蚊器温度持续上升；在（ t1~t2）范围内，电阻率随温度的升高而增大，因此电阻增大，电
功率减小。当电热器产生的热与向外散发的热平衡时，温度、电阻、电功率都稳定在某一值。
解答功率变化是先增大后减小，最后稳定在某一值。这时温度应在t1~t2间。
4、有固定转轴物体的平衡。
例 10重 100 3 （N）的由轻绳悬挂于墙上的小球，搁在轻
质斜板上，斜板搁于墙角。不计一切摩擦，球和板静止于图1-14
所示位置时，图中角均为 30°。求：悬线中张力和小球受到的
斜板的支持力各多大？小球与斜板接触点应在板上何处？板两端
所受压力多大？（假设小球在板上任何位置时，图中角均不变）
解析设球与板的相互作用力为N ，绳对球的拉力为T，则对
球有 T cos G sin，T sin N G cos ，可得 T100N ，
N=100N 。球对板的作用力 N 、板两端所受的弹力N A和 N B，板在
这三个力作用下静止，则该三个力为共点力，据此可求得球距 A 端距离x AB sin 2 a AB / 4 ，即球与板接触点在板上距 A 端距离为板长的 1/4 处。对板，以 A 端为转动轴，有 N B AB sin a N x对板，以 B 端为转动轴，有
N A AB cosa N ( AB x) 。可得 N A50 3N ， N B50N 。
第二讲匀变速运动
一、特别提示：
1、匀变速运动是加速度恒定不变的运动，从运动轨迹来看可以分为匀变速直线运动
和匀变速曲线运动。
2、从动力学上看，物体做匀变速运动的条件是物体受到大小和方向都不变的恒力的
作用。匀变速运动的加速度由牛顿第二定律决定。
3、原来静止的物体受到恒力的作用，物体将向受力的方向做匀加速直线运动；物体受
到和初速度方向相同的恒力，物体将做匀速直线运动；物体受到和初速度方向相反的恒力，
物体将做匀减速直线运动；若所受到的恒力方向与初速度方向有一定的夹角，物体就做匀变速曲线运动。
二、典型例题：
例 1气球上吊一重物，以速度v0从地面匀速竖直上升，经过时间t 重物落回地面。不计空气对物体的阻力，重力离开气球时离地面的高度为多少。
解方法1：设重物离开气球时的高度为h x，对于离开气球后的运动过程，可列下面
方程：h x v0 (t h x )
1
gt x2，其中（ -h x表示）向下的位移h x，
h
x
为匀速运动的时间，
v02v0
t x为竖直上抛过程的时间，解方程得：t x2v0t，于是，离开气球时的离地高度可在匀
g
速上升过程中求得，为：h x v0 (t t x )v0 (t 2v
t
) g
方法 2：将重物的运动看成全程做匀速直线运动与离开气球后做自由落体运动的合运
动。显然总位移等于零，所以：
1h x
)20
v0 t g(t
v0
2
解得： hx v0 (t2v0 t )
g
评析通过以上两种方法的比较，更深入理解位移规律及灵活运用运动的合成可以使解题
过程更简捷。
例 2 两小球以95m长的细线相连。两球从同一地点自由下落，其中一球先下落1s另一球才开始下落。问后一球下落几秒线才被拉直？
解方法 1：“线被拉直”指的是两球发生的相对位移大小等于线长，应将两球的运动
联系起来解，设后球下落时间为ts，则先下落小球运动时间为(t+1)s ，根据位移关系有：1
g(t 1) 2 1 gt295
22
解得： t=9s
方法 2：若以后球为参照物，当后球出发时前球的运动速度为v0 gt 10m/ s 。以后两球速度发生相同的改变，即前一球相对后一球的速度始终为v010m / s ，此时线已被拉长： l 1 gt2110125(m)
22
线被拉直可看成前一球相对后一球做匀速直线运动发生了位移：
s l l95590(m)
∴ t s90
9(s) v010
评析解决双体或多体问题要善于寻找对象之间的运动联系。解决问题要会从不同的角度来进行研究，如本题变换参照系进行求解。
例 3如图 2-1 所示，两个相对斜面的倾角分别为37°和
53°，在斜面顶点把两个小球以同样大小的初速度分别向左、
向右水平抛出，小球都落在斜面上。若不计空气阻力，则 A 、
B 两个小球的运动时间之比为（）
A、1:1
B、 4:3
C、 16:9D\9 ： 16
解由平抛运动的位移规律可行：
x v0 t y 1 gt2
2
∵ tan y / x∴ t2v0 tan/ g
∴t
A tan379 t
B tan5316
故 D 选项正确。
评析灵活运用平抛运动的位移规律解题，是基本方法之一。应用时必须明确各量的物理意义，不能盲目套用公式。
例 4 从空中同一地点沿水平方向同时抛出两个小球，它们的初速
度方向相反、大小分别为 v01和v02，求经过多长时间两小球
速度方向间的夹角为90°？
解经过时间t，两小球水平分速度v01、 v02不变，竖直分
速度都等于gt ，如图2-2所示，t时刻小球 1 的速度v1与x轴正
向夹角 a1为
tan a1gt / v01
小球 2 的速度v2与x轴正向夹角a2为
tan a2gt / v02
由图可知a2a1
2
联立上述三式得tv
01
v
02/ g
评析弄清平抛运动的性质与平抛运动的速度变化规律是解决本题的关键。
例 5如图 2-3所示，一带电粒子以竖直向上的初速度v0，自A
处进入电场强度为E、方向水平向右的匀强电场，它受到的电场力恰
与重力大小相等。当粒子到达图中 B 处时，速度大小仍为v0，但方
向变为水平向右，那么 A 、 B 之间的电势差等于多少？从A到B经
历的时间为多长？
解带电粒子从 A → B 的过程中，竖直分速度减小，水平分速度增大，表明带电粒子的重力不可忽略，且带正电荷，受电场力向右。依题意有mg Eq
根据动能定理：U AB q mgh (动能不变 )
在竖直方向上做竖直上抛运动，则v020 2gh, v0gt
解得： h v 2
, t
v0
。2g g
∴ UAB mgh mg v02Eqv02Ev02 q q2g2gq2g
评析当带电粒子在电场中的运动不是类平抛运动，而是较复杂的曲线运动时，可以把复杂的曲线运动分解到两个互相正交的简单的分运动来求解。
例 6 如图2-4所示，让一价氢离子、一价氦离子和二价氦离子的
混合物由静止经过同一加速电场加速，然后在同一偏转电场里偏
转，它们是否会分成三股？请说明理由。
解设带电粒子质量为 m 、电量为q，经过加速电场加速后，再
进入偏转电场中发生偏转，最后射出。设加速电压为U1，偏转电压
为 U 2，偏转电极长为L ，两极间距离为d，带电粒子由静止经加速电
压加速，则 U 1q=1
mv2，v
2U
1
q
。2m
带电粒子进入偏转电场中发生偏转，则水平方向上：L vt ，
竖直方向上： y 1 at21U 2 q t 2U 2 qL2U2L2。
22dm2dmv24U 1d
可见带电粒子射出时，沿竖直方向的偏移量y 与带电粒子的质量m 和电量q无关。而一价氢离子、一价氦离子和二价氦离子，它们仅质量或电量不相同，都经过相同的加速和偏
转电场，故它们射出偏转电场时偏移量相同，因而不会分成三股，而是会聚为一束粒子射出。
评析带电粒子在电场中具有加速作用和偏转作用。分析问题时，注意运动学、动力学、功和能等有关规律的综合运用。
第三讲 变加速运动
一、特别提示
所谓变加速运动，即加速度（大小或方向或两者同时）变化的运动，其轨迹可以是直线，也可以是曲线；从牛顿第二定律的角度来分析，即物体所受的合外力是变化的。
本章涉及的中学物理中几种典型的变加速运动如：简谐运动，圆周运动，带电粒子在
电场、磁场和重力场等的复合场中的运动， 原子核式结构模型中电子绕原子核的圆周运动等。 故涉及到力学、电磁学及原子物理中的圆周运动问题。
二、典型例题
例 1 一电子在如图 3-1 所示按正弦规律变化的外力作用下由静止释放，则物体将：
A 、作往复性运动
B 、
t 1 时刻动能最大
C 、一直朝某一方向运动
D 、 t 1 时刻加速度为负的最大。
评析
电子在如图所示的外力作用下运动，根据牛顿第二定律
知，先向正方向作加速度增大的加速运动，历时
t 1；再向正方向作加速度减小的加速运动，
历时 (t 2~t 1)； (0~t 2)整段时间的速度一直在增大。紧接着在 (t 2~t 3) 的时间内，电子将向正方向
作加速度增大的减速运动，历时
(t 3~t 2)；(t 3~t 4)的时间内，电子向正方向作加速度减小的减速
运动，根据对称性可知， t 4 时刻的速度变为 0（也可以按动量定理得， 0~t 4 时间内合外力的
冲量为 0，冲量即图线和坐标轴围成的面积）。其中（
0~t 2）时间内加速度为正； (t 2~t 4)时间
内加速度为负。正确答案为：
C 。
注意
公式 F ma 中 F 、 a 间的关系是瞬时对应关系，一段时间内可以是变力；而公 式 v 1 v 0
at 或 s
v 0t
1
at 2 只适用于匀变速运动，
但在变加速
2
运动中，也可以用之定性地讨论变加速运动速度及位移随时间的变 化趋势。
上题中，如果 F-t 图是余弦曲线如图 3-2 所示，则情况又如何？ 如果 F-t 图是余弦曲线，则答案为 A 、B 。
例 2
如图 3-3 所示，两个完全相同的小球
a 和
b ，分别在光
滑的水平面和浅凹形光滑曲面上滚过相同的水平距离，且始终不离开
接触面。 b 球是由水平面运动到浅凹形光滑曲线面，再运动到水平面的，所用的时间分别为 t 1 和 t 2，试比较 t 1、 t 2 的大小关系：
A 、 t 1>t 2
B 、 t 1=t 2
C 、 t 1 D 、无法判定 评析 b 小球滚下去的时候受到凹槽对它的支持力在水平向分 力使之在水平方向作加速运动； 而后滚上去的时候凹槽对它的支持力在水平方向分力使之在 水平方向作减速运动，根据机械能守恒定律知，最后滚到水平面上时速度大小与原来相等。 故 b 小球在整个过程中水平方向平均速度大， 水平距离一样， 则 b 所用时 间短。答案： A 。 例 3 如图 3-4 所示，轻弹簧的一端固定在地面上，另一端与木块 B 相连。木块 A 放在 B 上。两木块质量均为 m ，竖直向下的力 F 作用在 A 上， A 、 B 均静止，问： （1）将力 F 瞬间撤去后， A 、B 共同运动到最高点，此时 B 对 A 的 弹力多大？ （2）要使 A 、 B 不会分开、力 F 应满足什么条件？ 评析（ 1）如果撤去外力后， A 、B 在整个运动过程中互不分离，则系 统在竖直向上作简揩运动，最低点和最高点关于平衡位置对称，如图3-5所示， 设弹簧自然长度为l 0，A、B放在弹簧上面不外加压力 F 且系统平衡时，如果 弹簧压至O 点，压缩量为b，则：2mg Kb 。外加压力 F 后等系统又处于 平衡时，设弹簧又压缩了 A ，则：2mg F K (b A) ，即：F KA。 当撤去外力 F 后，系统将以O 点的中心，以 A 为振幅在竖直平面内上下作简谐运动。在最低点：F 合 k(b A) 2mg KA F ，方向向上，利用牛顿第二定律 F 知，该瞬间加速度：a，方向向上；按对称性知系统在最高点时： 2m F a，方向向下。 2m 此时以 B 为研究对象进行受力分析，如图3-6所示，按牛顿第二定律得： mg N B m aN B m(g a) mg F 2 （2）A 、B 未分离时，加速度是一样的，且 A 、B 间有弹力，同时最高点最容易分离。 分离的临界条件是： N B0N B F 0 F 2mg （或者：在最高点两者恰mg 2 好分离时对 A 有：mg ma，表明在最高点弹簧处于自然长度时将要开始分离，即只要：F2mg 2mg 时A、B将分离）。所以要使A、B不分离，必须：F 2mg 。 A b F K K 例 4 如图3-7所示，在空间存在水平方向的匀强磁场（图中未画 出）和方向竖直向上的匀强电场（图中已画出），电场强度为E，磁感 强度为 B。在某点由静止释放一个带电液滴 a ，它运动到最低点恰与一 个原来处于静止状态的带电液滴 b 相撞，撞后两液滴合为一体，并沿水 平方向做匀速直线运动，如图所示，已知 a 的质量为b的2倍， a 的带 电量是 b 的 4 倍（设a、 b 间静电力可忽略）。 （1）试判断a、 b 液滴分别带何种电荷？ （2）求当a、b 液滴相撞合为一体后，沿水平方向做匀速直线的速度（3）求两液滴初始位置的高度差h 。 评析（ 1）设 b 质量为m，则a带电量为4q，因为如果 a 带正电，v 及磁场的方向； a 要向下偏转， 则必须：2mg4qE；而对 b 原来必须受力平衡，则：mg qE。前后相矛盾，表明 a 带负电，b 带正电。 （2）设u A为 a 与 b 相撞前 a 的速度， a 下落的过程中重力、电场力做正功，由动能 定理有：( 4qE2mg)h 1 2mv 2A。由于 2 b 原来处于静止状态：mg qE 。 由以上两式可得：v A6gh a 、b相撞的瞬间动量守恒：2mv A(2m m)v 。得v 2 v A 3 而电荷守恒，故： 总43(负电) q q q q a 、b碰撞后粘在一起做匀速直线运动，按平衡条件得：3qvB 3qE 3mg ，则： v 2E 。所以： h3E 2 B2gB 2 例5 如图3-8所示，一单匝矩形线圈边长分别为 a 、b，电阻为 R，质量为m，从距离有界磁场边界h 高处由静止释放，试讨论并定性作出线圈进入磁场过程中感应电流随线圈下落高度的可能变化规律。 评析线圈下落高度时速度为：mgh 1 mv2v02gh 2 下边刚进入磁场时切割磁感线产生的感应电动势： E Blv0Bb 2 gh 。产生的感应电流： E Bb 2gh ，受到的I= R R F安B 2 b 2 安培力：BIl 2 gh R 讨论（ 1）如果mg F安，即：mg B2 b 2 2gh ，R 则：线圈将匀速进入磁场，此 时： mg BI mg 0 bI Bb （变化规律如图3-9 所示） （2）如果mg F安，表明 h 较小，则：线圈加速进入磁场，但随着vF安a有三种可能： ①线圈全部进入磁场时还未达到稳定电流I0（变化规律如图 3-10 所示） ②线圈刚全部进入磁场时达到稳定电流I0（变化规律如图3-11 所示） ③线圈未全部进磁场时已达到稳定电流I0（变化规律如图3-12 所示） （3）如果mg F安，则：线圈减速进入磁场，但随着v F安mg F安a， m 故线圈将作 a 减小的减速运动。 有三种可能： ①线圈全部进入磁场时还未达到 稳定电流I 0（变化规律如图3-13 所示） ②线圈刚全部进入磁场时达到稳定电流I0（变化规律如图3-14 所示） ③线圈未全部进入磁场时已达到稳定电流I0（变化规律如图3-15 所示） 例 6 光从液面到空气时的临界角 C 为 45°，如图 3-16 所示，液面上有一点光源S 发出一束光垂直入射到水平放置于 液体中且到液面的距离为 d 的平面镜 M 上，当平面镜 M 绕垂 直过中心 O 的轴以角速度做逆时针匀速转动时，观察者发现 水面上有一光斑掠过，则观察者们观察到的光斑的光斑在水面 上掠过的最大速度为多少？ 评析本题涉及平面镜的反射及全反射现象，需综合运用反 射定律、速度的合成与分解、线速度与角速度的关系等知识求 解，确定光斑掠移速度的极值点及其与平面镜转动角速度间的关系，是求解本例 的关键。 设平面镜转过角时，光线反射到水面上的P 点，光斑速度 为 v ，如图3-17 可知：v v1 ，而：cos2 v1 l d 2 2 cos2 故： v 2 d (cos 2 )v ，而光从液体到空气的临界角为 C ，所以 ， cos 2 2 当 2 C 45 时达到最大值 v max ，即： v max 2 d d cos 2 4 C 例 7 如图 3-18 所示为一单摆的共振曲线，则该单摆的摆长 约为多少？共振时单摆的振幅多大？共振时摆球简谐运动的最大 加速度和最大速度大小各为多少？（ g 取 10m/s 2） 评析 这是一道根据共振曲线所给信息和单摆振动规律进行 推理和综合分析的题目，本题涉及到的知识点有受迫振动、共振的 概念和规律、单摆摆球做简谐运动及固有周期、频率、能量的概念 和 规 律 等 。 由 题 意 知 ， 当 单 摆 共 振 时 频 率 f 0.5Hz ， 即 ： f 固 f 0.5Hz ， 振 幅 A=8cm=0.08m ， 由 T 1 l ： 2 得 f g l g 10 m 1m 4 2 f 2 4 3.14 2 0.52 如图 3-19 所示，摆能达到的最大偏角 m 5 的情况下，共振时： F m mg sin m mg m mg A ，（其中 m 以弧度为单位，当 m 很小 l 时 ， s i m n m ， 弦 A 近似为弧长。）所以： am F m g A 10 0.08m / s 2 0.8m / s 2 。根据单摆运动过程中机械 m l l 能 守 恒 可 得 ： 1 mv m 2 mg(1 cos m ) 。 其 中 ： 2 2 A 2 A g 10 m / s (1 cos m ) 2 sin m 2 ( m 很小 ) vm 0.08 0.25m/ s 2 2l l l 例 8 已知物体从地球上的逃逸速度（第二宇宙速度） v 2 2GM E / R E ，其中 G 、 M E 、R E 分别是引力常量、 地球的质量和半径。 已知 G=6.7 × 10-11N ·m 2/kg 2，c=3.0× 108m/s ， 求下列问题：（ 1）逃逸速度大于真空中光速的天体叫做黑洞，设某黑洞的质量等于太阳的 质量 M=2.0 ×1030kg ，求它的可能最大半径（这个半径叫 Schwarhid 半径）； （ 2）在目前天 文观测范围内， 物质的平均密度为 10-27kg/m 3，如果认为我们的宇宙是这样一个均匀大球体， 其密度使得它的逃逸速度大于光在真空中的速度 c ，因此任何物体都不能脱离宇宙，问宇宙 的半径至少多大？（最后结果保留两位有效数字） 解析 （ 1 ）由题目所提供的信息可知，任何天体均存在其所对应的逃逸速度 v 2 2GM / R ，其中 M 、 R 为天体的质量和半径，对于黑洞模型来说，其逃逸速度大于 v c2GM2 6.71011 2.010303 真空中的光速，即，所以： 3.010( ) R c2(3.0108 )2m 2 即质量为 2.0 1030kg 的黑洞的最大半径为 3.010 3(m) （2）把宇宙视为一普通天体，则其质量为m V4R 3，其中R为宇宙的 3 半径，为宇宙的密度，则宇宙所对应的逃逸速度为v22GM / R ，由于宇宙密度使得 其逃逸速度大于光速c。即：v2c。则由以上三式可得：R3c 2 4.01026 m ， 8 G 合 4.2× 1010光年。即宇宙的半径至少为 4.2× 1010光年。 第四讲动量和能量 一、特别提示 动量和能量的知识贯穿整个物理学，涉及到“力学、热学、电磁学、光学、原子物理学”等，从动量和能量的角度分析处理问题是研究物理问题的一条重要的途径，也是解决物理问题最重要的思维方法之一。 1、动量关系 动量关系包括动量定理和动量守恒定律。 （ 1）动量定理 凡涉及到速度和时间的物理问题都可利用动量定理加以解决，特别对于处理位移变化不明显 的打击、碰撞类问题，更具有其他方法无可替代的作用。 （ 2）动量守恒定律 动量守恒定律是自然界中普通适用的规律，大到宇宙天体间的相互作用，小到微观粒子的相互作用，无不遵守动量守恒定律，它是解决爆炸、碰撞、反冲及较复杂的相互作用的物体系 统类问题的基本规律。 动量守恒条件为： ①系统不受外力或所受合外力为零 ②在某一方向上，系统不受外力或所受合外力为零，该方向上动量守恒。 ③系统内力远大于外力，动量近似守恒。 ④在某一方向上，系统内力远大于外力，该方向上动量近似守恒。 应用动量守恒定律解题的一般步骤： 确定研究对象，选取研究过程；分析内力和外力的情况，判断是否符合守恒条件；选定正方向，确定初、末状态的动量，最后根据动量守恒定律列议程求解。 应用时，无需分析过程的细节，这是它的优点所在，定律的表述式是一个矢量式，应用时要特别注意方向。 2、能的转化和守恒定律 （1）能量守恒定律的具体表现形式 高中物理知识包括“力学、热学、电学、原子物理”五大部分内容，它们具有各自的独 立性，但又有相互的联系性，其中能量守恒定律是贯穿于这五大部分的主线，只不过在不同的过程中，表现形式不同而已，如： 在力学中的机械能守恒定律：E k1 E p1 E k 2 E p 2 在热学中的热力学第一定律：U W Q 在电学中的闭合电路欧姆定律：I E，法拉第电磁感应定律 E n，以及楞 R r t 次定律。 在光学中的光电效应方程：1 nw m2hv W 2 在原子物理中爱因斯坦的质能方程：E mc 2 （2）利用能量守恒定律求解的物理问题具有的特点：①题目所述的物理问题中，有能量由某种形式转化为另一种形式； ②题中参与转化的各种形式的能，每种形式的能如何转化或转移，根据能量守恒列出方程即总能量不变或减少的能等于增加的能。 二、典题例题 例题 1某商场安装了一台倾角为30°的自动扶梯，该扶梯在电压为380V 的电动机带动下以 0.4m/s 的恒定速率向斜上方移动，电动机的最大输出功率为 4.9kkw 。不载人时测得电动机中的电流为 5A ，若载人时传颂梯的移动速度和不载人时相同，设人的平均质量为 60kg，则这台自动扶梯可同时乘载的最多人数为多少？（g=10m/s2）。 分析与解电动机的电压恒为380V ，扶梯不载人时，电动机中的电流为5A ，忽略掉电动机内阻的消耗，认为电动机的输入功率和输出功率相等，即可得到维持扶梯运转的功率为 P0 380V5A1900W 电动机的最大输出功率为P m 4.9kW 可用于输送顾客的功率为P P m P03kW 由于扶梯以恒定速率向斜上方移动，每一位顾客所受的力为重力mg 和支持力F N，且 F N=mg 电动机通过扶梯的支持力F N对顾客做功，对每一位顾客做功的功率为 P1=F n vcosa=mgvcos(90 °-30°)=120W 则，同时乘载的最多人数人n P3000 25 人P1120 点评实际中的问题都是复杂的，受多方面的因素制约，解决这种问题，首先要突出实际问题的主要因素，忽略次要因素，把复杂的实际问题抽象成简单的物理模型，建立合适的物理模型是解决实际问题的重点，也是难点。 解决物理问题的一个基本思想是过能量守恒计算。很多看似难以解决的问题，都可以通过能量这条纽带联系起来的，这是一种常用且非常重要的物理思想方法，运用这种方法不仅使解题过程得以简化，而且可以非常深刻地揭示问题的物理意义。 运用机械功率公式 P=Fv 要特别注意力的方向和速度方向之间的角度，v 指的是力方向上的速度。本题在计算扶梯对每个顾客做功功率P 时， P1=F n vcosa=mgvcos(90° -30° )，不能忽略 cosa， a 角为支持力 F n与顾客速度的夹角。 例题 2 如图4-1所示：摆球的质量为m，从偏离水平方向30° 的位置由静释放，设绳子为理想轻绳，求小球运动到最低点 A 时绳 子受到的拉力是多少？ 分析与解设悬线长为 l ，下球被释放后，先做自由落体运动， 直到下落高度为h=2lsin ，处于松驰状态的细绳被拉直为止。这时， 小球的速度竖直向下，大小为v2gl 。 当绳被拉直时，在绳的冲力作用下，速度v 的法向分量v n减为零（由于绳为理想绳子， 能在瞬间产生的极大拉力使球的法向速度减小为零，相应的动能转化为绳的内能）；小球以切向分量 v1v sin 30 开始作变速圆周运动到最低点，在绳子拉直后的过程中机械能守恒， 有 1 m(v sin 30 ) 2 mg (1 cos60 ) 1 mv A 2 2 2 在最低点 A ，根据牛顿第二定律，有 F mg m v 2 l 所以，绳的拉力 F mg m v 2 3.5mg l 点评 绳子拉直瞬间，物体将损失机械能转化为绳的内能（类似碰撞），本题中很多 同学会想当然地认为球初态机械能等于末态机械能， 原因是没有分析绳拉直的短暂过程及发 生的物理现象。力学问题中的“过程”、“状态”分析是非常重要的，不可粗心忽略。 例题 3 如图 4-2 所示，两端足够长的敞口容器中，有两 个可以自由移动的光滑活塞 A 和 B ，中间封有一定量的空气， 现有一块粘泥 C ，以 E K 的动能沿水平方向飞撞到 A 并粘在一 起，由于活塞的压缩，使密封气体的内能增加，高 A 、 B 、 C 质 量相等，则密闭空气在绝热状态变化过程中，内能增加的最大 值是多少？ 分析与解 本题涉及碰撞、 动量、能量三个主要物理知识点， 是一道综合性较强的问题，但如果总是的几个主要环节，问题将迎刃而解。 粘泥 C 飞撞到 A 并粘在一起的瞬间， 可以认为二者组成的系统动量守恒， 初速度为 v 0 ， 末速度为 v 1 ，则有 mv 0 2mv 1 ① 在 A 、C 一起向右运动的过程中， A 、 B 间的气体被压缩，压强增大，所以活塞 A 将减 速运动，而活塞 B 将从静止开始做加速运动。在两活塞的速度相等之前， A 、B 之间的气体 体积越来越小， 内能越来越大。 A 、B 速度相等时内能最大， 设此时速度为 v 2 ，此过程对 A 、 B 、 C 组成的系统，由动量守恒定律得（气体的质量不计）： mv 0 3mv 2 ② 由能的转化和守恒定律可得：在气体压缩过程中，系统动能的减少量等于气体内能的增加量。所以有： E 1 mv 1 2 1 3mv 22 ③ 2 2 1 1 1 解①②③得： E mv 02 E K 6 2 6 点评 若将本题的物理模型进行等效的代换： A 和 B 换成光滑水平面上的两个物块， A 、 B 之间的气体变成一轻弹簧， 求内能的最大增量变成求弹性势能的最大增量。 对代换后的模 型我们已很熟悉， 其实二者是同一类型的题目。 因此解题不要就题论题， 要有一个归纳总结 的过程，这样才能够举一反三。 高中物理必修2教案 第一章抛体运动 第一节什么是抛体运动 【教学目标】 知识与技能 1．知道曲线运动的方向，理解曲线运动的性质 2．知道曲线运动的条件，会确定轨迹弯曲方向与受力方向的关系 过程与方法 1.体验曲线运动与直线运动的区别 2.体验曲线运动是变速运动及它的速度方向的变化 情感态度与价值观 能领会曲线运动的奇妙与和谐，培养对科学的好奇心和求知欲 【教学重点】 1.什么是曲线运动 2.物体做曲线运动方向的判定 3.物体做曲线运动的条件 【教学难点】 物体做曲线运动的条件 【教学课时】 1课时 【探究学习】 1、曲线运动：__________________________________________________________ 2、曲线运动速度的方向： 质点在某一点的速度，沿曲线在这一点的方向。 3、曲线运动的条件： （1）时，物体做曲线运动。（2）运动速度方向与加速度的方向共线时，运动轨迹是___________ （3）运动速度方向与加速度的方向不共线，且合力为定值，运动为_________运动。（4）运动速度方向与加速度的方向不共线，且合力不为定值，运动为___________运动。 4、曲线运动的性质： （1）曲线运动中运动的方向时刻_______ （变、不变），质点在某一时刻（某一点）的速度方向是沿__________________________________________ ，并指向运动轨迹凹下的一侧。 （2）曲线运动一定是________ 运动，一定具有_________ 。 【课堂实录】 【引入新课】 生活中有很多运动情况，我们学习过各种直线运动，包括匀速直线运动，匀变速直线运动等，我们知道这几种运动的共同特点是物体运动方向不变。下面我们就来欣赏几组图片中的物体有什么特点（展示图片） 再看两个演示 第一， 自由释放一只较小的粉笔头 第二， 平行抛出一只相同大小的粉笔头 两只粉笔头的运动情况有什么不同？ 学生交流讨论。 结论：前者是直线运动，后者是曲线运动 在实际生活普遍发生的是曲线运动，那么什么是曲线运动？本节课我们就来学习这个问题。 新课讲解 一、曲线运动 1. 定义：运动的轨迹是曲线的运动叫做曲线运动。 2. 举出曲线运动在生活中的实例。 问题：曲线运动中速度的方向是时刻改变的，怎样确定做曲线运动的物体在任意时刻速度的方向呢？ 引出下一问题。 二、曲线运动速度的方向 看图片：撑开带有水滴的雨伞绕柄旋转。 问题：水滴沿什么方向飞出？ 学生思考 结论：雨滴沿飞出时在那点的切线方向飞出。 如果球直线上的某处A 点的瞬时速度，可在离A 点不远处取一B 点，求AB 点的平均速度来近似表示A 点的瞬时速度，时间取得越短，这种近似越精确，如时间趋近于零，那么AB 见的平均速度即为A 点的瞬时速度。 结论：质点在某一点的速度方向，沿曲线在这一点的切线方向。 高三物理第二轮复习计划 一、复习任务 高三物理通过第一轮的复习，已对必修1，必修2，选修3-1及部分选修3-2内容进行了复习。大部分学生都能掌握物理学中的基本概念、规律及其一般应用。第二轮复习的任务是将选修3-2剩余部分，学生对选修课程的选择内容进行基础复习，并将前一阶段中较为凌乱的、繁杂的知识系统化、条理化、模块化，建立起各部分知识之间的联系，提高综合运用知识的能力，因此该阶段也称为全面综合复习阶段。 二、复习措施 1.认真研究考试大纲，加强近年高考信息的研究。正确定位复习难度； 2.专题复习与综合训练相结合，第二轮复习时间大致在6-8周，需合理安排 复习时间； 3.突出重点与兼顾全面，以练代讲，练后点评、自学补漏的方法为主； 4.高频考点详讲，反复多练，注重方法、步骤及一般的解题思维训练； 5.提高课堂教学的质量,加强集体备课,平时多交流,多听课,多研究课堂教学； 6.特别关注临界生。发现临界学生在复习中存在的问题，要及时帮助其分析解 决； 7.对不同水平层次的学生，需灵活变通，有些高频考点的内容难度太大时，可 采取不讲、少讲或降低要求的做法，争取得步骤分。将节省的时间用在其他基础内容的复习上。 三、措施细则 1.在第二轮复习中，我们要打破章节界限，对高考热点、重点、难点问题，实 行专题复习。设置专题的方式可以有以下几2种：以知识的内在联系设置专题和以题型设置专题。 ①牛顿三定律与匀变速直线运动的综合。 ②动量和能量的综合：动量守恒、能量守恒的综合应用问题是高考热点。复习 中，应注重多物理过程分析能力的培养，训练从守恒的角度分析问题的思维方法。 ③场：电场、磁场是中学物理重点内容之一。应加强对力、电综合问题、联系 实际问题等高考热点命题的复习。 ④电磁感应现象与闭合电路欧姆定律的综合：用力学和能量观点解决导体棒在 匀强磁场中的运动问题。 ⑤图象问题：学生要具有阅读图象、描述图象、运用图象解决问题的能力。 ⑥串、并联电路规律与电学实验的综合： 2.抓好审题、规范和心理素质培养，提高应试能力 审题能力：关键词语的理解、隐含条件的挖掘、干扰因素的排除。 表达能力及解题的规范化：物理解题的规范性，包括必要的文字说明，字母和方程书写要规范，解题步骤要规范齐全，结论的正确表达等等。 3.精读课本，不留死角 对物理学中的热学、光学、原子物理学部分，难度不是很大，一定要做到熟读、精读，看懂、看透，绝对不能留死角，包括课后的阅读材料、小实验等，因为大 2019高考物理二轮复习重点及策略 一、考点网络化、系统化 通过知识网络结构理解知识内部的联系。因为高考试题近年来突出对物理思想本质、物理模型及知识内部逻辑关系的考察。 例如学习电场这章知识，必须要建立知识网络图，从电场力和电场能这两个角度去理解并掌握。 二、重视错题 错题和不会做的题，往往是考生知识的盲区、物理思想方法的盲区、解题思路的盲区。所以考生要认真应对高三复习以来的错题，问问自己为什么错了，错在哪儿，今后怎么避免这些错误。分析错题可以帮助考生提高复习效率、巩固复习成果，反思失败教训，及时在高考前发现和修补知识与技能方面的漏洞。充分重视通过考试考生出现的知识漏洞和对过程和方法分析的重要性。很多学生不够重视错题本的建立，都是在最后关头才想起要去做这件事情，北京新东方一对一的老师都是非常重视同时也要求学生一定要建立错题本，在大考对错题本进行复习，这样的效果和收获是很多同学所意想不到的。 三、跳出题海，突出高频考点 例如电磁感应、牛二定律、电学实验、交流电等，每年会考到，这些考点就要深层次的去挖掘并掌握。不要盲区的去大 量做题，通过典型例题来掌握解题思路和答题技巧；重视“物理过程与方法”；重视数学思想方法在物理学中的应用；通过一题多问，一题多变，一题多解，多题归一，全面提升分析问题和解决问题的能力；通过定量规范、有序的训练来提高应试能力。 四、提升解题能力 1、强化选择题的训练 注重对基础知识和基本概念的考查，在选择题上的失手将使部分考生在高考中输在起跑线上，因为选择题共48分。所以北京新东方中小学一对一盛海清老师老师建议同学们一定要做到会的题目都拿到分数，不错过。 2、加强对过程与方法的训练，提高解决综合问题的应试能力 2019年北京高考命题将加大落实考查“知识与技能”、“过程与方法”的力度，更加注重通过对解题过程和物理思维方法的考查来甄别考生的综合能力。分析是综合的基础，分析物理运动过程、条件、特征，要有分析的方法，主要有：定性分析、定量分析、因果分析、条件分析、结构功能分析等。在处理复杂物理问题是一般要定性分析可能情景、再定量分析确定物理情景、运动条件、运动特征。 如物体的平衡问题在力学部分出现，学生往往不会感到困难，在电场中出现就增加了难度，更容易出现问题的是在电 物理选修3-5教案 第十六章 动量和动量守恒定律 16.1 实验：探究碰撞中的不变量 目的要求 通过这节课的学习，让学生掌握科学探究的思维方法，从最简单的关系开始寻找，利用身边的资源及已学过的原理，来完成该实验的探究过程。 重难点分析 一、重点 本节课的重点在于如何让学生掌握科学探究的方法。如何真正实现探究的过程。 二、难点 本节课的难点在于，如何启发学生利用身边的一切可利用资源，来自行设计可行性较强的实验方案。 新课教学 一、新课引入 碰撞是自然界中常见的现象。比如，两节火车车厢之间的挂钩靠碰撞相连，台球由于两球的碰撞而改变运动状态。两个迎面而来的人相撞后会相仰而倒，或者各自后退。在微观粒子之间，更是由于相互碰撞而改变能量，甚至由于撞击而使得一种粒子转化为其他粒子。 二、新课教学 由很多例子可知，两个物体碰撞前后的速度都会发生变化，物体的质量不同时速度变化也不一样。那么，碰撞前后会不会有什么物理量保持不变？这节课主要介绍研究这个问题的实验。 （一）实验的基本思路 研究最简单的情况——两个物体碰撞前沿同一直线运动，碰撞后仍沿同一直线运动。这种碰撞叫做一维碰撞。 思考一下，在一维碰撞的情况下，与物体有关的物理量有哪些？ （学生答：质量m ，速度v ） 为什么与质量m 有关？ （学生答：相互作用力下，质量越大的物体速度改变越慢） 设两物体质量分别为m 1、m 2，碰撞前速度分别为v 1、v 2，碰撞后速度分别为1v '、2 v '。速度为矢量，因而需规定正方向。 问题是：物体的质量和速度在碰撞前后有什么不变的关系？ 质量必定是不变的，但质量只是惯性的量度，无法描述物体的运动状态。而速度却是在碰撞前后改变的，那么，可否有一个物理量为质量与速度的某种关系，却又恰好能在碰撞前后保持不变呢？ 可能关系： ①2222112 2 22112 1212121v m v m v m v m '+'=+ →这个关系不可能。碰撞前后能量必有损失，只是多少的问题。而我们要寻找的物 理量是在任何一种碰撞中都不变的量。 ②221 12211v m v m v m v m '+'=+ 专题定位 本专题解决的是受力分析和共点力平衡问题．高考对本专题内容的考查主要有：①对各种性质力特点的理解；②共点力作用下平衡条件的应用．考查的主要物理思想和方法有：①整体法和隔离法；②假设法；③合成法；④正交分解法；⑤矢量三角形法；⑥相似三角形法；⑦等效思想；⑧分解思想． 应考策略 深刻理解各种性质力的特点．熟练掌握分析共点力平衡问题的各种方法． 1． 弹力 (1)大小：弹簧在弹性限度内，弹力的大小可由胡克定律F ＝kx 计算；一般情况下物体间相互作用的弹力可由平衡条件或牛顿运动定律来求解． (2)方向：一般垂直于接触面(或切面)指向形变恢复的方向；绳的拉力沿绳指向绳收缩的方向． 2． 摩擦力 (1)大小：滑动摩擦力F f ＝μF N ，与接触面的面积无关；静摩擦力0 (1)大小：F洛＝q v B，此式只适用于B⊥v的情况．当B∥v时F洛＝0. (2)方向：用左手定则判断，洛伦兹力垂直于B、v决定的平面，洛伦兹力总不做功．6．共点力的平衡 (1)平衡状态：静止或匀速直线运动． (2)平衡条件：F合＝0或F x＝0，F y＝0. (3)常用推论：①若物体受n个作用力而处于平衡状态，则其中任意一个力与其余(n－1) 个力的合力大小相等、方向相反．②若三个共点力的合力为零，则表示这三个力的有向线段首尾相接组成一个封闭三角形． 1．处理平衡问题的基本思路：确定平衡状态(加速度为零)→巧选研究对象(整体法或隔离法)→受力分析→建立平衡方程→求解或作讨论． 2．常用的方法 (1)在判断弹力或摩擦力是否存在以及确定方向时常用假设法． (2)求解平衡问题时常用二力平衡法、矢量三角形法、正交分解法、相似三角形法、图解 法等． 3．带电体的平衡问题仍然满足平衡条件，只是要注意准确分析场力——电场力、安培力或洛伦兹力． 4．如果带电粒子在重力场、电场和磁场三者组成的复合场中做直线运动，则一定是匀速直线运动，因为F洛⊥v. 题型1整体法和隔离法在受力分析中的应用 例1如图1所示，固定在水平地面上的物体P，左侧是光滑圆弧面，一根轻绳跨过物体P 顶点上的小滑轮，一端系有质量为m＝4 kg的小球，小球与圆心连线跟水平方向的夹角θ＝60°，绳的另一端水平连接物块3，三个物块重均为50 N，作用在物块2的水平力F＝20 N，整个系统平衡，g＝10 m/s2，则以下正确的是() 图1 A．1和2之间的摩擦力是20 N B．2和3之间的摩擦力是20 N 高中物理教学设计模板 高中物理的教学方式对于学生们而言影响十分的大，那么高中物理的教学设计到底应该怎么开展呢?下面是小编推荐给大家的高中物理教学设计模板，希望大家有所收获。 篇一：高中物理教学设计模板 教学目标： (一)：知识与技能： 1、知道力的分解的含义。并能够根据力的效果分解力 2、通过实验探究，理解力的分解，会用力的分解的方法分析日常生活中的问题。 3、培养观察、实验能力;以及利用身边材料自己制作实验器材的能力 (二)过程与方法： 1、通过经历力的分解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学研究过程中的作用。 2、通过经历力的分解科学探究过程，认识科学探究的意义，尝试应用科学探究的方法研究物理问题，验证物理规律。 (三)情感态度与价值观 1、培养学生实事求是的科学态度。 2、通过学习，了解物理规律与数学规律之间存在和谐美，领略自然界的奇妙与和谐。 3、发展对科学的好奇心与求知欲，培养主动与他人合作的精神，能将自己的见解与他人交流的愿望，培养团队精神。 设计意图 为什么要实施力的分解?关于如何依据力的作用效果实施分解?这既是本课节教学的内容，更是该课节教学的重心!很多交换四认为只要教会学生正交分解就可以了，而根据力的效果分解没有必要，所以觉得这一节根本不需要教。其实本节内容是一个很好的科学探究的材料。本人对这节课的设计思路如下：受伽利略对自由落体运动的研究的启发，按照伽利略探究的思路：“猜想――验证”，本节课主要通过学生的猜想――实验探究得出力的分解遵循平行四边形定则，让学生通过实验自己探究出把一个理分解应该根据力的效果来分解。同时物理是一门实验学科，本节课通过自己挖掘生活中的很多材料，设计了一些很有趣而且效果非常好实验让学生动手做，亲身去体验和发现力的分解应该根据什么来分解。同时也让学生了解到做实验并不是一定要有专门的实验室，实验的条件完全可以自己去创造，从而激发学生做实验的兴趣。 教学流程 一. 通过一个有趣的实验引入新课：激发学生的兴趣 【实验】“四两拨千斤” (两位大力气男同学分别用双手拉住绳子两端，一位女生在绳 第一章 运动的描述 匀变速直线运动的研究 第1单元 直线运动的基本概念 1、 机械运动：一个物体相对于另一物体位置的改变（平动、转动、直线、曲线、圆周） 参考系：假定为不动的物体 （1） 参考系可以任意选取,一般以地面为参考系 （2） 同一个物体，选择不同的参考系，观察的结果可能不同 （3） 一切物体都在运动，运动是绝对的，而静止是相对的 2、 质点：在研究物体时，不考虑物体的大小和形状，而把物体看成是有质量的点，或者 说用一个有质量的点来代替整个物体，这个点叫做质点。 （1） 质点忽略了无关因素和次要因素，是简化出来的理想的、抽象的模型，客观 上不存在。 （2） 大的物体不一定不能看成质点，小的物体不一定就能看成质点。 直 线 运 动 直线运动的条件：a 、v 0共线 参考系、质点、时间和时刻、位移和路程 速度、速率、平均速度 加速度 运动的描述 典型的直线运动 匀速直线运动 s=v t ，s-t 图，（a ＝0） 匀变速直线运动 特例 自由落体（a ＝g ） 竖直上抛（a ＝g ） v - t 图 规律 at v v t +=0,2021at t v s + =as v v t 2202=-,t v v s t 2 0+= （3） 转动的物体不一定不能看成质点，平动的物体不一定总能看成质点。 （4） 某个物体能否看成质点要看它的大小和形状是否能被忽略以及要求的精确程 度。 3、时刻：表示时间坐标轴上的点即为时刻。例如几秒初，几秒末。 时间：前后两时刻之差。时间坐标轴线段表示时间，第n 秒至第n+3秒的时间为3秒 （对应于坐标系中的线段） 4、位移：由起点指向终点的有向线段，位移是末位置与始位置之差，是矢量。 路程：物体运动轨迹之长，是标量。路程不等于位移大小 （坐标系中的点、线段和曲线的长度） 5、速度：描述物体运动快慢和运动方向的物理量， 是矢量。 平均速度：在变速直线运动中，运动物体的位移和所用时间的比值，υ=s/t （方向为位移的方向） 平均速率：为质点运动的路程与时间之比,它的大小与相应的平均速度之值可能不相同（粗略描述运动的快慢） 即时速度：对应于某一时刻（或位置）的速度，方向为物体的运动方向。（t s v t ??=→?0lim ） 即时速率：即时速度的大小即为速率； 【例1】物体M 从A 运动到B ，前半程平均速度为v 1，后半程平均速度为v 2，那么全程的平均速度是：（ D ） A ．（v 1+v 2）/2 B ．21v v ? C ．212221v v v v ++ D ．21212v v v v + 2019年高考物理第二轮复习的经验指导 物理二轮复习一般是从3月初到5月中旬，大致可划分为九大专题。第一专题：牛顿运动定律；第二专题：功和能；第三专题：带电粒子在电场、磁场中的运动；第四专题：电磁感应和电路分析、计算综合应用；第五专题：物理学科内的综合；第六专题：选择题的分析与解题技巧；第七专题：实验题的题型及处理方法；第八专题：论述、计算题的审题方法和技巧；第九专题：物理解题中的物理方法。 物理二轮复习共包括四个部分，分别是力学、电磁学、选修、实验部分。力学部分：物体的平衡；牛顿运动定律与运动规律的综合应用；功能关系的综合应用；机械能守恒定律及能的转化和守恒定律。电磁学部分：带电粒子在电、磁场中的运动；有关电路的分析和计算；电磁感应现象及其应用。选修部分：机械波和机械振动、光的反射和折射及其应用。实验部分：力学实验、电学实验。 物理第二轮复习应该做好以下三点： ①查漏补缺：针对第一轮复习存在的问题，进一步强化基础知识的复习和基本技能的训练，进一步巩固基础知识和提高基本能力，进一步强化规范解题的训练； ②知识重组：把所学的知识连成线、铺成面、织成网，梳理知识结构，使之有机结合在一起，以达到提高多角度、多途径地分析和解决问题的能力的目的； ③提升能力：通过知识网的建立，一是提高解题速度和解题技巧，二是提升规范解题能力，三是提高实验操作能力。在第二轮复习中，重点在提高能力上下功夫，把目标瞄准中档题。 构建知识网络 以回忆的方式构建知识网络，找出知识间的关联，学会对知识重组、整合、归类、总结，掌握物理思维方法，将知识结构化，将书读薄。结构化的知识是形成能力的前提，只有经过自己的思维在大脑中重新排列的知识，理解才能深刻。一般来说，一个专题有一个核心的主体，其余的概念为这个主体做铺垫，要以点带面，即以主要知识带动基础知识。再次对知识回忆，模糊的地方要回归课本。 重视物理错题 错题和不会做的题，往往是考生知识的盲区、物理思想方法的盲区、解题思路的盲区。所以考生要认真应对高三复习以来的错题，问问自己为什么错了，错在哪儿，今后怎么避免这些错误。分析错题可以帮助考生提高复习效率、巩固复习成果，反思失败教训，及时在高考前发现和修补知识与技能方面的漏洞。充分重视通过考试考生出现的知识漏洞和对过程和方法分析的重要性。大家一定要建立错题本，在大考前对错题本进行复习，这样的效果和收获是很多同学所意想不到的。 2019届高三物理二轮复习备考策略和方法 命题题型变化和趋势 1.从实际问题中提炼物理模型及利用理论知识解决实际问题的能力是高考考查的趋势。新课改要求应引导学生关注科学技术与社会、经济发展的联系，注重物理在生产、生活等方面的应用，因此从实际问题中提炼物理模型及利用理论知识解决实际问题的能力必然成为高考考查的一大趋势。 2.主干部分的基本知识的依然是考查的重点。力学、电学的主干知识依然是新课改后高考考查的重点部分，由于新课改对物理教学的要求是更加重视知识的形成过程，因此对物理概念和规律内涵的理解和应用的考查，仍应是今年考查的重中之重。 3.运用数学知识解答物理问题的能力是高考考查的重点之一。近年来，在物理试题中考查学生的数学能力一直是高考的热点，考生应在今后的复习中更加重视各部分知识与数学知识之间的联系。 二轮备考策略和方法 1.依托考纲，回归课本。在后期的复习中考生应回归课本，课本中的很多内容都体现了新课程的思想，尤其是加入很多与生活、生产实际和新科技相联系的知识，学生可以依照考纲的考点，有针对性地回归课本，一一对照，对于考纲上的考点，全面复习，做到各个击破。尤其是那些平时不太注意 的边缘知识，必须认真阅读课本，做到心中有数。 2.利用针对性的专项练习，突破重点知识，清除知识死角。 高中物理中有一些普遍的重点知识，例如必考部分功能关系、 电学实验中仪器的选择、带电粒子在复合场中的运动等，选 考部分的碰撞问题、理想气体状态的变化等。同时也有一些 同学们各自的重点知识，就是那些同学们在历次练习过程中、 模拟考试中“丢分”比较集中的知识点。对这些重点知识， 我们要进行定点清除。如果觉得哪部分知识中有很大问题， 在每次做题过程中只要碰到就感到十分棘手，应尽快加大投入，定点攻破，不应再留有此类死角。因为物理题直观性很强，如果在考试中浏览试卷的时候，发现有极为害怕头疼的 知识或图形，就会影响考试的信心，因此必须现阶段及早清除，做到迎难而上，尽快扫除障碍。考生可以针对自己在综 合训练中暴露出来的问题，为自己设置专项训练。例如：如 果自己选择题的失分率较高，可以针对这一问题，进行20分钟选择题专项训练。如果实验题没把握，可以进行实验题 专项练习等等。通过集中大量的专项练习，可以定向突破， 调整做题心态，以提高解题的正确率。同时。将以往做过的 习题加以整理回顾，尤其是当时做过的错题应做到温故知新， 重点回顾方法。 3.规范解题过程，以提高计算题的得分率。物理计算题在考 试过程中规范性是很重要的。很多同学平时做题不计步骤， 第一讲平衡问题 一、特别提示［解平衡问题几种常见方法］ 1、 力的合成、分解法：对于三力平衡，一般根据“任意两个力的合力与第三力等大反向”的关 系，借助三角函数、相似 三角形等手段求解；或将某一个力分解到另外两个力的反方向上，得到这 两个分力必与另外两个力等大、反向；对于多个力的平衡，利用先分解再合成的正交分解法。 2、 力汇交原理：如果一个物体受三个不平行外力的作用而平衡，这三个力的作用线必在同一 平面上，而且必有共点力。 3、 正交分解法：将各力分解到 x 轴上和y 轴上，运用两坐标轴上的合力等于零的条件 C F x =0^ F y =0）多用于三个以上共点力作用下的物体的平衡。值得注意的是，对 x 、y 方向 选择时，尽可能使落在 x 、y 轴上的力多；被分解的力尽可能是已知力。 4、 矢量三角形法：物体受同一平面内三个互不平行的力作用平衡时，这三个力的矢量箭头首 尾相接恰好构成三角形，则 这三个力的合力必为零，利用三角形法求得未知力。 5、 对称法：利用物理学中存在的各种对称关系分析问题和处理问题的方法叫做对称法。在静 力学中所研究对象有些具有 对称性，模型的对称往往反映出物体或系统受力的对称性。解题中注意 到这一点，会使解题过程简化。 6、 正弦定理法：三力平衡时，三个力可构成一封闭三角形，若由题设条件寻找到角度关系， 则可用正弦定理列式求解。 7、相似三角形法：利用力的三角形和线段三角形相似。 二、典型例题 1、力学中的平衡：运动状态未发生改变，即 a = 0。表现：静 匀速直线运动 （1）在重力、弹力、摩擦力作用下的平衡 例1质量为m 的物体置于动摩擦因数为 」的水平面上，现对它 一个拉力，使它做匀 速直线运动，问拉力与水平方向成多大夹角时这 最小？ 解析取物体为研究对象，物体受到重力mg ，地面的支持力N ， 力f 及拉力T 四个力作用，如图1-1所示。 :-=arcctg arcctg J 不管拉力T 方向如何变化，F 与水平方向的夹角：?不变，即F 为一个方向不发生改变的变力。 这显然属于三力平衡中的 动态平衡问题，由前面讨论知，当 T 与F 互相垂直时，T 有最小值，即当 拉力与水平方向的夹角 V - 90 - arcctg -I 二arctg 」时，使物体做匀速运动的拉力 T 最小。 （2）摩擦力在平衡问题中的表现 这类问题是指平衡的物体受到了包括摩擦力在内的力的作用。在共点力平衡中，当物体虽然静 止但有运动趋势时，属于 静摩擦力；当物体滑动时，属于动摩擦力。由于摩擦力的方向要随运动或 运动趋势的方向的改变而改变，静摩擦力大小还可在一定范围内变动，因此包括摩擦力在内的平衡 问题常常需要多讨论几种情况，要复杂一些。因此做这类题目时要注意两点 iTlg 止或 施加 个力 摩擦 由于物体在水平面上滑动，则 f =：-N ，将f 和N 合成，得到合力 F ,由图知F 与f 的夹角: 高考物理二轮专项：功和机械能压轴题训练 1．（10分）如图21所示，两根金属平行导轨MN和PQ放在水平面上，左端向上弯曲且光滑，导轨间距为L，电阻不计。水平段导轨所处空间有两个有界匀强磁场，相距一段距离不重叠，磁场Ⅰ左边界在水平段导轨的最左端，磁感强度大小为B，方向竖直向上；磁场Ⅱ的磁感应强度大小为2B，方向竖直向下。质量均为m、电阻均为R的金属棒a和b垂直导轨放置在其上，金属棒b置于磁场Ⅱ的右边界CD处。现将金属棒a从弯曲导轨上某一高处由静止释放，使其沿导轨运动。设两金属棒运动过程中始终与导轨垂直且接触良好。 （1）若水平段导轨粗糙，两金属棒与水平段导轨间的最大摩擦力均为mg，将金属棒a从距水平面高度h处由静止释放。求： 金属棒a刚进入磁场Ⅰ时，通过金属棒b的电流大小； 若金属棒a在磁场Ⅰ运动过程中，金属棒b能在导轨上保持静止，通过计算分析金属棒a释放时的高度h应满足的条件； （2）若水平段导轨是光滑的，将金属棒a仍从高度h处由静止释放，使其进入磁场Ⅰ。设两磁场区域足够大，求金属棒a在磁场Ⅰ运动过程中，金属棒b中可能产生焦耳热的最大值。 2．（8分）如图所示，长为l的绝缘细线一端悬于O点，另一端系一质量为m、电荷量为q的小球。现将此装置放在水平向右的匀强电场中，小球静止在A点，此时细线与竖直方向成37°角。重力加速度为g，sin37°=0.6，cos37°=0.8。 （1）判断小球的带电性质； （2）求该匀强电场的电场强度E的大小； （3）若将小球向左拉起至与O点处于同一水平高度且细绳刚好紧，将小球由静止释放，求小球运动到最低点时的速度大小。 3．（10分）如图甲，MN、PQ两条平行的光滑金属轨道与水平面成θ = 30°角固定，M、P之间接电阻箱R，导轨所在空间存在匀强磁场，磁场方向垂直于轨道平面向上，磁感应强度为B = 0.5T。质量为m的金属杆a b水平放置在轨道上，其接入电路的电阻值为r。现从静止释放杆a b，测得最大速度为v m。改变电阻箱的阻值R，得到v m与R的关系如图乙所示。已知轨距为L = 2m，重力加速度g取l0m/s2，轨道足够长且电阻不计。 （1）当R = 0时，求杆a b匀速下滑过程中产生感生电动势E的大小及杆中的电流方向；（2）求金属杆的质量m和阻值r； 力学 一、力 教学目标 1．知识目标： （1）理解高中学习的各种力的概念； （2）掌握高中学习的各种力的公式、单位及矢量性； （3）掌握高中学习的各种力之间的联系． 2．能力目标； （1）要求学生做到恰当选择研究对象，增长灵活运用知识的能力； （2）要求学生做到准确对研究对象进行受力分析，会把运动物体抽象为正确的物理模型； （3）培养学生正确的解题思路和综合分析问题的能力． 3．德育目标： （1）在教学的整个过程中，渗透物理学以观察、实验为基础的科学研究方法，以及注重理性思维的科学态度； （2）用科学家的言行教育学生如何做人． 教学重点、难点分析 1．对高一、高二学习的各种力进一步加深理解，进行全面系统的总结． 2．引导学生正确选取研究对象，掌握对研究对象进行受力分析的一般方法． 3．力学是整个物理学的基础，而受力分析又是解决物理问题最关键的步骤，熟练进行受力分析既是本节复习课的教学重点也是教学的难点． 教学过程设计 一、对复习的几点建议 1．提倡“三多、三少”．“三多”即多做小题，多做小综合题，多做变式型的常见题；“三少”即少做大题，少做大综合题，少做难题． [例1] 如图1-1-1所示，斜劈B置于地面上静止，物块A置于斜劈B上静止，求地面对斜劈B的摩擦力． 方法一：分别选A、B为研究对象进行受力分析，可以求得地面对斜劈B的摩擦力为零． 方法二：选整体为研究对象进行受力分析，可迅速得出地面对斜劈B的摩擦力为零． 可见，一道简单的题目，可以做得较复杂，也可以做得相当简单．此题关键在于研究对象选取是否巧妙．此外，若采用方法一，必须很明白作用力和反作用力的关系．这两种方法，学生都应该熟练掌握． 此题变式型为： [例2]斜劈B置于地面上静止，物块A在斜劈B上沿斜面匀速下滑，求地面对斜劈B的摩擦力．利用上述方法一，受力情况完全相同，所以地面对斜劈B的摩擦力为零． [例3]倾角为θ的斜劈B置于地面上静止，物块A在沿斜面向上F力的作用下沿斜面匀速上滑，求地面对斜劈B的摩擦力． 分别选A、B为研究对象进行受力分析可以求得地面对斜劈B的摩擦力为Fcos ． [例4]倾角为θ的斜劈B置于地面上静止，物块A在沿斜面向上F力的作用下沿斜面以加速度a匀加速上滑，求地面对斜劈B的摩擦力． 分别选A、 B为研究对象进行受力分析，可以求得地面对斜劈B的摩擦力为Fcos θ-macosθ． 由此可见，多做小题、变式型题可以帮助你掌握巩固基础知识，还可以帮助你灵活应用这些知识．只有基础知识巩固，才能在做难题时能力得到发挥． 2．自我诊断：错题改正，定期复习，做好标记． 在复习过程中，要不断地回顾，考察自己在哪个知识点容易出错．只有不断地对自己进行自我诊断，才能明确地知道自己的弱点，才能更有效地利用时间，提高成绩．值得注意的是：千万别盲从，不要看见别人干什么，自己就干什么．抓不住自己的重点．总做一些对自己提高成绩帮助并不太大的事，那样会得不偿失的． 要经常进行错题改正，建立错题档案本．错题不能只抄在本上，就完事了．必须要做定期复习，并且做上标记．一道错题，若第一次复习时做对了，可以做上标记，时间过得长一些再复习，若复习三次做对了，可以做上标记暂时不用管了，以后放寒假、暑假或一模、二模前再复习．这样，虽然你抄的错题越来越多，但通过每次的定期复习，不会做的，再做错的题目应该越来越少． 关于做错题本的建议： （1）分类别抄错题； （2）抄错题本身就是一次复习．用明显的颜色总结、归纳错误原因，以及得出的小结； （3）将题目抄在正页，在反面抄录答案，每一页在页边上开辟空白行，专供写错误原因、得出的小结以及复习的标记（日期、第几次）等用． 3．平时要经常准备“备忘录”． 2020届高三物理一轮教案匀变速直线运动 一、匀变速直线运动公式 1．常用公式有以下四个 at v v t +=0 2 02 1at t v s + = as v v t 22 02=- t v v s t 2 0+= 点评： 〔1〕以上四个公式中共有五个物理量：s 、t 、a 、v 0、v t ，这五个物理量中只有三个是独 立的，能够任意选定。只要其中三个物理量确定之后，另外两个就唯独确定了。每个公式中只有其中的四个物理量，当某三个而要求另一个时，往往选定一个公式就能够了。假如两个匀变速直线运动有三个物理量对应相等，那么另外的两个物理量也一定对应相等。 〔2〕以上五个物理量中，除时刻t 外，s 、v 0、v t 、a 均为矢量。一样以v 0的方向为正方 向，以t =0时刻的位移为零，这时s 、v t 和a 的正负就都有了确定的物理意义。 2．匀变速直线运动中几个常用的结论 〔1〕Δs=aT 2，即任意相邻相等时刻内的位移之差相等。能够推广到 s m -s n =(m-n)aT 2 〔2〕t s v v v t t =+= 202/，某段时刻的中间时刻的即时速度等于该段时刻内的平均速度。 2 2 2 02/t s v v v += ，某段位移的中间位置的即时速度公式〔不等于该段位移内的平均速度〕。 能够证明，不管匀加速依旧匀减速，都有2/2 /s t v v <。 点评：运用匀变速直线运动的平均速度公式t s v v v t t =+= 202/解题，往往会使求解过程变得专门简捷，因此，要对该公式给与高度的关注。 3．初速度为零〔或末速度为零〕的匀变速直线运动 做匀变速直线运动的物体，假如初速度为零，或者末速度为零，那么公式都可简化为： gt v = ， 221at s = ， as v 22= ， t v s 2 = 以上各式差不多上单项式，因此能够方便地找到各物理量间的比例关系。 4．初速为零的匀变速直线运动 〔1〕前1秒、前2秒、前3秒……内的位移之比为1∶4∶9∶…… 〔2〕第1秒、第2秒、第3秒……内的位移之比为1∶3∶5∶…… 〔3〕前1米、前2米、前3米……所用的时刻之比为1∶2∶3∶…… 〔4〕第1米、第2米、第3米……所用的时刻之比为1∶ ( ) 12-∶〔23-〕∶…… 对末速为零的匀变速直线运动，能够相应的运用这些规律。 5．一种典型的运动 经常会遇到如此的咨询题：物体由静止开始先做匀加速直线运动，紧接着又做匀减速直线运动到静止。用右图描述该过程，能够得出以下结论： 〔1〕t s a t a s ∝∝∝ ,1 ,1 〔2〕2 21B v v v v = == 6、解题方法指导： 解题步骤： 〔1〕依照题意，确定研究对象。 〔2〕明确物体作什么运动，同时画出运动示意图。 〔3〕分析研究对象的运动过程及特点，合理选择公式，注意多个运动过程的联系。 〔4〕确定正方向，列方程求解。 a 1、s 1、t 1 a 2、s 2、t 2 人教版高三年级物理教案 篇一：《力的合成》 一.教材简析 本节课力的合成，是在学生了解力的基本性质和常见几种力的基础上，通过等效替代思想，研究多个力的合成方法，是对前几节内容的深化。 本节重点介绍力的合成法则——平行四边形定则，但实际这是所有矢量运算的共同工具，为学习其他矢量的运算奠定了基础。 更重要的是，力的合成是解决力学问题的基础，对今后牛顿运动定律、平衡问题、动量与能量问题的理解和应用都会产生重要影响。 因此，这节课承前启后，在整个高中物理学习中占据着非常重要的地位。 二、教学目标定位 为了让学生充分进行实验探究，体验获取知识的过程，本节内容分两课时来完成，今天我说课的内容为本节内容的第一课时。根据上述教材分析,考虑到学生的实际情况,在本节课的教学过程中，我制定了如下教学目标: 一、知识与技能 .理解合力、分力、力的合成的概念.理解力的合成本质上是从等效的角度进行力的替代. .探究求合力的方法——力的平行四边形定则，会用平行四边形定则求合力. 二、过程与方法 .通过学习合力和分力的概念，了解物理学常用的方法——等效替代法. .通过实验探究方案的设计与实施，体验科学探究的过程。 三、情感态度与价值观 .培养学生的合作精神，激发学生学习兴趣，形成良好的学习方法和习惯. .培养认真细致、实事求是的实验态度. 根据以上分析确定本节课的重点与难点如下： 一、重点 .合力和分力的概念以及它们的关系. .实验探究力的合成所遵循的法则. 二、难点 平行四边形定则的理解和运用。 三、重、难点突破方法——教法简介 本堂课的重、难点为实验探究力的合成所遵循的法则——平行四边形定则，为了实现重难点的突破，让学生真正理解平行四边形定则，就要让学生亲自体验规律获得的过程。 因此，本堂课在学法上采用学生自主探究的实验归纳法——通过重现获取知识和方法的思维过程，让学生亲自去体验、探究、归纳总结。体现学生主体性。 实验归纳法的步骤如下。这样设计让学生不仅能知其然，更能知其所以然，这也是本堂课突破重点和难点的重要手段。 本堂课在教法上采用启发式教学——通过设置问题，引导启发学生，激发学生思维。体现教师主导作用。 四、教学过程设计 采用六环节教学法，教学过程共有六个步骤。 教学过程第一环节、创设情景导入新课： 安排两个同学共提一桶水，再请全班力气的同学来提这一桶水，游戏虽简单，但能迅速调动学生参与课堂的积极性。然后用图片引导学生通过作用效果相同得出合力与分力的概念。由此引出—— 第二环节、新课教学： 展示合力与分力以及力的合成的概念，强调等效替代法。举例说明等效替代 第一讲 平衡问题 一、特别提示[解平衡问题几种常见方法] 1、力的合成、分解法：对于三力平衡，一般根据“任意两个力的合力与第三力等大反向”的关系，借助三角函数、相似三角形等手段求解；或将某一个力分解到另外两个力的反方向上，得到这两个分力必与另外两个力等大、反向；对于多个力的平衡，利用先分解再合成的正交分解法。 2、力汇交原理：如果一个物体受三个不平行外力的作用而平衡，这三个力的作用线必在同一平面上，而且必有共点力。 3、正交分解法：将各力分解到x 轴上和y 轴上，运用两坐标轴上的合力等于零的条件)00(∑∑==y x F F 多用于三个以上共点力作用下的物体的平衡。值得注意的是，对x 、y 方向选择时，尽可能使落在x 、y 轴上的力多；被分解的力尽可能是已知力。 4、矢量三角形法：物体受同一平面内三个互不平行的力作用平衡时，这三个力的矢量箭头首尾相接恰好构成三角形，则这三个力的合力必为零，利用三角形法求得未知力。 5、对称法：利用物理学中存在的各种对称关系分析问题和处理问题的方法叫做对称法。在静力学中所研究对象有些具有对称性，模型的对称往往反映出物体或系统受力的对称性。解题中注意到这一点，会使解题过程简化。 6、正弦定理法：三力平衡时，三个力可构成一封闭三角形，若由题设条件寻找到角度关系，则可用正弦定理列式求解。 7、相似三角形法：利用力的三角形和线段三角形相似。 二、典型例题 1、力学中的平衡：运动状态未发生改变，即0=a 。表现：静止或匀速直线运动 （1）在重力、弹力、摩擦力作用下的平衡 例1 质量为m 的物体置于动摩擦因数为μ的水平面上，现对它 施加一个拉力，使它做匀速直线运动，问拉力与水平方向成多大夹角 时这个力最小？ 解析 取物体为研究对象，物体受到重力mg ，地面的支持力N ， 摩擦力f 及拉力T 四个力作用，如图1-1所示。 由于物体在水平面上滑动，则N f μ=，将f 和N 合成，得到合力F ，由图知F 与f 的夹角： μ==αarcctg N f arcct g 不管拉力T 方向如何变化，F 与水平方向的夹角α不变，即F 为一个方向不发生改变的变力。这显然属于三力平衡中的动态平衡问题，由前面讨论知，当T 与F 互相垂直时，T 有最小值，即当拉力与水平方向的夹角μ=μ-=θarctg arcctg 90时，使物体做匀速运动的拉力T 最小。 （2）摩擦力在平衡问题中的表现 这类问题是指平衡的物体受到了包括摩擦力在内的力的作用。在共点力平衡中，当物体虽然静止但有运动趋势时，属于静摩擦力；当物体滑动时，属于动摩擦力。由于摩擦力的 第一讲 平衡问题 一、特别提示[解平衡问题几种常见方法] 1、力的合成、分解法：对于三力平衡，一般根据“任意两个力的合力与第三力等大反向”的关系，借助三角函数、相似三角形等手段求解；或将某一个力分解到另外两个力的反方向上，得到这两个分力必与另外两个力等大、反向；对于多个力的平衡，利用先分解再合成的正交分解法。 2、力汇交原理：如果一个物体受三个不平行外力的作用而平衡，这三个力的作用线必在同一平面上，而且必有共点力。 3、正交分解法：将各力分解到x 轴上和y 轴上，运用两坐标轴上的合力等于零的条件)00(∑∑==y x F F 多用于三个以上共点力作用下的物体的平衡。值得注意的是，对x 、 y 方向选择时，尽可能使落在x 、y 轴上的力多；被分解的力尽可能是已知力。 4、矢量三角形法：物体受同一平面内三个互不平行的力作用平衡时，这三个力的矢量箭头首尾相接恰好构成三角形，则这三个力的合力必为零，利用三角形法求得未知力。 5、对称法：利用物理学中存在的各种对称关系分析问题和处理问题的方法叫做对称法。在静力学中所研究对象有些具有对称性，模型的对称往往反映出物体或系统受力的对称性。解题中注意到这一点，会使解题过程简化。 6、正弦定理法：三力平衡时，三个力可构成一封闭三角形，若由题设条件寻找到角度关系，则可用正弦定理列式求解。 7、相似三角形法：利用力的三角形和线段三角形相似。 二、典型例题 1、力学中的平衡：运动状态未发生改变，即0=a 。表现：静 止或匀速直线运动 （1）在重力、弹力、摩擦力作用下的平衡 例1 质量为m 的物体置于动摩擦因数为μ的水平面上，现对它施加一个拉力，使它做匀速直线运动，问拉力与水平方向成多大夹角时这个力最小？ 解析 取物体为研究对象，物体受到重力mg ，地面的支持力N ，摩擦力f 及拉力T 四个力作用，如图1-1所示。 由于物体在水平面上滑动，则N f μ=，将f 和N 合成，得到合力F ，由图知F 与f 的夹角： μ==αarcctg N f arcctg 不管拉力T 方向如何变化，F 与水平方向的夹角α不变，即F 为一个方向不发生改变的变力。这显然属于三力平衡中的动态平衡问题，由前面讨论知，当T 与F 互相垂直时，T 有最小值，即当拉力与水平方向的夹角μ=μ-=θarctg arcctg 90时，使物体做匀速运动的拉力T 最小。 （2）摩擦力在平衡问题中的表现 这类问题是指平衡的物体受到了包括摩擦力在内的力的作用。在共点力平衡中，当物 高三物理复习教案 静电场 教学目标 通过复习整理静电场的规律、概念，建立静电扬的知识结构。利用场的思想、场叠加的思想认识和解决电场问题，加深对静电场的理解。 教学重点、难点分析 静电场部分的内容概念性强，规律内容含义深刻，是有关知识应用的基础。但由于概念和规律较抽象，对掌握这些概念和规律造成了一定的难度。所以，恰当地建立有关的知识结构，处理好概念之间、规律之间的关系，是解决复习困难的有效方式。 教学过程设计 教师活动 一、对规律和概念的回顾 从本节课开始，我们复习静电场的有关知识，请同学们回顾一下，我们原来学过的规律和概念都有哪些？（将学生分组，进行回顾和整理） 学生活动 学生按组，回忆已学的有关知识，相互提醒，相互启发。 在教师的安排下，每组学生选择一名代表，将他们整理的知识内容写在黑板上。（安排3个，由于内容基本相同，其它组再做一些补充。） 学生代表上台。 建立知识结构： 从同学们整理出来的知识内容上看，基本上能够把静电场的有关内容列举出来，但一般来说，每个同学在整理知识时，方式方法又有所区别。为了使知识在我们头脑中更有利于理解和记忆，建立一个适合于自己的知识结构网络是必要的和有效的。下面，我们来共同构造这个静电场部分的知识结构网络。 （带领学生整理和建立静电场的知识结构，知识结构图表见附图） 二、静电场概念的几个问题讨论 1．场概念的巩固 ［问题1］带电小球A、C相距30cm，均带正电。当一个带有负电的小球B放在A、C 间连线的直线上，且B、C相距20cm时，可使C恰受电场力平衡。A、B、C均可看成点电 荷。①A 、B 所带电量应满足什么关系？②如果要求A 、B 、C 三球所受电场力同时平衡， 它们的电量应满足什么关系？ 学生读题、思考，找学生说出解决方法。 通过对此题的分析和求解，可以加深对场强概念和场强叠加的理解。学生一般从受力平 衡的角度进行分析，利用库仑定律求解。在学生解题的基础上做以下分析。 分析与解：①C 处于平衡状态，实际上是要求C 处在A 、B 形成的电场中的电场强度为 零的地方。 既然C 所在处的合场强为零，那么，C 所带电量的正或负、电量的多或少均对其平衡无 影响。 ②再以A 或B 带电小球为研究对象，利用上面的方法分析和解决。 答案：①q A ∶q B =9∶4，②q A ∶q B ∶q C =9∶4∶36。 [问题2]如图3－1－1所示，在方框区域内有匀强电场，已知U A =2V ，U B =－6V ，U C = －2V 。试用作图法画出电场中电场线的方向。 学生读题、思考。找学生在黑板上作图。 通过此题的分析和解决，使学生对匀强电场的理解更深刻。 分析和解：据题A 、B 两点间的电势差为8V ，A 、C 两点间的电势差为4V 。所以，先 将A 、B 两点用直线连接，则A 、B 两点间的中点的电势为4V ，与C 点的电势相同。将这 两点连起来，就是电势为－2V 的等势线，电场线应与该直线垂直，且由高电势点指向低电 势点。（如图3－1－1所示） [问题3]我们知道，公式2r Q k E =表示点电荷Q 的场中的某一点的电场强度，得到的单位为N/C ；公式d U E =表示匀强电场中的场强。大小，其单位为V/m 。那么，单位N/C 能否用在匀强电场中？如果能，其物理意义是什么？单位V/m 能否用在点电荷的电场中，如 果能，其物理意义又是什么？高中物理必修2全套教案
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