板块结构问题的整合归类——光学、原子物理、图象问题
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高中物理板块模型归纳高中物理板块模型归纳是指将高中物理课程中所涉及的知识点进行分类、总结和归纳,形成一种系统化的知识结构。
这种模型可以帮助学生更好地理解和掌握物理知识,提高学习效率。
下面详细介绍高中物理板块模型。
一、力学1. 运动学(1)描述运动的数学工具:位移、速度、加速度、角速度、周期等。
(2)直线运动规律:匀速直线运动、匀加速直线运动、匀减速直线运动、匀速圆周运动。
(3)曲线运动规律:平抛运动、斜抛运动、圆周运动。
2. 动力学(1)牛顿运动定律:惯性定律、动力定律、作用与反作用定律。
(2)动量定理:动量的守恒、动量的变化。
(3)能量守恒定律:动能、势能、机械能、内能。
3. 机械振动与机械波(1)简谐振动:正弦、余弦、螺旋线。
(2)非简谐振动:阻尼振动、受迫振动。
(3)机械波:横波、纵波、波的干涉、波的衍射、波的传播。
二、热学1. 分子动理论(1)分子运动的基本规律:布朗运动、分子碰撞、分子速率分布。
(2)气体的状态方程:理想气体状态方程、范德瓦尔斯方程。
2. 热力学(1)热力学第一定律:内能、热量、功。
(2)热力学第二定律:熵、热力学第二定律的微观解释。
3. 物态变化(1)相变:固态、液态、气态、等离子态。
(2)相变规律:熔化、凝固、汽化、液化、升华、凝华。
三、电学1. 电磁学(1)静电学:库仑定律、电场、电势、电势差、电容、电感。
(2)稳恒电流:欧姆定律、电阻、电流、电功率、电解质。
(3)磁场:毕奥-萨伐尔定律、安培环路定律、洛伦兹力、磁感应强度、磁通量、磁介质。
2. 电路与电器(1)电路:串联电路、并联电路、混联电路、电路图。
(2)电器:电阻、电容、电感、二极管、晶体管、运算放大器。
3. 电磁波(1)电磁波的产生:麦克斯韦方程组、赫兹实验。
(2)电磁波的传播:波动方程、折射、反射、衍射。
四、光学1. 几何光学(1)光线、光的反射、光的折射、光的速度。
(2)透镜:凸透镜、凹透镜、眼镜、相机、投影仪。
第42卷第4期2021年Vol.42No.4(2021)物理教师PHYSICS TEACHER•复习与考试•利用假设法和图像法破解“板块模型”问题崔军(山东省桓台第一中学,山东淄博256400)摘要:板块模型问题是高中物理的重点和难点.利用假设法可以判断出木板和滑块达到共速后摩擦力的情况,从而突破问题的难点和易错点.利用图像法会将复杂的运动直观化,且方便计算,让问题顺利解决.关键词:板块模型;图像法;假设法木板和滑块组成的相互作用系统称为板块物理场景,该模型涉及静摩擦力、滑动摩擦力的转化、方向判断等静力学知识,解题时需要用到相互作用、能量和动量等观念的知识,该场景属于多研究对象的多物理过程问题,备受高考命题者的青睐•⑴利用假设法可以突破问题的难点和易错点,利用图像法会将抽象和复杂的问题直观化.化难为易,让问题顺利解决.板块模型问题可以分为两种情景:(1)木板和滑块初速度为0的情景;(2)木板和滑块的初速度不为零的情景.如图1所示,当木板和滑块初速度为零时,先通过假设法判断摩擦力的情况,即先假设两个物体保持共同的加速度运动,然后判断两者间的摩擦力是否能实现此运动.若能,两者间的摩擦力是静摩擦力;若不能,两者间的摩擦力为滑动摩擦力.当两者有相对运动时,两者间一定是滑动摩擦力,通过受力分析确定两者的运动情况.此类问题的易错点是当两者的速度相同或一者的速度减到零时,它们所受的摩擦力情况可能会发生突变,此时同样可用假设法判断摩擦力的情况.然后作出它们的图像,使物体的运动变得直观•另外借助图像可以清晰的判断速度相同或减为零时的位置,避免分析出错.接下来通过全国卷几道高考压轴题来详细分析.1木板和滑块初速度为0的情景例1.(2015年新课标II卷第25题)下暴雨时,有时会发生山体滑坡或泥石流等地质灾害.某地有一倾角为0=37°(sin37°=辛)的山坡C,上面有一质量为加的石板B,其上下表面与斜坡平行;B上有一碎石堆A(含有大量泥土),A和B均处于静止状态,如图2所示.假设某次暴雨中,A浸透雨水后总质量也为〃(可视为质量不变的滑块),在极短时间内,A、B间的动摩擦因数妙减小为鲁,B、C间的动摩擦因数“2减小为0.5,A、B开始运动,此时刻为计时起点;在第2s末,B的上表面突然变为光滑,刃保持不变.已知A开始运动时,A离B下边缘的距离了/=27m,C足够长,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力.取重力加速度大小g= 10m/s?.求:(1)在0〜2s时间内A和B加速度的大小;(2)A在B上总的运动时间.解析:(1)此题首先需要判断A、B是否有相对滑动,这个问题可以通过假设法来判断.假设A 和B以共同的加速度下滑,由牛顿第二定律2mgsin(9一2^z mgcos^=2ma共,得a*=2m/s2.对A分析得mgsin0—f=ma A,若f=[i x mgcos6时,可得A加速度的最小值—=3m/s2>a共.所以A 和B—定有相对滑动.对B受力分析得巾gsin0+ /zi mgcosd—2^2mgcos6=ma B,MW a B=l m/s2.(2)当B的上表面突然变为光滑时,A的加速度变为s=gsiM=6m/s2.对于B来说,满足2严mgcosQ—mgsind=map',得a B'=2m/s',方向沿斜面向上,即2S后B做匀减速运动.分别作出两者开始运动时的v-t图像,如图3所示.当B的图线87第42卷第4期2021 年Vol. 42 No. 4(2021)物 理 教师PHYSICS TEACHER与横轴相交时,需判断B 的受力是否发生突变.因为2^2 mgcos6>mgsin9,所以B 保持静止.但A 继续保持原来的加速度做匀加速直线运动,直到离开B 为止,如图4所示.则A 相对B 的位移等于图中3 部分阴影的面积之和,第1部分和第2部分的面积分别为 Si=yX4X2 = 4 m 和 S 2 =(4+12)=8 m,设第3部分所用时间为切则S —3 =1 s.所以址=4 s.图4点评:此题的第一个关键点是判断初始状态时两者的运动情况,先假设两者以共同速度下滑,求出它们的共同加速度,因A 的最小加速度大于共同加 速度,所以两者发生了共同滑动•第二个关键点是当B 的速度减为零时,B 将如何运动.因B 所受到的滑 动摩擦力大于其重力沿斜面方向的分力,所以B 将 保持静止.若明确这两个关键点,此题将迎刃而解. 另外,通过作出v-t 图像,使得A 和B 的运动情况 变得非常直观,计算过程也大大简化.2木板和滑块的初速度不为0的情景2- 1 一者静止,另一 个有初速度的情景例2. (2013年新 课标II 卷第25题)一长 木板在水平地面上运动'在t=0时刻将一相 对于地面静止的物块 轻放到木板上,以后木 板运动的v-t 图像如图5所示.己知物块与木板的质量相等,物块与木板间及木板与地面间均有摩擦.物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩 擦力,且物块始终在木板上.重力加速度大小g 取10 m/s?.求:(1)物块与木板间;木板与地面间的动摩擦因数.(2)从t = 0时刻到物块与木板均停止运 动时,物块相对于木板的位移的大小.解析:(1)因两者初始的速度不同,则它们会 发生相对滑动,设物块与木板间的动摩擦因数为pi,木板与地面间的动摩擦因数为“2,对物块来 说,“V"g = ma x ;对木板来说,“i/wg + 2fi 2mg = ma 2.图像中的拐点是木板运动状态变化的时刻, 即两者达到共同速度的时刻,所以物块的运动如 图6所示.从图中数据可得©=2 m/s 2和 8 m/s z .解得 “1 =0. 2 和出=0. 3.(2)当两者达到共同速度后,分别判断它们的 运动情况.假设两者能够以共同速度减速,则满足 2何m g = 2ma^ ,得a * = 3 m/s 2,而物块的最大加 速度等于© =2 m/s? Va * ,所以两者都做减速运 动且发生了相对滑动,运动图像如图7所示.对木 板分析 ^filing — //j mg = ma 2',得 a/= 4 m/s 2.则 它减速所用时间为0.75 s.当木板的速度减到0 时,因2眇加g>“i 加g ,则木板将保持静止不再运 动,木块继续减速直到停止.物块相对于木板的位 移的大小等于图中两个阴影面积质差,即S = yX点评:此题的第1个关键点是两者达到共同速 度后的运动情况,通过假设法得出两者会继续发生相对滑动,且物块所受摩擦力方向与之前相反.第2 个关键点是木板速度减到零后的运动情况,即图像 与横轴相交后将不再运动•最后借助作出的图像可 以比较方便的计算出两者的相对位移.2.2两者都有初速度的情景例3. (2015年新课标全国I 卷第25题)一长 木板置于粗糙水平地面上,木板左端放置一小物 块;在木板右方有一墙壁,木板右端与墙壁的距离 为4. 5 m,如图8(a )所示.t = 0时刻开始,小物块与 木板一起以共同速度向右运动,直至t=l s 时木 板与墙壁碰撞(碰撞时间极短).碰撞前后木板速 度大小不变,方向相反;运动过程中小物块始终未88第42卷第4期2021 年Vol. 42 No. 4(2021)物 理教师PHYSICS TEACHER离开木板.已知碰撞后1 s 时间内小物块的a-t 图 线如图8(b)所示.木板的质量是小物块质量的15倍,重力加速度大小g 取10 m/s 2.求:(1)木板与 地面间的动摩擦因数少及小物块与木板间的动 摩擦因数M ;(2)木板的最小长度;(3)木板右端 离墙壁的最终距离.(a) (b)图8解析:(1)两者共同向右减速过程中,满足“1 (M+m)g=(M+zn)a * 和工=01右 +*a ,解得“1=0. 1.与墙壁碰撞后,两者将发生相对滑 动,对小物块分析fi2mg = ma l ,由图像可得© =4 m/s 2,则 ju 2=0. 4.(2)与墙壁碰撞后,木板被原速反弹,两个物 体做相向的匀减速直线运动,当小物块的速度减 到零时,木板仍在向左运动,则小物块会收到向左 的摩擦力反向加速.当两者的速度相等时,判断它 们之后的运动情况.同样利用假设法.即假设两者 共同向左加速,加速度a * = l m/s 2.小物块加速度 的最大值©=4 m/s 2>ajt ,所以两者能共同向左 减速,运动图像如图9所示.设从木板反弹到两者 共速所用的时间为"则两者满足" +对于木板 p2»ig+“i (M+z72)g = Ma 2,得 <22 =y m/f,代入上式可得t = 1.5 s,共同速度u =-2 m/s 2.木板的长度等于图中阴影的面积,即2X2 = 6. 5 m.点评:此题的第一个关键点是小物块的速度 减到零后,因木板还在运动,所以小物块会反向加 速.第二个关键点是两者达到共同速度后,通过假 设法判断出它们将共同减速直到停止.2.3木板上有多个滑块的情景例4. (2017年新课标皿卷第25题)如图11所 示,两个滑块A 和B 的质量分别为mA ^l kg 和 皿=5 kg,放在静止于水平地面上的木板的两端,两者与木板间的动摩擦因数均为“1=0.5;木板的质量为w = 4 kg,与地面间的动摩擦因数为“2 = 0. 1.某时刻A 、B 两滑块开始相向滑动,初速度大小 均为5=3 m/s.A 、B 相遇时,A 与木板恰好相对静 止.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度 大小g=10 m/s 2.求:(1) B 与木板相对静止时,木 板的速度;(2)A 、B 开始运动时,两者之间的距离.BA图11解析:(1)因初 始A 、B 与木板有相对 运动,则它们所受的 摩擦力方向比较容易 确定.由牛顿第二定律,对A 、B 来说,加速 度 ai =“ig = 5 m/s 2, 对木板满足— ^m A g 一 “2(勿人 +m B -\-Tn)g~maz ,得 <22 = 2. 5 m/s 2.当 v 0 — 5 “ = a 2t }时,得山=0. 4 s 和s=l m/s,如图12所示.(2)当B 和木板 达到共同速度时,利 用假设法判断两者的 运动情况,假设两者 共同减速,则“2(»2a +g + fj^m A g = (m B +m)a 3,得 a 3 =y m/s 2,因 a3 Vai =5 m/s?,可得两者将共同减速.当满足fi ~a 3t2 = ~vi +ai«2时,三者达(3)两者共同减速的加速度大小a 共=1 m/s 2, 所用时间/ = 2 s.木板右端离墙壁的最终距离等于图10中阴影的面积.即S 2=y(2 + 4)X1.5 + jX到共同速度,得«2 =0. 3 s 和s=0. 5 m/s.此后的运动情况同样利用假设法来判断,若三者共同向 右减速,加速度a< = “2g=l m/s 2,因a 4 <ai =89第42卷第4期2021 年Vol. 42 No. 4(2021)物 理 教师PHYSICS TEACHER5 m/s?,可得三者将共同减速.由题意,此时A 和 B 恰好相遇,则A 、B 开始运动时,两者之间的距离为图中阴影的面积如图13所示,可得S=*(2 +6)X0. 4 +jX 2X0. 3 = 1. 9 m.点评:木板上有多个滑块的问题与一个滑块的处理方法是一样的,当木板与其中一个滑块达到共同速度后,通过假设法可以判断两者之后的 运动情况.当木板和其中一个滑块保持共同速度 运动时,“三体”问题又变成了“两体”问题,即前面讨论的情景.综上分析,对于板块模型问题总结如下:(1)首先需要根据初始条件,判断木板和滑块的受(上接第86页)综上可得,金属框的加速度趋于恒定值,安培 力也趋于恒定值.金属框的速度始终大于导体棒 MN 的速度,因此导体棒到金属框力边的距离也会一直增大.所以答案为(B )、(C ).从近三年的高考物理题来看,考题的物理情景 都是结合电磁感应现象的几类经典情况,综合考察 学生对法拉第电磁感应定律的理解和运用.人教版 教材中对法拉第电磁感应定律的描述为:闭合电路 中感应电动势的大小,跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比•⑵用公式可表示为:感应电动势E= △©/4.物理教师们可以借助教学仪器或自制教具, 对该定律进行定量探索实验.口⑷下面我们来简单回顾和探讨一下法拉第电磁感应定律所对应的几 种常见情况•在奥斯特发现电流的磁效应后,法拉第 终于在1831年通过一系列实验发现了电磁感应现象,其实验可以归纳为以下3种情况(如图4).(a )实验I ,拉着线圈向右移动 (b )实验II ,磁场向左移动(C )实验HI 线BI 利磁场静止不动,改变磁场强度图4电磁感应的3种典型实验从这3种实验中,很容易看岀实验I 中线圈 切割磁感线的运动产生动生电动势,而实验UI 中力情况.(2)然后根据受力情况分析其运动情况,并作出它们的a-t 图像.(3)当两者速度相等或一者速度减到零,需要重新判断摩擦力的情况.因为最有 可能突变也是最为隐蔽的力就是摩擦力.⑵(4)根 据新的受力情况分析两者的运动情况,并作出它们的u-Z 图像.尽管这类题目比较复杂,只要充分利 用初始条件,抓住问题的关键点和易错点,借助合理 的解题方法,定能有效破解此类问题.参考文献:1邵壮,王国华.相互作用之板块物理场景分析[J].物理教师,2014,35(04) :86-88.2林东槟.“滑块一一木板”模型全攻略[J].物理教学,2019,41(03)=23-26.(收稿日期:2020-06-29)磁场变化对应感应电动势.对于实验n ,可能有同学或老师会简单地认为实验u 本质上只不过是和实验I 中的一样,是线圈和磁场的相对运动产生 了电动势.但是大家要注意到,狭义相对论于1905 年才由爱因斯坦首次提出,在这之前人们根本不 会用相对论来联系这两种实验.对于和磁场保持 静止的参照系,观察者会认为线圈切割磁感线运 动产生动生电动势;而对于和线圈保持静止的参 照系,观察者会认为线圈不动,是变化的磁场引起 了感应电动势.尽管在不同参照系所产生的两种物理解释大为不同,但是它们都可以用法拉第电 磁感应定律的公式来描述■事实上,正是在对这个问题的深入思考上,爱因斯坦才由此提出了狭义 相对论.⑷他认为一切物理规律(包括电磁规律)在所有的惯性参考系中都是相同的.把感应电动 势分为动生电动势和感生电动势只有一定程度的 相对意义,⑷即在某一个参考系中的动生电动势也有可能在另外一个参考系中是感生电动势.参考文献:1教育部考试中心.普通高等学校招生全国统一考试大纲[M].北京:高等教育出版社,201&2普通高中课程标准实验教科书物理(选修3-2)[M].北京:人民教育出版社,2010.3戴万赛.3个电磁感应演示实验的改进[:J].物理教师,2016(7): 46-49.4罗慧.定量探究“法拉第电磁感应定律”实验的改进[J].物理教师,2018(10): 59-61.5 David J. Griffiths, Introduction to Electrodynamics(4th Edition ) [M]. Pearson, 2012 : 502 — 504.6赵凯华,陈熙谋.新概念物理教程电磁学(第2版)[M].北京:高等教育出版社,2006.(收稿日期:2020 — 07 — 03)90。
物理板块知识点总结归纳一、力学1. 运动学运动学研究物体的运动状态,包括位置、速度、加速度等。
其中,位移是指物体从一个位置到另一个位置的距离和方向的变化,速度是指单位时间内位移的大小和方向的变化,加速度是指速度随时间变化的率。
运动学的重要定律有匀速直线运动定律、匀变速直线运动定律等。
2. 力学力学研究物体的运动和受力情况。
牛顿力学是力学研究的基础,包括牛顿三定律、牛顿运动定律和牛顿万有引力定律等。
其中,牛顿三定律阐述了物体之间的相互作用关系,牛顿运动定律指出了物体在受力作用下的运动规律,而牛顿万有引力定律则描述了万有引力的作用规律。
3. 热力学热力学研究热量、功和能量之间的转化关系。
热力学的基本概念有热量、温度、压强、内能、焓等。
热力学定律有热力学第一定律和热力学第二定律,其中热力学第一定律表示能量守恒的原理,而热力学第二定律描述了热力学过程的方向性。
二、电磁学1. 静电学静电学研究电荷和静电场的性质。
其中,库仑定律规定了两个点电荷之间的电力作用关系,高斯定理描述了静电场的分布规律。
此外,电场强度、电势能、电势差等也是静电学研究的重要内容。
2. 电流学电流学研究电流和电路的性质。
欧姆定律阐述了电流与电压和电阻之间的关系,而基尔霍夫定律描述了电路中电流和电压的分布规律。
电路分析中常用的方法有节点分析法和戴维南定理等。
3. 磁学磁学研究磁场和磁力的性质。
洛伦兹力定律阐述了电荷在磁场中受力的规律,洛仑兹力也是磁场与电场的相互作用产生的结果。
磁感应强度、磁通量、磁矩等也是磁学研究的重要内容。
三、光学1. 几何光学几何光学研究光线在介质中的传播和反射、折射等现象。
其中,折射定律描述了光线从一种介质到另一种介质时的偏折规律,成像规律描述了透镜成像的原理。
此外,光的颜色、光的波长等也是几何光学的研究内容。
2. 物理光学物理光学研究光的波动性质和相干性、衍射、干涉等现象。
光的干涉、双缝干涉、多普勒效应等都是物理光学的重要内容。
专题六、板块问题板块滑动问题是指小滑块(可视为质点)与长木板(或平板车)之间的相对滑动的模型,它是高中物理的重要题型,它渗透匀变速直线运动规律,牛顿运动定律,动能定理,动量定理,动量守恒定律,能的转化和守恒定律等规律。
它也是高考命题的热点、重点问题.板块模型是一种复合模型,是由板模型和滑块模型组合而成的,在试题中是比较常见的模型类型。
求解板块模型题首先要从板和滑块两个模型的特点出发,分析滑块与板的特点,滑块未必是光滑的,一个是板的长度,是有限的,是否为足够长的,一个是板的表面是否存在摩擦;还要分析板和滑块的组合方式,一般的组合方式为一滑块和一长版结构的,其次,要分析板和滑块间的相互作用特点。
两种常见的试题模式:一种是滑块在水平方向不受力(但往往有摩擦),但有初速度,一种是板在水平方向受外力的作用。
解题时要注意分析两个模型的相互作用特点和相互作用过程。
型的相互作用特点和相互作用过程。
解决思路:(1)通过分析物理过程,养成画示意图的习惯。
(2)通过受力分析,搞清板和块的运动规律,选择相应的规律求解 (3)根据板、块的运动规律,画出v-t 图象图象 (4)运算之前要先判断块是否已经滑离板(5)速度相等、位移差为板长是滑块不掉下板的临界条件 (6)速度相等是滑动摩擦力消失或变为静摩擦力的条件 (7)滑动摩擦力与相对位移的乘积等于系统的发热 (8)灵活选择参考系往往可使问题简化)灵活选择参考系往往可使问题简化1、(2009天津)1、(10分)如图所示,质量m 1=0.3 kg 的小车静止在光滑的水平面上,车长L=1.5 m L=1.5 m,现,现有质量m 2=0.2 kg 可视为质点的物块,以水平向右的速度v 0=2 m/s 从左端滑上小车,最后在车面上某处与小车保持相对静止。
物块与车面间的动摩擦因数μ=0.5,=0.5,取取g=10 m/s 2,求 (1)物块在车面上滑行的时间t;(2)要使物块不从小车右端滑出,物块滑上小车左端的速度v 0′不超过多少。
压轴题02板块模型目录一,考向分析 (1)二.题型及要领归纳 (2)热点题型一结合牛顿定律与运动学公式考察不受外力板块模型中的多过程运动 (2)热点题型二结合牛顿定律与运动学公式考察受外力板块模型中的多过程运动 (7)热点题型三结合新情景考察板块模型思想的迁移运用 (9)类型一以竖直面为情境构板块模型考动力学知识及相对运动的理解 (9)类型二结合斜面模型综合考查板块模型中的多过程多运动问题 (10)类型三综合能量观点考查板块模型 (13)类型四电磁学为背景构建板块模型 (16)三.压轴题速练 (21)一,考向分析1.概述:滑块和滑板叠加的模型简称为“板块模型”这两个简单的“道具”为考查学生的物质观念、运动与相互作用观念能量观念展现了丰富多彩的情境,是高中物理讲、学、练、测的重要模型之一。
无论是高考还是在常见的习题、试题中“板块模型”的模型的身影都随处可见,而且常考常新。
对于本专题的学习可以比较准确地反映学生分析问题、解决问题的能力和学科核心素养。
2.命题规律滑块—滑板模型,涉及摩擦力分析、相对运动、摩擦生热、多次相互作用,属于多物体多过程问题,知识综合性较强,对能力要求较高,所以高考试卷中经常出现这一类型。
3.复习指导分析滑块—滑板类模型时要抓住一个转折和两个关联。
一个转折——滑块与滑板达到相同速度或者滑块从滑板上滑下是受力和运动状态变化的转折点。
两个关联——转折前、后受力情况之间的关联和滑块、滑板位移与板长之间的关联。
一般情况下,由于摩擦力或其他力的转变,转折前、后滑块和滑板的加速度都会发生变化,因此以转折点为界,对转折前、后进行受力分析是建立模型的关键。
4.模型特点涉及两个物体,并且物体间存在相对滑动。
5.两种位移关系滑块由木板的一端运动到另一端的过程中,若滑块和木板同向运动,位移大小之差等于板长;反向运动时,位移大小之和等于板长。
设板长为L,滑块位移大小为x1,木板位移大小为x2同向运动时:L=x1-x2反向运动时:L=x1+x2二.题型及要领归纳热点题型一结合牛顿定律与运动学公式考察不受外力板块模型中的多过程运动【例1】一长木板置于粗糙水平地面上,木板左端放置一小物块;在木板右方有一墙壁,木板右端与墙壁的距离为4.5m ,如图(a)所示。
板块结构问题的整合归类——力和运动、功能问题一. 教学内容板块3 力和运动板块4 功能问题板块3 力和运动(一)内容概述各种力与运动的关系(二)内容提要1. 力和运动的关系2. 两个基本类型的问题(1)已知物体的受力情况,求运动情况?(2)已知物体的运动情况,求受力情况?* 解题过程中的桥梁是加速度(三)规律及解题思路1. 解题思路2. 解题步骤(1)认真审题后,巧选研究对象(灵活运用,整体法和隔离法)(2)受力分析注意:运动的程序性,状态的瞬时性及各力的方向性(3)列方程求解注意:矢量的方向(4)对结果讨论注意:结果的合理性板块4 功能问题(一)内容概述本板块涉及电场力、安培力及分子力等各种力做功情况下动能定理的应用。
(二)内容提高 1. 功的判断判断某个力F 是否做功及是否做正功还是负功的方法(1)根据力F 与位移S 的夹角α的大小判断︒<90α做正功,︒=90α不做功,︒>90α做负功(2)根据力F 与运动速度v 的方向判断若F 与v 同向做正功,若反向则做负功,垂直不做功(3)根据物体间是否有能量转化来判断,若物体能量增大,必有力做正功,能量减少,则做负功。
2. 功的计算(1)αcos FS W = 计算恒力的功(2)pt W = 计算恒定功率运动的机械牵引力的功 (3)用动能定理计算变力或恒力的功 (4)qU W = 计算电场力的功 (5)UIt W =计算电流做的功3. 关于功的注意事项(1)重力、分子力、电场力做功只与始末位置有关,与运动路径无关 (2)洛伦兹力等向心力不做功,在等势面上移动电荷,电场力不做功 (3)滑动摩擦力做的功,S F W f ⋅=路程(三)规律技巧及解题思路对动能定理的应用K E W ∆=动能定理的本质:外力对物体做正功,物体的动能将增加,其它形式的能转化为物体的动能;物体克服外力做功,物体动能将减小,物体的动能转化为其它形式的能。
动能定理的研究对象是单个物体,而不是整个物体系统力做功,可以是连续的,也可以是不连续的,可以在一条直线上,也可以不在一条直线上。
初中物理版块分类总结归纳物理是一门研究自然界中物质、能量以及它们之间相互作用的科学。
而初中物理作为学生在学习物理过程中的起点,主要涉及了一些基础概念和常见现象的解释。
在初中物理教学中,常常会将知识按照不同的版块进行分类,以便更好地理解和学习。
本文将对初中物理版块进行总结归纳,帮助学生更好地掌握物理知识。
一、力与运动版块力与运动版块是初中物理中最基础也是最重要的版块之一。
它主要涉及到物体的运动以及力的作用。
具体包括力与运动的关系、摩擦力、弹力、张力、重力等概念和公式。
在这个版块中,学生需要理解力的概念以及各种力的作用方式,并能运用公式计算物体在力的作用下的运动状态。
二、光与影版块光与影版块主要涉及光的特性和光的传播规律。
在这个版块中,学生需要了解光的反射、折射、透明度、光的颜色、镜子、凸透镜等基本概念。
学生需要通过实验和观察来研究光的传播规律,并能通过光的反射和折射解释一些常见现象的产生原因。
三、声与音版块声与音版块主要涉及声音的特性和声音的产生、传播以及接收。
学生需要了解声音是由物体的振动产生的,并能够解释声音在不同媒质中传播的过程。
此外,学生还需要了解声音的高低、强弱与频率、振幅等特性之间的关系,并能使用声音的特性进行一些简单的实验。
四、热与能版块热与能版块主要涉及热与能的传递和转化。
学生需要了解热能传递的方式,包括传导、对流和辐射,并能解释一些与热传导相关的日常生活中的现象。
此外,学生还需要了解能量的各种形式以及能量的守恒定律,并能应用这些知识解决一些与能量转化相关的问题。
五、电与磁版块电与磁版块主要涉及电荷、电流以及磁场的概念和特性。
学生需要了解电荷之间的相互作用和静电现象,并能解释带电物体的性质和特点。
此外,学生还需要了解电流的概念和电路的构成,能够应用欧姆定律进行简单电路的计算。
对于磁场的学习,学生需要了解磁铁的性质和磁场的构成,并能应用安培法则解决一些与磁场相关的问题。
综上所述,初中物理版块主要包括力与运动、光与影、声与音、热与能以及电与磁。
高中物理常见模型归纳_高中物理板块模型归纳高中物理的绝大部分题目都是有原始模型的,考生需要时刻总结归纳这些模型,掌握物理常见模型,下面店铺给大家带来高中物理常见模型,希望对你有帮助。
高中物理常见模型【力学常见物理模型】“子弹打木块”模型:三大定律、摩擦生热、临界问题、数理问题。
“爆炸”模型:动量守恒定律、能量守恒定律。
“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。
“质心”模型:质心(多种体育运动)、集中典型运动规律、力能角度。
“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。
“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。
“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。
“皮带”模型:摩擦力、牛顿运动定律、功能及摩擦生热等问题。
“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)。
“人船”模型:动量守恒定律、能量守恒定律、数理问题。
【电磁学常见物理模型】“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。
“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。
“磁流发电机”模型:平衡与偏转,力和能问题。
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、电学度、力能角度。
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。
“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。
高中物理学习方法(1)课前认真预习。
想提高物理考试成绩,基础一定要掌握的牢。
很多基础差的学生,听课很吃力,主要是因为前面落下了很多内容。
因此,请做好预习工作,在这一点上,不要学班里的学霸们,他们不预习,是因为他们考点掌握的很牢固了。
物理板块模型归纳总结笔记在学习物理学的过程中,我们会遇到许多与板块模型相关的知识点。
板块模型是一种描述地壳的构造和运动的模型,它对于理解地球的地质现象和地震活动有着重要的意义。
在本篇文章中,我将对物理板块模型进行归纳总结,并分享一些相关的重要概念和理论。
1. 板块模型的基本概念板块模型是指将地球表面划分成若干个不断运动的板块,这些板块通过各种运动相互作用,引发地震、火山喷发等地质灾害。
板块模型的提出是基于当代地质学对地壳进行研究的结果,通过观察和研究地震分布、地壳变形等现象,人们建立了板块模型来解释这些现象。
2. 板块的分类根据其运动特征和地质构造,板块可以分为主要板块和次要板块两类。
主要板块是具有较大面积和显著运动特征的板块,包括太平洋板块、欧亚板块、非洲板块等;次要板块则是相对较小的板块,如菲律宾板块、加利福尼亚板块等。
这些板块之间的相互作用导致了地球上的地震、火山等活动。
3. 板块运动的推动力板块运动的推动力主要有三种:地球内部的热对流、地壳的密度差异和摩擦力。
首先,地球内部的热对流造成了地幔物质上升和下沉的运动,推动了板块的运动。
其次,地壳的密度差异也是板块运动的原因之一,较重的板块下沉,较轻的板块上浮。
最后,板块之间的摩擦力也对板块运动起到了重要的推动作用。
4. 板块边界类型板块边界是指板块之间的接触带,根据板块之间的相对运动方式,板块边界可以分为三种类型:构造边界、转换边界和扩张边界。
构造边界是指两个板块之间的相对运动是相互碰撞或相互脱离,例如地壳的褶皱和断裂带。
转换边界则是指两个板块之间相对滑动,但没有相互碰撞或脱离,例如断层。
扩张边界是指两个板块之间相对分离,形成新的地壳,例如洋脊。
5. 地震和火山的分布板块模型对地震和火山现象的解释具有重要意义。
地震通常发生在板块边界附近,特别是构造边界和转换边界,这是因为在板块边界处存在大量的地壳运动和应力积累。
而火山则主要分布在板块内部的热点地区,热点地区是地幔柱上涌的岩浆通过裂缝喷发形成的。
板块结构问题的整合归类——光学、原子物理、图象问题
一. 教学内容:
板块10 光学、原子物理
板块11图象问题
板块10 光学、原子物理
一. 概述:
讨论光学及原子物理中涉及的相关热点问题。
二. 内容提要:
1. 光路作图问题
(1)根据光的反射、折射及全反射规律完成光路。
(2)平面镜成像作图。
2. 平面镜成像规律的应用
3. 光的本性问题
(1)光的干涉现象,衍射现象,光电效应现象,产生的原因及其应用。
(2)光的微粒说,波动说,电磁说,光子说及光的波粒二象性的基本原理及应用。
4. 原子结构问题
(1) 粒子散射实验及核式结构学说的建立
(2)波尔的原子理论及氢原子光谱规律
5. 原子核和核能
(1)天然放射现象及原子核的衰变规律
(2)原子核的人工转变、聚变、裂变
(3)核反应方程及核能的计算
板块11 图象问题
一. 内容概述:
高中教材各章节涉及到的物理图象
二. 内容提要:
1. 在明确图象的数学意义的基础上联系物理规律,明确图象的物理意义,即搞清一个物理量是怎样随另一个物理量的变化而变化的。
2. 识别横坐标和纵坐标所代表的物理意义,明确物理图象中的点、线(直、曲)、截距、峰值、斜率、面积等的物理意义。
3. 对矢量和某些有正负之分的标量,要注意其正负值的含义及在图象中的表示方法。
4. 同学应达到以下几点要求:
(1)会看:看图时要能够看出函数图象所表达的物理意义,看出图象中点、线、面及截距、斜率等的物理意义,并由此切入解题。
(2)会用:利用图象法解题不但思路清晰,而且过程简单,方法巧妙。
利用图象法解题的
关键在于建立物理问题与物理图象间的联系,再根据相关物理规律求解。
(3)会换:同一物理过程在不同的物理图象中的表现形式不同,但不同的物理图象之间存有联系。
根据解题的需要,会将同一物理过程的变化规律用不同的图象表达出来。
转换图象的关键是根据物理规律,明确图象间的相互联系。
(4)会画:根据题给条件准确画出物理函数图象,或将物理过程的变化规律用图象表示出来。
首先必须分析题给条件或物理过程所表达的物理意义,再由此构建与物理图象的联系。
【典型例题分析】
[例1] 静止的原子核x ,实行α衰变后变成质量为0m 的y 原子核,被释放出的α粒子垂直进入磁感应强度为B 的匀强磁场中,测得其做圆周运动的轨道半径是r 。
已知质子的质量为m ,电量为e ,求α衰变前x 核的质量。
解析:α粒子进入磁场以后,有
r v m Bqv 2
α=
将e q 2=,m m 4=α代入,得
m Ber
v 2=
静止的原子核衰变过程中动量守恒,因而α粒子与反冲核的动量值等大反向,则
y
y v m v m =α ∴
04m m
m m E E y y
=
=
αα
又
m r e B mv E 24212222=⋅=α,可得02222m r e B E y
= 这个衰变过程中的质量亏损为
)
221(02
2222
m m c r e B c E E m y +⋅=+=
∆α
故衰变前x 核的质量为
)2
21(402
2220m m c r e B m m m x +⋅++=
[例2] 在下图所示的U —I 图线中,I 是电源的路端电压随电流的变化图线,II 是某电阻的伏安特性曲线。
当该电源向该电阻供电时,电阻上消耗的功率和电源的效率分别为( )
A. 4W 和33.3%
B. 2W 和67%
C. 2W 和33.3 %
D. 4W 和67%
U/V
II
I
I/A
048
2
4
解析:两条图线的交点对应着电源的工作状态。
电阻消耗的功率等于交点横、纵坐标的乘积,即
4
2
2=
⨯
=
P(W)
电源的效率
U
IU
=
=
η
从电源的伏安线的物理意义知纵截距即为E,所以
%
67
%
100
3
2
=
⨯
=
η
答案:D
[例3] 正弦交流电U t
314
sin
50
=加在一氖管的两端,已知当氖管两端的电压达到2
25V时才开始发光,则此氖管在一个周期内发光的总时间为()
A. 0.02s
B. 0.0025s
C. 0.01s
D. 0.005s
解析:根据交流电的瞬时表达式画出U-t图象,如下图所示。
当瞬时值为2
25
=
U V时,对应于四个时刻(一周内),即
t
314
sin
50
2
25=2
2
314
sin=
t
,2
2
100
sin=
tπ
∴
s
t
400
1
1
=
,
s
t
400
3
2
=
,
s
t
400
5
3
=
,
s
t
400
7
4
=
∴ )(01.01001)40014003(
2s t ==-=总
故选项C 准确。
[例4]
处,已知从0=t 经过 s 解析:
(1的时间为:
t )43
2(+=∆(2)又因
)/(54.02
s m T
v ==
=
λ
所以波峰由m x 1=处传到x m 6=处所经历的时间为:
)(151
6s v s t =-==
'∆
所以经过s 1,质点Q 第一次到达波峰
【模拟试题】
(答题时间:30分钟)
1. 红外遥感利用了红外线的哪种性质( ) A. 能直线传播 B. 反射性能好 C. 衍射水平强 D. 空易发生干涉
2. 下列关于光的说法中准确的是()
A. 在真空中红光波长比紫光波长短
B. 红光光子能量比紫光光子能量小
C. 红光和紫光相遇时能产生干涉现象
D. 红光照射某金属时有电子向外发射,紫光照射该金属时一定也有电子向外发射
3. 下列关于光的波粒二象性的说法中准确的是()
A. 光的粒子性与波动性相对立,光表现为粒子性时无波动性,表现为波动性时无粒子性
B. 光的波动性与机械波的波动性,光的粒子性与机械波的粒子性都相同
C. 光的波动性是大量光子运动的规律
D. 射线比伦琴射线更容易产生干涉现象
4. 太阳的连续光谱中有很多暗线,它们对应着某些元素的特征谱线,产生这些暗线是因为()
A. 太阳表面大气层中缺少相对应的元素
B. 太阳内部缺少相对应的元素
C. 太阳表面大气层中存有着相对应的元素
D. 太阳内部存有着相对应的元素
5. 如图1所示为X射线管的结构示意图,E为灯丝电源,要使射线管发出X射线,须在K、A两电极间加上几万伏的直流高压()
B. 从不同金属表面逸出的电子的初动能相同
C. 在单位时间内不同金属表面逸出的电子数相同
D. 从不同金属表面逸出的电子的初动能不同,在单位时间内逸出的电子数也不同
8. 一束复色可见光射到置于空气中的平板玻璃上,穿过玻璃后从下表面射出,变为a、b两束平行单色光,如图2所示,对于两束单色光来说()
A. 玻璃对a光的折射率较大
B. a光在玻璃中传播的速度较大
C. b光每个光子的能量较大
D. b光的波长较长
b
a
图2
9. 如图3甲是光电管的示意图,管中空气已被抽出,内充有少量的惰性气体。
泡内的半壁涂有逸出功较小的碱金属。
图乙是用光电管构成的电路,该电路能够利用光电效应现象将光讯号较变为电讯号,当有光照射到光电管的阴极K上时,灵敏电流计将显示出光电流。
对图乙中的电路,有下列说法
①流过电流计的电流方向是从上到下
②电源的右方为正
③电源的左方为正
④流过电流计的电流方向是从下到上
上述说法中准确的是()
A. ①②准确
B. ③④准确
C. ②④准确
D. ①③准确
图3
【试题答案】
1. C
2. BD
3. C
4. C
5. D
6. BC
7. AC
8. AD
9. D。