高中物理典型物理模型--李欢欢-2.docVIP

典型物理模型分析

-------夏邑高中李欢欢

常见的物理模型常常有下面三种情况

(1)“对象模型”：即把研究的对象的本身理想化．

用来代替由具体物质组成的、代表研究对象的实体系统，称为对象模型〔也可称为概念模型〕，

实际物体在某种条件下的近似与抽象，如质点、光滑平面、理想气体、理想电表等；

常见的如“力学”中有质点、点电荷、轻绳或杆、轻质弹簧、单摆、弹簧振子、弹性体、绝热物质等；

(2)条件模型：把研究对象所处的外部条件理想化.排除外部条件中干扰研究对象运动变化的次要因素，突出外部条件的本质特征或最主要的方面，从而建立的物理模型称为条件模型．

(3)过程模型：把具体过理过程纯粹化、理想化后抽象出来的一种物理过程，称过程模型

理想化了的物理现象或过程，如匀速直线运动、自由落体运动、竖直上抛运动、平抛运动、匀速圆周运动、简谐运动等。

有些题目所设物理模型是不清晰的，不宜直接处理，但只要抓住问题的主要因素，忽略次要因素，恰当的将复杂的对象或过程向隐含的理想化模型转化，就能使问题得以解决。

审视物理情景

审视物理情景构建物理模型转化为数学问题复原为物理结论

原始的物理模型可分为如下两类：

对象模型〔质点、轻杆、轻绳、弹簧振子、单摆、理想气体、点电荷、理想电表、理想变压器、匀强电场、匀强磁场、点光源、光线、原子模型等〕

对象模型〔质点、轻杆、轻绳、弹簧振子、单摆、理想气体、点电荷、理想电表、理想变压器、匀强电场、匀强磁场、点光源、光线、原子模型等〕

过程模型〔匀速直线运动、匀变速直线运动、匀速圆周运动、平抛运动、简谐运动、简谐波、弹性碰撞、自由落体运动、竖直上抛运动等〕

物理模型

物理解题方法：如整体法、假设法、极限法、逆向思维法、物理模型法、等效法、物理图像法等．

一、斜面模型

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＝gtanθ．

2．自由释放的滑块在斜面上(如图9－1甲所示)：图9－1甲

(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(

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＝gsinθ时，悬绳稳定时将垂直于斜面；

(2)向下的加速度a＞gsinθ时，悬绳稳定时将偏离垂直方向向上；

(3)向下的加速度a＜gsinθ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(如下图)：

(1)落到斜面上的时间t＝eq\f(2v0tanθ,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tanα＝2tanθ，与初速度无关；

(3)经过tc＝eq\f(v0tanθ,g)小球距斜面最远，最大距离d＝eq\f((v0sinθ)2,2gcosθ)．

6．如图9－4所示，当整体有向右的加速度a＝gtanθ时，m能在斜面上保持相对静止．

7．在如右图所示的物理模型中，当回路的总电阻恒定、导轨光滑时，ab棒所能到达的稳定速度vm＝eq\f(mgRsinθ,B2L2)．

8．如右图所示，当各接触面均光滑时，在小球从斜面顶端滑下的过程中，斜面后退的位移s＝eq\f(m,m＋M)L．

二．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。解决这类问题的根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局部间的相互作用(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)

m1m2与运动方向和有无摩擦(

m1

m2

平面、斜面、竖直都一样。只要两物体保持相对静止

记住：N=(N为两物体间相互作用力),

一起加速运动的物体的分子m1F2和m2F