高三物理動(dòng)態(tài)問題分析

1、物理動(dòng)態(tài)問題分析描述物理現(xiàn)象的各物理量之間常存在著相互依賴、相互制約的關(guān)系，當(dāng)其中某個(gè)物理量變化時(shí)，其他物理量也將按照物理規(guī)律發(fā)生變化，許多命題以此設(shè)計(jì)情景要求對(duì)這種變化進(jìn)行分析、討論，即物理動(dòng)態(tài)問題.該類問題集中考查考生慎密的邏輯推理能力和綜合分析能力，是歷屆高考的熱點(diǎn)問題和難點(diǎn)問題.1 . () 一點(diǎn)光源 S放在平面鏡前，平面鏡不動(dòng)，如圖 22-1所示，S以速度v沿OS方向向左平移，則光源 S在鏡中的像將A.以速率2V平行于OS向右運(yùn)動(dòng)圖 22-1B.以速率v垂直于 OS向下運(yùn)動(dòng)C.以速率v沿與鏡面垂直的方向向 S運(yùn)動(dòng)D.以速率v向O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)()(2002全國理綜)在如圖 22-2所示的電路

2、中，R、&、R3和R4皆為定值電阻，R5為可變電阻，電源的電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)阻為r,設(shè)電流表A的讀數(shù)為I,電壓表V的讀數(shù)為U,當(dāng)R5的滑動(dòng)觸點(diǎn)向圖中a端移動(dòng)時(shí)圖 22-2I變大，U變小I變大，U變大I變小，U變大I變小，U變小案例探究例1 ()如圖22-3所示，質(zhì)量為 m的球放在傾角為0的光滑斜面上，試分析擋板AO與斜面間的傾角a多大時(shí)，AO所受壓力最小？命題意圖：考查分析推理能力及運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)處理物理問題的能力.B級(jí)要求.錯(cuò)解分析：部分考生不進(jìn)行推理憑主觀臆斷，得出擋板處于豎直狀態(tài)所受壓力最小的錯(cuò)誤結(jié)論.還有部分考生思維不靈活，不采用“圖解法”而采用“正交分解法”，陷入繁瑣的計(jì)算和推理，往往由于

3、計(jì)算過程出錯(cuò)，導(dǎo)致錯(cuò)誤結(jié)果.解題方法與技巧：以球?yàn)檠芯繉?duì)象，球所受重力mg產(chǎn)生的效果有兩個(gè)：對(duì)斜面產(chǎn)生了壓力Fni,對(duì)擋板產(chǎn)生了壓力 Fn2,根據(jù)重力產(chǎn)生的效果將重力分解，如圖 22-3所示，當(dāng)擋板與斜面的夾角a由圖示位置變化時(shí)，F(xiàn)ni大小改變，但方向不變，始終與斜面垂直；Fn2的大小、方向均改變(圖 22-3中畫出的一系列虛線表示變化的Fn2).由圖可看出，當(dāng) Fn2與Fni垂直即a =90時(shí)，擋板 AO所受壓力最小，最小壓力例2 ()如圖 22-4所示，當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)觸點(diǎn)向移動(dòng)時(shí)A.電壓表的讀數(shù)增大，電流表的讀數(shù)減小B.電壓表和電流表的讀數(shù)都增大C.電壓表和電流表的讀數(shù)都減小FN2min

4、=mgsin 0 .圖 22-4D.電壓表的讀數(shù)減小，電流表的讀數(shù)增大命題意圖：考查推理能力及綜合分析能力.B級(jí)要求.錯(cuò)解分析：不能從電路局部阻值的變化推理至整體電路電流及路端電壓變化.進(jìn)而根據(jù)解題方法與技巧：先分析由于滑動(dòng)觸點(diǎn)b移動(dòng)時(shí)，所引起的一系列相關(guān)量的變化：滑動(dòng)觸點(diǎn)向b移動(dòng)：R3增大，R2與R并聯(lián)電阻R23= R2R3增大，故外電路總電阻 R，kRl + R23R2R3歐姆定律判斷OV A示數(shù)變化.僅從表現(xiàn)憑直覺作出判斷：R3 J (A T ,R總J ,V J .增大，由閉合電路歐姆定律知電路總電流I總=E減小，路端電壓 U端=E-I總r增大；所r R以CV讀數(shù)增大.I總減小，R1兩端

5、電壓Ui = I總R1減小，故 R3、R2兩端電壓U23=U端-U1增大，通過 R2的電流I2=U至增大，由并聯(lián)電路特點(diǎn)知：通過R3電流：I3=I總-I2R2減小,故CA讀數(shù)減小,選項(xiàng) A正確. .例3 () 如圖22-5所示，在電場(chǎng)強(qiáng)度 E=5 N/C的勻工；L強(qiáng)電場(chǎng)和磁感應(yīng)強(qiáng)度 B=2 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，沿平行于電場(chǎng)、垂直于磁場(chǎng)方向放一長絕緣桿，桿上套一個(gè)質(zhì)量為圖22-5m=10-4 kg,帶電量q=2X10-4 C的小球，小球與桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)科=0 . 2,小球從靜止開始沿桿運(yùn)動(dòng)的加速度和速度各怎樣變化？命題意圖：考查綜合分析及推理能力，B級(jí)要求.錯(cuò)解分析：考生往往不能沿各物理量先后的變

6、化順序理順各量制約關(guān)系，或者找不到物理過程中的突變點(diǎn)（即臨界狀態(tài)）無法將過程分段逐段分析推理，列出方程.解題方法與技巧：帶電小球在豎直方向上受力平衡，開始沿水平方向運(yùn)動(dòng)的瞬間加速度:=8 m/s（qE -mg）2小球開始運(yùn)動(dòng)后加速度：a2= qE-（mg-qvB） /m,由于小球做加速運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力F磁增大，摩擦力Ff逐漸減小,當(dāng)mg=F磁時(shí)，F(xiàn)f =0,力口速度最大，其最大值為：a3= q- =10 m/s2.m隨著速度v的增大，F(xiàn)磁mg,桿對(duì)球的彈力N改變方向，又有摩擦力作用，其加速度：a4= qE-科（qvB-mg） /m.可見Ff隨v的增大而增大，a4逐漸減小.當(dāng) F產(chǎn)F電時(shí)，加速度a

7、5=0, 此時(shí)速度最大，此后做勻速運(yùn)動(dòng).由 qE=（qvB-mg）解得 v=15 m/s.結(jié)論：小球沿桿運(yùn)動(dòng)的加速度由8 m/s2逐漸增大到10 m/s2,接著又逐漸減小到零，最后以15 m/s的速度做勻速運(yùn)動(dòng).錦囊妙計(jì)物理動(dòng)態(tài)命題能夠突出考查考生綜合分析、 嚴(yán)密推理、靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題 的綜合能力，充分暴露考生思維的深刻性、全面性等品質(zhì)，是高考突出能力考查的命題設(shè)計(jì) 方向之一.突破該類命題的關(guān)鍵在于首先區(qū)分出變量和不變量，挖掘變量間的相互依賴相互制約關(guān)系；其次通過統(tǒng)籌分析，依據(jù)物理規(guī)律判斷預(yù)測(cè)變量的變化趨勢(shì)， 進(jìn)而找出解題思路.一般來講，（1）對(duì)于靜力學(xué)動(dòng)態(tài)問題（例 1）,宜采用“

8、矢量圖解法”，將某一力據(jù)其作 用效果分解，構(gòu)建示意圖，將各力之間的依賴、制約關(guān)系直觀形象地體現(xiàn)出來，達(dá)到簡潔迅速的判斷目的.（2）對(duì)于直流電路動(dòng)態(tài)問題（例2）,宜采用“結(jié)構(gòu)分析法”，沿“局部一整體一局部”的思維路徑，先分析局部電阻變化， 根據(jù)全電路歐姆定律判斷整體總電流及路端 電壓的變化，再根據(jù)串并聯(lián)電路特點(diǎn)推理判定某局部電壓、電流的變化情況，進(jìn)而得出結(jié)論.（3）對(duì)于動(dòng)力學(xué)類動(dòng)態(tài)問題（例3）及成像類動(dòng)態(tài)問題宜采用“逐段分析法”及“臨界分析法”.其基本思路為：深入分析物理過程； 挖掘物理過程中的臨界狀態(tài)及臨界條件， 將過程分為不同階段；明確不同階段的變化量與不變量；結(jié)合物理規(guī)律依物理量的變化先后

9、進(jìn)行邏輯推理或計(jì)算，得出結(jié)論.殲滅難點(diǎn)訓(xùn)練()如圖22-6所示，小球放在光滑的墻與裝有錢鏈的光滑薄板之間，當(dāng)墻與薄板之間的夾角。緩慢地增大到90。的過程中A .小球?qū)δ景宓恼龎毫χ饾u增大圖 22-6B .小球?qū)Φ膲毫χ饾u減小C.小球?qū)δ景宓恼龎毫?duì)軸 O的力矩逐漸減小D.木板對(duì)小球的彈力不可能小于小球的重力()如圖22-7所示，已知Li、L2是完全相同的兩燈泡，試分析圖 22-7當(dāng)滑線變阻器的滑動(dòng)觸頭 P從最上端A向下滑動(dòng)時(shí)，電流表CA電壓表CV的示數(shù)變化及兩燈的明暗變化情況.()如圖 22-8所示，水平傳送帶 AB=5 m,以v=4 m/s勻速運(yùn)動(dòng)，一小物體與皮帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0. 2.

10、(1)將小物體輕輕放于 A點(diǎn)，求物體從 A點(diǎn)沿傳送帶到B點(diǎn)所用時(shí)間t.圖 22-8(2)若小物體以水平向右初速度Vo=4, 4 m/s沖上A點(diǎn)，求t.(3)若小物體以水平向左初速度Vo=3 m/s沖上B點(diǎn)，它能否被傳到 A點(diǎn)？若能，求從B點(diǎn)到A點(diǎn)的時(shí)間.若不能，它能否返回 B點(diǎn)？若能，求它返回 B點(diǎn)的時(shí)間.(4)若小物體以水平向左的速度vo=4, 4 m/s沖上B點(diǎn)呢？( ()如圖22-9所示，正交的電磁場(chǎng)方向均在水平方向上,圖 22-9電場(chǎng)強(qiáng)度為E,磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B,質(zhì)量為m、帶電量為q的小球與水平桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,已知qE mg,當(dāng)小球由靜止釋放后，求小球的最大速度？(桌面絕緣且足夠大)()焦距為 f的凸透鏡，主軸和水平的 x軸重合，x軸上一光點(diǎn)位于透鏡的左側(cè)，光點(diǎn)到透鏡的距離大于 f而小于2f,若將此透境沿x軸向右平移2f的距離，則在此 過程中，光點(diǎn)經(jīng)透鏡所成的像將一直向右移動(dòng)一直向左移動(dòng)C.先向左移動(dòng)，接著向右移動(dòng)D.先向右移動(dòng)，接著向左移動(dòng)難點(diǎn)22物理動(dòng)態(tài)問題分析參考答案難點(diǎn)