高考物理彈簧模型知識(shí)點(diǎn)

1、.2019高考物理彈簧模型知識(shí)點(diǎn) 2019高考物理彈簧模型知識(shí)點(diǎn)彈簧模型是以輕質(zhì)彈簧為載體，與詳細(xì)實(shí)際問(wèn)題相結(jié)合，考察運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)、能量守恒、動(dòng)量守恒、振動(dòng)問(wèn)題、功能關(guān)系、物體的平衡等相關(guān)問(wèn)題。有關(guān)彈簧的知識(shí)，是高考考察的重點(diǎn)，同時(shí)也是高考的難點(diǎn)，幾乎每年的高考都會(huì)考察該內(nèi)容，所以備考時(shí)要引起足夠的重視.輕彈簧是一種理想化的物理模型，分析問(wèn)題時(shí)不需要考慮彈簧本身的質(zhì)量和重力.處理彈簧模型時(shí)，需要掌握以下知識(shí)點(diǎn)：1.彈簧彈力的計(jì)算彈簧彈力的大小可以由胡克定律來(lái)計(jì)算，即彈簧發(fā)生形變時(shí)，在彈性限度內(nèi)，彈力的大小與彈簧伸長(zhǎng)或縮短的長(zhǎng)度成正比，數(shù)學(xué)表達(dá)式為，其中是一個(gè)比例系數(shù)，叫彈簧的勁度系數(shù).彈簧的

2、彈力不是一個(gè)恒定的力，而是一個(gè)變力，其大小隨著彈簧形變量的變化而變化，同時(shí)還與彈簧的勁度系數(shù)有關(guān)。2.彈簧彈力的特點(diǎn)1彈簧彈力的大小與彈簧的形變量有關(guān)，當(dāng)彈簧的勁度系數(shù)保持不變時(shí)，彈簧的形變量，彈簧的形變量發(fā)生變化，彈簧的彈力相應(yīng)地發(fā)生變化;形變量不變，彈力也力也就保持不變，由于彈簧的形變不能發(fā)生突變，故彈簧的彈力也不能瞬間發(fā)生變化，這與繩子的受力情況不同.2當(dāng)輕彈簧受到外力的作用時(shí)，無(wú)論彈簧是處于平衡狀態(tài)還是處于加速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，彈簧各個(gè)部分所受的力的大小是一樣的.3彈簧彈力的方向與彈簧的形變有關(guān)，在拉伸和壓縮兩種情況下，彈力的方向相反.在分析彈簧彈力的方向時(shí)，一定要全面考慮，假如題目沒(méi)有說(shuō)明是

3、哪種形變，那么就需要考慮兩種情況.4根據(jù)胡克定律可知，彈力的大小與形變量成正比，方向與形變的方向相反，可以將胡克定律的表達(dá)式寫(xiě)成F=kx，即彈簧彈力是一個(gè)線性回復(fù)力，故在彈力的作用下，物體會(huì)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng).3.彈性勢(shì)能與彈力的功彈簧可以存儲(chǔ)彈性勢(shì)能，其大小為Ep=kx2/2，在高中階段不需要掌握該公式，但要知道形變量越大，彈性勢(shì)能就越大，在形變量一樣的情況下，彈性勢(shì)能是相等的;一般情況下，通常利用能量守恒定律來(lái)求彈簧的彈性勢(shì)能，由于彈簧彈力是一個(gè)變力，彈力的功就是變力的功，可以用平均力來(lái)求功，也可以通過(guò)功能關(guān)系和能量守恒定律來(lái)求解.4.常見(jiàn)的彈簧類(lèi)問(wèn)題l彈簧的平衡與非平衡問(wèn)題;2彈簧的瞬時(shí)性問(wèn)題;

4、3彈簧的碰撞問(wèn)題;4彈簧的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)問(wèn)題;5彈簧的功能關(guān)系問(wèn)題;6彈簧的臨界問(wèn)題;7彈簧的極值問(wèn)題;8彈簧的動(dòng)量守恒和能量守恒問(wèn)題;9彈簧的綜合性問(wèn)題.5.處理彈簧模型的策略l判斷彈簧與連接體的位置，分析物體的受力情況;2判斷彈簧原長(zhǎng)的位置，現(xiàn)長(zhǎng)的位置，以確定彈簧是哪種形變以及形變量的大小;3分析彈簧彈力的變化情況，彈簀彈力不能發(fā)生突變，以此來(lái)分析計(jì)算物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài);4根據(jù)相應(yīng)的物理規(guī)律列方程求解，例如，物體處于平衡時(shí)，運(yùn)用平衡條件和胡克定律求解.模型1 考察彈簧的瞬時(shí)性問(wèn)題彈簧彈力的大小與彈簧形變有關(guān)，而彈簧的形變?cè)谒查g是不能突變的，即彈簧形變的改變需要一定的時(shí)間，所以彈簧彈力在瞬間不可以突變

5、，這與繩模型是有區(qū)別的，不要混淆兩者的區(qū)別，否那么就會(huì)出錯(cuò).模型2 考察彈簧中的碰撞問(wèn)題彈簧中的碰撞問(wèn)題是一類(lèi)綜合性很強(qiáng)的題目，一般綜合了動(dòng)量守恒、機(jī)械能守恒、功能關(guān)系和能量轉(zhuǎn)化等.假如彈簧作為系統(tǒng)內(nèi)的一個(gè)物體時(shí)，彈簧的彈力對(duì)系統(tǒng)內(nèi)物體做不做功都不影響系統(tǒng)的機(jī)械能，能量互相轉(zhuǎn)化.在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，動(dòng)能與勢(shì)能互相轉(zhuǎn)化。當(dāng)彈簧兩端都有物體時(shí)，彈簧伸長(zhǎng)到最長(zhǎng)或壓縮到最短時(shí)，相關(guān)聯(lián)物體的速度一定相等，彈簧的彈性勢(shì)能最大;當(dāng)彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)，相關(guān)聯(lián)的物體的速度相差最大，彈性勢(shì)能為零.模型 3考察電場(chǎng)中的彈簧問(wèn)題電場(chǎng)中的彈簧問(wèn)題是在彈簧模型中參加了電場(chǎng)，使問(wèn)題復(fù)雜化.這類(lèi)問(wèn)題一直是高考考察的重點(diǎn)，考生普遍感到棘手，主要是不會(huì)分析彈簧的狀態(tài)和變化過(guò)程，不能準(zhǔn)確地分析彈簧彈力和電場(chǎng)力做功的情況.處理這類(lèi)問(wèn)題的關(guān)鍵是弄清楚各力的做功關(guān)系和功能關(guān)系.模型4 考察彈簧的綜合性問(wèn)題分析這樣的綜合性問(wèn)題，需要根據(jù)題述背景，正確分析物理過(guò)程，靈敏運(yùn)用相關(guān)規(guī)律，如運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律、動(dòng)力學(xué)規(guī)律、動(dòng)能定理、動(dòng)量定理、動(dòng)量守恒定律、能量守恒定律等.一般情況下，運(yùn)用功能關(guān)系可以降低題目的難度.一般解題步驟為：l結(jié)合題目的條件，分析物體的受力情況，明確物體的運(yùn)動(dòng)狀況;2分析物體的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，確定相