構(gòu)建物理模型 新課標(biāo) 人教

1、物理模型的構(gòu)建解決物理問題的基本方法2021/8/8 星期日1 【范例1】 底面半徑為r，高為h的圓錐形陀螺在光滑水平桌面上快速繞軸旋轉(zhuǎn)，同時以速度v0向右運(yùn)動，若陀螺的轉(zhuǎn)動軸在全部時間內(nèi)都保持豎直，則v0至少等于多少，才能使陀螺從桌面滑出后不會與桌邊發(fā)生碰撞?hrv02021/8/8 星期日2情景再現(xiàn)2021/8/8 星期日3文字 確定研究對象: 從題文中發(fā)現(xiàn)：“陀螺的轉(zhuǎn)動軸在全部時間內(nèi)都保持豎直”，因此將陀螺當(dāng)作平動的物體研究。依照題意畫出陀螺平動的草圖。hrAA情景2021/8/8 星期日4情景A點(diǎn)的軌跡恰好經(jīng)過桌邊，陀螺不會與桌面接觸取陀螺運(yùn)動左上邊緣A點(diǎn)為研究對象A點(diǎn)做平拋運(yùn)動 A

2、v0 A模型過程模型對象模型情景再現(xiàn)2021/8/8 星期日5操作運(yùn)算解答：水平方向上：r= v0 t 豎直方向上：h解得： v0為了保證不擦邊， v0 模型規(guī)律2021/8/8 星期日6 【范例2】（99全國14）一跳水運(yùn)動員從離開水面10m高的平臺上向上躍起，舉雙臂直體離開臺面，此時其重心位于從手到腳全長的中心。躍起后重心升高0.45m達(dá)到最高點(diǎn)。落水時身體豎直，手先入水（在此過程中運(yùn)動員水平方向的運(yùn)動忽略不計(jì)）。從離開跳臺到手觸水面，他可用于完成空中動作的時間是多少？2021/8/8 星期日7文字情景模型文字：運(yùn)動員跳水其重心位于 從手到腳全長的中心對象模型：過程模型：把人看作輕桿、以人

3、重心為研究對象人的重心作豎直上拋運(yùn)動情景再現(xiàn)2021/8/8 星期日8模型規(guī)律、運(yùn)算解：設(shè)上升時間為t1，下降時間為t2： hgt12 hHgt22 tt1t21.7shH2021/8/8 星期日9 【范例1】構(gòu)造了兩個理想模型，質(zhì)點(diǎn)的對象模型，平拋運(yùn)動的過程模型。 【范例2】構(gòu)造了兩個理想模型，輕桿的對象模型，豎直上拋運(yùn)動的過程模型。 復(fù)雜的陀螺運(yùn)動（運(yùn)動員跳水）抽象我們熟悉的運(yùn)動過程。理想化過程是模型法的精髓。 小結(jié)：2021/8/8 星期日10建立“物理模型”是物理學(xué)最重要和有效的研究方法理想化的物理對象模型實(shí)際問題 的過程理想化的物理過程模型實(shí)際的研究對象物理模型所對應(yīng)的規(guī)律模型思維方

4、法是對研究對象加以簡化和抽象，突出主要因素，忽略次要因素，進(jìn)行研究和處理物理問題的一般方法。2021/8/8 星期日11【范例3】（05全國卷23 ）原地起跳時，先屈腿下蹲，然后突然蹬地。從開始蹬地到離地是加速過程（視為勻加速），加速過程中重心上升的距離稱為“加速距離”。離地后重心繼續(xù)上升，在此過程中重心上升的最大距離稱為“豎直高度”。現(xiàn)有下列數(shù)據(jù)：人原地上跳的“加速距離”d1=0.50m , “豎直高度”h1=1.0m；跳蚤原地上跳的“加速距離”d2=0.00080m , “豎直高度”h2=0.10m 。假想人具有與跳蚤相等的起跳加速度，而“加速距離”仍為0.50m ，則人上跳的“豎直高度”

5、是多少？2021/8/8 星期日12文字情景人（跳蚤）從曲腿到直立，重心上升。對象模型過程模型人（跳蚤）的重心初速度為零的勻加速直線運(yùn)動起跳過程重心豎直上拋過程2021/8/8 星期日13 解：用a表示跳蚤起跳的加速度，v表示離地時的速度，則對加速過程和離地后上升過程分別有 v2=2ad2 v2=2gh2 若假想人具有和跳蚤相同的加速度a，令V表示在這種假想下人離地時的速度，H表示與此相應(yīng)的豎直高度，則對加速過程和離地后上升過程分別有 V2=2ad1 V2=2gH 由以上各式可得H=h2d1/d2，代入數(shù)值 得 H=63m。模型規(guī)律、運(yùn)算v2dh2021/8/8 星期日14【范例4】鴕鳥是當(dāng)今

6、世界上最大的鳥有人說，如果鴕鳥能長出一副與身體大小成比例的翅膀，就能飛起來是不是這樣呢?生物學(xué)統(tǒng)計(jì)的結(jié)論得出：鳥扇動翅膀，獲得上舉力的大小可以表示為FcSv2，式中S為翅膀展開后的面積，v為鳥的運(yùn)動速度，而c是一個比例常數(shù)我們不妨以燕子和鴕鳥為例，假設(shè)鴕鳥能長出和燕子同樣比例的大翅膀已知燕子的最小飛行速度是5.5m/s，鴕鳥的最大奔跑速度為11.5m/s，又測得鴕鳥的體高是燕子的25倍，試分析鴕鳥能飛起來嗎?2021/8/8 星期日15文字hS情景對象模型【分析】研究對象不能當(dāng)作質(zhì)點(diǎn)，因?yàn)樾枰紤]鳥的體積、面積等因素，而且是估算問題，所以將鳥近似看作立方體模型。2021/8/8 星期日16過程

7、模型 1、對鳥做受力分析：豎直向上的上舉力和豎直向下的重力。 2、鳥飛起來是個加速過程，至少在空中懸浮,加速度為零。加速度為零的勻速過程。 3、由牛頓第二定律求解。規(guī)律2021/8/8 星期日17解：由牛頓第二定律F合ma 可得： cSv2= mg cSv2=Shg 所以: v vt:vy=1:5 vt= 5vy= 27.5m/s11.5m/s 結(jié)論：鴕鳥飛不起來。操作運(yùn)算、討論結(jié)果2021/8/8 星期日18 【范例5】如風(fēng)速加倍，建筑物受到的風(fēng)力將變?yōu)樵瓉淼模?） A、2倍 B、4倍 C、6倍 D、8倍2021/8/8 星期日19情景 對象模型 過程模型vtsv對象模型：長方體氣柱過程模型

8、：碰撞過程2021/8/8 星期日20運(yùn)用碰撞過程求解解：氣體柱和墻壁相作用過程，運(yùn)用沖量定理 Ft=mv=vt s v 得F= sv v 故，風(fēng)速加倍，墻壁受力為原來的4倍啟示：流動的氣體、液體，電子流和其他粒子流都可以構(gòu)造長方體的對象模型，其特點(diǎn)是與流動的速度有關(guān)。2021/8/8 星期日21研究飛機(jī)兩翼的電勢差研究火車過橋時間研究水珠下落受到空氣的阻力研究小孩下滑時間飛機(jī)火車水珠小孩質(zhì)點(diǎn)立方體輕桿導(dǎo)線思考：下列情景中對象模型和過程模型各是什么？2021/8/8 星期日22物理解題中常見的模型對象模型過程模型特征質(zhì)點(diǎn)靜止、勻速運(yùn)動、勻（變）加速直線運(yùn)動，拋體運(yùn)動、圓周運(yùn)動、振動、碰撞與物體

9、的大小、形狀無關(guān)，所受力為共點(diǎn)力輕桿靜止、直線運(yùn)動與物體的線度有關(guān)（不討論轉(zhuǎn)動）2021/8/8 星期日23物理解題中常見的模型對象模型過程模型主要特征點(diǎn)電荷在電場中加速，偏轉(zhuǎn)在磁場中做勻速圓周運(yùn)動不計(jì)大小、有時可以忽略掉重力導(dǎo)線切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢=BLV方向由右手定則來判定與導(dǎo)線的長度有關(guān)，與導(dǎo)線的大小、粗細(xì)、物態(tài)無關(guān)線圈磁通量變化產(chǎn)生感應(yīng)電動勢=N /t方向由楞次定律判定與線圈的面積有關(guān)，與線圈的高度沒有關(guān)系2021/8/8 星期日24 二、后期復(fù)習(xí)的建議 1、多題歸一，就是找模型。 2、遇到新題特別要想想模型。結(jié)束語 高考中我們所面對的所有問題都是有模型依據(jù)的，模型所對應(yīng)的規(guī)律也是

10、早已被驗(yàn)證是正確的。 一、我們的任務(wù)： 1、是將具體的問題轉(zhuǎn)化成一個模型； 2、是將這個模型所遵循的所有規(guī)律都找出來。2021/8/8 星期日252021/8/8 星期日262021/8/8 星期日279、靜夜四無鄰，荒居舊業(yè)貧。2022/9/92022/9/9Friday, September 9, 202210、雨中黃葉樹，燈下白頭人。2022/9/92022/9/92022/9/99/9/2022 4:16:05 AM11、以我獨(dú)沈久，愧君相見頻。2022/9/92022/9/92022/9/9Sep-2209-Sep-2212、故人江海別，幾度隔山川。2022/9/92022/9/92

11、022/9/9Friday, September 9, 202213、乍見翻疑夢，相悲各問年。2022/9/92022/9/92022/9/92022/9/99/9/202214、他鄉(xiāng)生白發(fā)，舊國見青山。09 九月 20222022/9/92022/9/92022/9/915、比不了得就不比，得不到的就不要。九月 222022/9/92022/9/92022/9/99/9/202216、行動出成果，工作出財富。2022/9/92022/9/909 September 202217、做前，能夠環(huán)視四周；做時，你只能或者最好沿著以腳為起點(diǎn)的射線向前。2022/9/92022/9/92022/9/9

12、2022/9/99、沒有失敗，只有暫時停止成功！。2022/9/92022/9/9Friday, September 9, 202210、很多事情努力了未必有結(jié)果，但是不努力卻什么改變也沒有。2022/9/92022/9/92022/9/99/9/2022 4:16:05 AM11、成功就是日復(fù)一日那一點(diǎn)點(diǎn)小小努力的積累。2022/9/92022/9/92022/9/9Sep-2209-Sep-2212、世間成事，不求其絕對圓滿，留一份不足，可得無限完美。2022/9/92022/9/92022/9/9Friday, September 9, 202213、不知香積寺，數(shù)里入云峰。2022/9

13、/92022/9/92022/9/92022/9/99/9/202214、意志堅(jiān)強(qiáng)的人能把世界放在手中像泥塊一樣任意揉捏。09 九月 20222022/9/92022/9/92022/9/915、楚塞三湘接，荊門九派通。九月 222022/9/92022/9/92022/9/99/9/202216、少年十五二十時，步行奪得胡馬騎。2022/9/92022/9/909 September 202217、空山新雨后，天氣晚來秋。2022/9/92022/9/92022/9/92022/9/99、楊柳散和風(fēng)，青山澹吾慮。2022/9/92022/9/9Friday, September 9, 202

14、210、閱讀一切好書如同和過去最杰出的人談話。2022/9/92022/9/92022/9/99/9/2022 4:16:05 AM11、越是沒有本領(lǐng)的就越加自命不凡。2022/9/92022/9/92022/9/9Sep-2209-Sep-2212、越是無能的人，越喜歡挑剔別人的錯兒。2022/9/92022/9/92022/9/9Friday, September 9, 202213、知人者智，自知者明。勝人者有力，自勝者強(qiáng)。2022/9/92022/9/92022/9/92022/9/99/9/202214、意志堅(jiān)強(qiáng)的人能把世界放在手中像泥塊一樣任意揉捏。09 九月 20222022/9/92022/9/92022/9/915、最具挑戰(zhàn)性的挑戰(zhàn)莫過于提升自我。九月 222022/9/92022/9/92022/9/99/9/202216、業(yè)余生活要有意義，不要越軌。2022/9/92022/9/909 September 202217、一個人即使已登上頂峰，也仍要自強(qiáng)不息。2