【物理】2011届新课标高中总复习：专题15中学物理方法与技巧﹝类型1、2﹞.ppt

专题十五 中学物理方法与技巧; 近几年来，在高考物理试题中经常出一些开放型的问题，因而解题方法和技巧显得更重要，会涉及多种解题方法，如整体法、隔离法、等效法、类比法、极值法、图象法、假设法等，通过发散性思维探索性解决问题，同时也要注重利用数学知识来解决物理问题．;在中学阶段，凡涉及的弹簧都不考虑其质量，称之为“轻弹簧”，是一种常见的理想化物理模．轻弹簧中各部分间的张力处处相等，两端弹力的大小相等f方向相反．以轻质弹簧为载体，设置复杂的物理情景，考查力的概念，物体的平衡，牛顿定律的应用及能的转化与守恒，是高考命题的重点． ;【例题1】如图15-1-1所示，A、B两木块叠放在竖直轻弹簧上，已知木块A、B质量分别为0.42kg和0.40kg，弹簧的劲度系数k=100N/m，若在木块A上作用一个竖直向上的力F，使A由静止开始以0.5m/s2的加速度竖直向上做匀加速运动(g=10m/s2)．求： ;(1)使木块A竖直做匀加速运动的过程中，力F的最大值；(2)若木块由静止开始做匀加速运动，直到A、B分离的过程中，弹簧的弹性势能减少了0.248J，求这一过程中F对木块做的功． ;分析： 弹簧相联系的物体，在运动过程中经常涉及临界极值问题，本题寻找什么时候F最大，什么时候相互接触的物体A、B恰好要脱离是难点．因此解题关键是利用好临界条件，得到对解题有用的物理结论． 解析： (1)不加F，木块A、B平衡时kx=(mA+mB)g，则x=对A 施 加F后，由受力分析得， 对A：F+N-mAg=mAa 对B：kx-N-mBg=mBa 当N≠0时，A、B加速度相同，对A，随N减小F增大．当N=0时，F取得最大值 Fm=mA(g+a)=4.41N ;(2) 当N=0时，A、B开始分离，此时弹簧压缩量x′=A、B此时获得的共同速度v2=2a(x-x) 设力F做的功为WF，对这一过程由功能原理得： WF=(mA+mB)v2+(mA+mB)g(x-x)-DEp， 解得：WF=9.64×10-2J;解析： 设x1表示未加F时弹簧的压缩量， 由胡克定律和牛顿定律 可知 mAgsinq=kx1 ···························①;令x2表示B刚要离开C时弹簧的伸长量，a表示此时A的加速度，由胡克定律和牛顿定律可知x2=mBgsinq ···········② F-mAgsinq-kx2=mAa ······③ 由②③式可得a= ······④ 由题意 d=x1+x2 ⑤ 由①②⑤式可得d= ;对称性的角度研究、处理物理问题的一种思维方法，有时间和空间上的对称．它表明物理规律在某种变换下具有不变的性质．用这种思维方法来处理问题可以开拓思路，使复杂问题的解决变得简洁． 利用对称法解题的思路：①领会物理情景，选取研究对象；②在仔细审题的基础上，通过题目的条件、背景、设问，深刻剖析物理现象及过程，建立清晰的物理情景，选取恰当的研究对象如运动的物体、运动的某一过程或某一状态；③透析研究对象的属性、运动特点及规律；④寻找研究对象的对称性特点．⑤利用对称性特点，依物理规律，对题目求解．;【例2】如图15-1-3所示，带电量为+q的点电荷与均匀带电薄板相距为2d，点电荷到带电薄板的垂线通过板的几何中心．若图中a点处产生的电场强度为零，则带电薄板在图中b点处产生的电场强度大小为多少，方向如何？(静电力恒量为k)． ;板上电荷在a、b两点的电场以带电薄板对称，带电薄板在b点产生的场强大小为 ，方向水平向左. 评析 题目中要求带电薄板产生的电场，根据中学物理知识仅能直接求点电荷产生的电场，无法直接求带电薄板产生的电场；由Ea=0，可以联想到求处于静电平衡状态的导体的感应电荷产生的场强的方法，利用E=-E+q来间接求出带电薄板在a点的场强，然后根据题意利用对称性求出答案． ;【 变式题 】静电透镜是利用静电场使电子束会聚或发散 的一种装置，其中某部分静电场的分布如图15-1-4所示 ． ;一个电子经过P点(其横坐标为 )时，速度与Ox轴平行．适当控制实验条件，使该电子通过电场区域时仅在Ox轴上方运动．在通过电场区域过程中，该电子沿y方向的分速度vy随位置坐标x变化的示意图是(