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高三物理第二轮专题复习 — 力学部分. 大港实验中学 吴况丰. 一、我校第一轮复习中存在的问题. 1 、学生没有良好的学习习惯. 2 、学生的基础十分薄弱. 3 、综合运用知识能力差. 4 、学生的自我感觉良好. 二、第二轮复习的 目的与 思路. (一)复习目的. 1 、帮助学生建立和梳理知识网络 与体系. 2 、提高学生综合运用知识的能力和分析问题、解决问题的能力. 3 、重视学科思想的渗透. 4 、 培养学生的答题技巧与考试技巧. (二)复习的整体思路. 1 、分为四个专题,分别是力和运动、动量与能量、带电粒子在电磁场中的运动、电磁感应;.
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高三物理第二轮专题复习—力学部分 大港实验中学 吴况丰
一、我校第一轮复习中存在的问题 1、学生没有良好的学习习惯 2、学生的基础十分薄弱 3、综合运用知识能力差 4、学生的自我感觉良好
二、第二轮复习的目的与思路 (一)复习目的 1、帮助学生建立和梳理知识网络与体系 2、提高学生综合运用知识的能力和分析问题、解决问题的能力 3、重视学科思想的渗透 4、培养学生的答题技巧与考试技巧
(二)复习的整体思路 1、分为四个专题,分别是力和运动、动量与能量、带电粒子在电磁场中的运动、电磁感应; 2、从复习的广度来看,不要求面面俱到 ; 3、从复习的深度上来看,可以有选择地对一些较为常见的、难度相对较大的、综合性较强的问题深入地进行分析讲解,总结规律。
三、“力和运动”专题 运动状态的描述:速度 特殊化 外在表现:静止或匀速直线 平衡状态:速度不变 平衡条件:a=0、F合=0 §1、平衡问题 (一)、专题思想 1、对物体平衡状态的认识
2、常见的平衡问题 ①涉及到绳、杆的平衡问题(注意弹力) ②平面、斜面上的物体平衡问题(注意摩擦力) ③带电粒子在电、磁场中的平衡(注意洛仑兹力) 相关模型:速度选择器、电磁流量计、磁流体发电机、霍尔效应,F电=F洛) ④导体棒在磁场中的平衡(注意安培力)
3、处理步骤与方法 ①选择研究对象(先整体后隔离、先简单后复杂) ②结合运动情况分析受力情况(先场力—重力、电场力、洛仑兹力,后接触力—弹力、摩擦力) ③处理方法(合成法、分解法—三力平衡,正交分解法,直角三角形的边角关系,正弦与余弦定理、相似三角形、矢量三角形等)
(二)、基础知识 1、常见力的分析(大小、方向) 2、重力、弹力和摩擦力作用下物体的平衡 3、电场力、安培力和洛仑兹力作用下物体的平衡
§2、牛顿定律与物体的运动(一)专题思想: 1、体会牛顿第二定律的瞬时性、独立性、矢量性和同体性 2、把握物体作各种不同性质的运动的条件 3、掌握处理各类运动问题的一般思路 4、掌握常见的运动模型
例题 1、一物体在水平面上运动,其运动规律为x=t2+6t,y=-8t2,xoy为直角坐标系。关于物体运动的下列说法中正确的是(运动规律中的物理量单位均为国际单位制中的单位) ①物体在x方向上做匀加速直线运动 ②物体在y方向上做匀加速直线运动 ③物体运动的轨迹是一条曲线 ④物体运动的轨迹是一条直线 A.①②③④B.①②③ C.①②④D.②④
例题 O E 2、在图中所示的竖直向下的匀强电场中,用绝缘的细线拴住的带电小球在竖直平面内绕悬点O做圆周运动,下列说法正确的是 ①带电小球不可能做匀速率圆周运动 ②带电小球有可能做变速率圆周运动 ③带电小球通过最高点时,细线拉力一定最小 ④带电小球通过最低点时,细线拉力有可能最小 A.①②③④B.①③C.②④D.①②④
(二)基础知识 这一部分主要分析力学中常见的一些运动模型,在分析每一种模型时,重点要讲这种模型为什么要这样处理,以及这种模型怎样使用。 1、匀速直线运动模型 2、匀变速直线运动模型 这里有两种典型的模型:自由落体运动和竖直上抛运动
(二)基础知识 这一部分主要分析力学中常见的一些运动模型,在分析每一种模型时,重点要讲这种模型为什么要这样处理,以及这种模型怎样使用。 1、匀速直线运动模型 2、匀变速直线运动模型 3、平抛运动模型 4、圆周运动模型 5、天体的运动
四、动量与能量专题 (一)专题思想 1、“守恒”的思想 ★什么叫“守恒”?“守恒”就是不变,就是在某一物理过程中的某些物理量之间可以相互转化,但是它们的总和保持不变。 2、规范解题 切实把握好各种规律的使用步骤,有目的地解题 3、掌握必要的物理模型 例如:机车启动模型、人船模型、子弹打木块模型、弹簧与两木块模型
(二)、基础知识 1、机车启动问题 ①两类启动 ②各种图像、能量问题(恒定功率)、类比(单棒切割) 2、功能关系 核心思想:功是能量转化的量度 常见:重力做功、弹力做功、合外力做功、除重力和弹力之外其它力做功、滑动摩擦力与介质阻力做功、电场力做功、电流做功、电磁感应现象中安培力做功等
(二)、基础知识 3、动能定理的使用 ①强调解题步骤 ②高中阶段,动能定理常用于单个物体 4、机械能守恒定律的使用 ①单个物体的机械能守恒 ②系统的机械能守恒 5、能量守恒 6、动量定理 7、动量守恒定律 8、动量与能量的综合
动量与能量的综合 ⑴守恒的思想 ⑵能量转化的思想 ⑶基本模型 弹性碰撞与非弹性碰撞 子弹打木块模型 弹簧模型
v v v0 v0 t t O O 子弹打木块模型 从受力角度分析:
+ - v0 v0 子弹打木块模型 从动量守恒角度来看 从做功角度来看 从能量守恒角度来看 推广:
v0 弹簧模型 从受力和运动角度分析: 从动量守恒角度来看: 从能量守恒角度来看: 推广: 电磁感应现象中的双棒切割问题 返回
动量守恒定律 ①表达式 ②守恒条件 ③使用步骤 ④“人船模型” 返回
能量守恒 m,+q A S v0 f h B θ v0/2 解题步骤: ⑴选择研究对象 ⑵选择研究过程(全程的思想),分析初态与末态 ⑶分析过程中涉及到多少个能量,各自是如何变化的 ⑷根据守恒的思想,利用增加量等于减少量列方程 返回
系统的机械能守恒 守恒条件: 从做功的角度来看;从能量转化的角度来看 解题步骤: ⑴选择研究对象 ⑵选择研究过程(全程的思想),分析初态与末态 ⑶分析受力,是否满足收获条件 ⑷分析过程中涉及到多少个机械能,各自是如何变化的 ⑸根据守恒的思想,利用增加量等于减少量列方程
例题 A B A、B两物体用一根细绳绕过定滑轮。已知二者质量且mA> mB,让A、B由静止开始下落,当A下落的距离为h时,求二者的速度大小。
A S B θ 不计一切摩擦,由静止释放两个物体。已知二者质量mA、 mB且A下滑B上升。当A下滑的距离为S时,求二者的速度。 变式:若A与斜面之间有摩擦,结果会是怎样? 返回
动能定理 m,+q v0 v0 f h S0 v0/2 解题步骤 ⑴选择研究对象 ⑵选择研究过程,分析初态与末态 ⑶分析物体受力、哪些力做功、做什么功 ⑷根据合外力做的功等于动能变化量列方程并求解 返回
天体的运动 ①从力的角度来分析天体的运动 最常用的三大公式:GMm/r2=mv2/r;GM =gR2; r3/T2= GM/4π2 ②从能量的角度来分析天体的运动 不计阻力的情况下,卫星的运动过程中机械能守恒。(推广) 卫星能量的分析(类比于电子绕原子核运动) 返回
圆周运动 ①匀速圆周运动 运动特征、受力特征:合外力大小恒定,方向时刻指向圆心;合外力等于向心力。 典型模型:天体绕恒星作匀速圆周运动、带电粒子在磁场中作匀速圆周运动、核外电子绕核作匀速圆周运动 处理方法:牛顿定律(合外力等于向心力) ②非匀速圆周运动 典型模型:绳系球、杆系球 处理方法:牛顿定律(特殊位置上合外力等于向心力)、能量的观点 推广:复合场中的圆周运动。要注意“等效最高点、最低点”
例题 返回
平抛运动 特征、规律(略) 思想:①分解的思想 ②为什么要这样分解? ③如何分析分运动的特征与规律 ④除了运动的分解之外,还有没有其它的处理方法? 推广:斜抛运动、匀变速曲线运动
例题 v0 (2005。北京卷)真空中存在空间范围足够大、水平向右的匀强电场。在电场中,若将一个质量为m、带正电的小球由静止释放,运动中小球的速度与竖直方向的夹角为370。现将小球从电场中的某点以初速度v0竖直向上抛出。求运动过程中: (1)小球受到的电场力的大小和方向 (2)小球从抛出点至最高点的过程中电势能变化量 返回
竖直上抛运动 v0 q m 特征:有竖直向上的v0,只受重力作用; 规律:vt= v0-gt,h= v0t-gt2/2,vt2- v02=2gh; 到最高点的时间t= v0/g,全程时间t’=2 v0/g,最大高度H= v02/2g 对称性 推广:凡受恒定外力作用且合外力与初速度方向相反的运动都具有类似的规律。
例题 (2006广东高考)15.一个质量为的物体静止在足够大的水平地面上,物体与地面间的动摩擦因数。从开始,物体受到一个大小和方向呈周期性变化的水平力F作用,力F随时间的变化规律如图10所示。求83秒内物体的位移大小和力F对物体所做的功。g取10m/s2。 返回
自由落体运动 特征:v0=0,只受重力作用 规律:vt=gt,h=gt2/2以及各种比值关系 推广:凡是v0=0,只受恒定外力作用的运动都具有类似的规律 变形:匀减速直至速度为零的运动(反演法)。 返回
理想化模型 ★所谓理想化模型,就是为了能够比较顺利的解决问题,保留对所研究问题起决定影响的主要因素,而建立起来的科学抽象模型。这种模型可以清晰地反映被研究问题的本质特征,呈现问题所包含的主要矛盾,便于我们分析和发现规律。 ★为什么要建立模型?一方面:理想化模型是一种高度抽象的理想客体,是抽象思维的产物,具有将复杂问题简单化的作用;另一方面:对理想化的事物进行研究的结果,加以适当的修正,即可用于实际事物。理想化模型充分体现了物理学科的思想。 返回
例题 一小球在流体中运动时,它将受到流体阻碍运动的粘滞阻力,实验发现当小球相对流体的速度不太大时,粘滞阻力Ff=6πηvr,式中r为小球的半径,v为小球相对流体运动的速度,η为粘滞系数,由液体的种类和温度而定.现将一个半径r=1.0mm的钢珠放入常温下的甘油中,让它下落.已知钢的密度ρ=8.5×103kg/m3,常温下甘油的密度ρ0=1.3×103 kg/m3,甘油的粘滞系数η=0.80 Pa·s(g=10 m/s2). (1)钢珠从静止释放后,在甘油中做什么性质的运动? (2)当钢珠的加速度a=g/2时,它的速度多大? (3)钢珠在甘油中下落的最大速度vm=?
例题 A B 如图所示,质量为m的物体A放置在质量为M的物体B上,B与弹簧相连,它们一起在光滑水平面上做简谐运动,振动过程中A、B之间无相对运动,设弹簧的劲度系数为k.当物体离开平衡位置的位移为x时,A、B间摩擦力的大小等于 A.0 B.kxC.mkx/MD.mkx/(M+m) 返回
运动的分类 匀速直线运动( F合=0) 匀变速直线运动( F合恒定) 模型:自由落体运动、竖直上抛运动 直线运动 (F合//v0) 非匀变速直线运动( F合不恒定) 运动 匀变速曲线运动( F合恒定) 模型:平抛、类平抛、斜抛 匀速圆周( F合大小恒定,方向…) 模型:天体、电子绕核 曲线运动 圆周 (F合与v0不平行) 非匀变速曲线运动( F合不恒定) 非匀速圆周 模型:绳系球、杆系球 其它 F合、v0 返回
处理运动问题的一般思路 匀速直线运动( 利用平衡条件) 直线运动 匀变速直线运动( 利用匀变速直线规律或能量观点) 非匀变速直线运动( 利用力的瞬时性或能量观点) 运动 匀变速曲线运动( 分解或能量观点) 匀速圆周( F合等于向心力) 曲线运动 圆周 非匀速圆周(特殊点的 F合等于向心力结合能量观点) 非匀变速曲线运动 其它( 能量观点) 返回
z y o x 例:(2005全国高考)在同时存在匀强电场和匀强磁场的空间中取正交坐标系。已知电场方向沿x轴正方向,场强大小为E;磁场方向沿y轴正方向,磁感应强度大小为B;重力加速度为g。问:一质量为m,带电量为﹢q的从原点出发的质点能否在坐标轴上以速度v作匀速运动? 若能,则m、q、v、g、E、B应满足怎样的关系?
z y o E x B 例:在某一空间中存在匀强电场与匀强磁场,电场强度E与磁感应强度B互相平行且方向相反,均与水平面成θ角。已知E=×102v/m ,B=5T。一质量m=1×10-4kg,带电量为q的液滴以垂直于磁场方向的速度v=20m/s进入该区域恰好作匀速直线运动。求:q=? θ=? 返回
F 求斜面体与地面之间的摩擦力的大小 求斜面体与地面之间的摩擦力的大小 返回
F 返回
F I B 逐渐增大拉力,分析物体与斜面间的摩擦力的变化 变式:逐渐增大电流,分析导体所受摩擦力的变化 返回