物理模型與過(guò)程分析課件

近幾年全國(guó)各地高考?jí)狠S題1、力學(xué)類綜合問(wèn)題近幾年全國(guó)各地高考?jí)狠S題1、力學(xué)類綜合問(wèn)題12、帶電粒子（帶電體）的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題2、帶電粒子（帶電體）的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題23、力學(xué)與電磁感應(yīng)、電路的綜合問(wèn)題3、力學(xué)與電磁感應(yīng)、電路的綜合問(wèn)題3試題與基本知識(shí)點(diǎn)的對(duì)照試題與基本知識(shí)點(diǎn)的對(duì)照423.（20分）如圖所示，一矩形輕質(zhì)柔軟反射膜可繞過(guò)O點(diǎn)垂直紙面的水平軸轉(zhuǎn)動(dòng)，其在紙面上的長(zhǎng)度為L(zhǎng)1，垂直紙面的寬度為L(zhǎng)2。在膜的下端（圖中A處）掛有一平行于轉(zhuǎn)軸，質(zhì)量為m，長(zhǎng)為L(zhǎng)2的導(dǎo)體棒使膜成平面。在膜下方水平放置一足夠大的太陽(yáng)能光電池板，能接收到經(jīng)反射膜反射到光電池板上的所有光能，并將光能轉(zhuǎn)化成電能。光電池板可等效為一個(gè)電池，輸出電壓恒定為U；輸出電流正比于光電池板接收到的光能（設(shè)垂直于入射光單位面積上的光功率保持恒定）。導(dǎo)體棒處在方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中，并與光電池構(gòu)成回路，流經(jīng)導(dǎo)體棒的電流垂直紙面向外（注：光電池與導(dǎo)體棒直接相連，連接導(dǎo)線未畫(huà)出）。（1）現(xiàn)有一束平行光水平入射，當(dāng)反射膜與豎直方向成θ=600時(shí)，導(dǎo)體棒處于受力平衡狀態(tài)，求此時(shí)電流強(qiáng)度的大小和光電池的輸出功率。（2）當(dāng)θ變成450時(shí)，通過(guò)調(diào)整電路使導(dǎo)體棒保持平衡，光電池除維持導(dǎo)體棒平衡外，還能輸出多少額外電功率？23.（20分）如圖所示，一矩形輕質(zhì)柔軟反射膜可繞過(guò)O點(diǎn)垂直5從上述數(shù)據(jù)可以看出，絕大部分學(xué)生只能得到一半分?jǐn)?shù)及以下，對(duì)本題無(wú)從下手的占38.7%，會(huì)寫(xiě)寫(xiě)公式得2、4分的占27.4%，能夠算出電流得6分和算出功率得8分的占10.69%。從閱卷情況看，能夠真正讀懂題意，理解題意的應(yīng)該是得分在14分以上的同學(xué)，而在這少部分同學(xué)中能拿滿分的僅占總?cè)藬?shù)的3.2%。理綜23題滿分20分，平均得分是在4.67分左右,下表列出了各種得分分值所對(duì)應(yīng)的考生比例從上述數(shù)據(jù)可以看出，絕大部分學(xué)生只能得6考查基本知識(shí)點(diǎn)力的平衡、電路計(jì)算、安培力、能量守恒等知識(shí)?？疾榛局R(shí)點(diǎn)力的平衡、電路計(jì)算、安培力、能量守恒等知識(shí)。7客觀的講，23題題目給考生設(shè)置了較多的難點(diǎn)1.信息量大，題目表述抽象整道題目共有375個(gè)字，涉及到的材料有輕質(zhì)柔軟反射膜、導(dǎo)體棒、太陽(yáng)能光電池板，這些材料首先就讓學(xué)生揪心，涉及到的物理量有光能、電能、磁場(chǎng)、電壓、電流強(qiáng)度、輸出功率、額外功率以及沒(méi)有直接表述的安培力等，這么多概念也足以讓學(xué)生心煩意亂。幾遍看下來(lái)，無(wú)法理清題目意思，感覺(jué)很抽象。2.平面與立體、示意圖與實(shí)際電路圖的轉(zhuǎn)換困難題目中的配圖是一個(gè)平面的示意圖，考生必須通過(guò)題目的閱讀建立起立體的空間圖形，初步建立電源（光電池板）與外電路（導(dǎo)體棒）之間的回路。這樣的一個(gè)轉(zhuǎn)換過(guò)程對(duì)考生來(lái)講無(wú)疑又是多了一道障礙。3.新材料導(dǎo)體棒的性能1問(wèn)到2問(wèn)，角度由60度改成45度，光電池板上接收到的光能，輸出的電流隨之發(fā)生改變，但是光電池的輸出電壓恒定，這是怎么實(shí)現(xiàn)的，到底是怎么樣的一種新材料的導(dǎo)體棒，給考生帶來(lái)了疑問(wèn)?？陀^的講，23題題目給考生設(shè)置了較多的難點(diǎn)1.信息量大，題目8考查過(guò)程分析能力通過(guò)分析試題的信息，建立太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置的立體模型、輸出電能的電路結(jié)構(gòu)模型、新材料導(dǎo)體棒的導(dǎo)電性能模型?？疾檫^(guò)程分析能力通過(guò)分析試題的信息，建立太陽(yáng)能9面對(duì)高考，學(xué)生必須學(xué)會(huì)：抽象的、隱蔽的過(guò)程簡(jiǎn)單的過(guò)程基本的物理模型過(guò)程分析閱讀理解能力綜合分析能力面對(duì)高考，學(xué)生必須學(xué)會(huì)：抽象的、隱蔽的過(guò)程簡(jiǎn)單的過(guò)程過(guò)程分析10高中階段物理模型可以分為：1、物質(zhì)模型物質(zhì)可分為實(shí)體物質(zhì)和場(chǎng)物質(zhì)。

實(shí)體物質(zhì)模型:質(zhì)點(diǎn)、輕質(zhì)彈簧等；點(diǎn)電荷、平行板電容器等。場(chǎng)物質(zhì)模型:勻強(qiáng)電場(chǎng)、勻強(qiáng)磁場(chǎng)等。2、作用模型輕桿、輕彈簧、不可伸縮的繩、剛體（不能發(fā)生形變的物體）……高中階段物理模型可以分為：2、作用模型113、過(guò)程模型

在研究質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，如勻速直線運(yùn)動(dòng)、勻變速直線運(yùn)動(dòng)、勻速圓周運(yùn)動(dòng)、平拋運(yùn)動(dòng)等；勻速直線運(yùn)動(dòng)平拋（類平拋）運(yùn)動(dòng)勻速圓周運(yùn)動(dòng)勻變速直線運(yùn)動(dòng)較復(fù)雜的曲線運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)模型受力分析解題方法常用能量觀點(diǎn)主要用力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系規(guī)律分析（也用能量觀點(diǎn)）合力與初始狀態(tài)。。。。。。3、過(guò)程模型

在研究質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，如勻速直線運(yùn)動(dòng)、12所有的這些基本模型就是我們?cè)诘谝惠啅?fù)習(xí)中落實(shí)的一個(gè)個(gè)考點(diǎn)。如今離高考還有兩個(gè)月，我和學(xué)生還需要做些什么呢？所有的這些基本模型就是我們?cè)诘谝惠啅?fù)習(xí)中13學(xué)校組織的一次理綜考試有這樣一道題學(xué)校組織的一次理綜考試有這樣一道題14物理模型與過(guò)程分析課件15為解決本題的第二個(gè)問(wèn)題，需先了解下列知識(shí)：

為解決本題的第二個(gè)問(wèn)題，需先了解下列知識(shí)：16然后進(jìn)行如下等效如果學(xué)生能順利解決這一問(wèn)題，表明對(duì)上述知識(shí)點(diǎn)已經(jīng)理解并能進(jìn)行簡(jiǎn)單的應(yīng)用。但是在第三問(wèn)的解答上還是會(huì)遇到困難，許許多多同學(xué)依然感覺(jué)無(wú)從下手。因?yàn)檫@一問(wèn)隱藏的更深。然后進(jìn)行如下等效如果學(xué)生能順利解決這一問(wèn)題，表17

首先電路進(jìn)行等效：其次，畫(huà)出“7V，250Ω”的電源特性曲線；

第三步，在原圖上畫(huà)出RA+RB的特性曲線。

通過(guò)平時(shí)的練習(xí)要讓學(xué)生深信：再?gòu)?fù)雜的問(wèn)題都是源自于最基本的模型，解決問(wèn)題的最好方法就是要從根源出發(fā)，讓一切回到起點(diǎn)。首先電路進(jìn)行等效：其次，畫(huà)出“7V，250Ω”的電源特性曲18物理模型與過(guò)程分析課件19

定下問(wèn)題的處理思路，然后才有可能去想方設(shè)法完成第三步。

題目至此，已經(jīng)沒(méi)有必要再提第四個(gè)問(wèn)題，如果一定要將RA、RB并聯(lián)再考一次，那我們就如法炮制。題目至此，已經(jīng)沒(méi)有必要再提第四個(gè)問(wèn)題，如果一定20在僅剩的兩個(gè)月時(shí)間里，我想和學(xué)生一起多做做這樣的事情：

把許許多多問(wèn)題提煉成一個(gè)最基本的物理模型。在僅剩的兩個(gè)月時(shí)間里，我想和學(xué)生一起多做做這樣21以閉合電路歐姆定律為例伏安特性曲線測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻電路動(dòng)態(tài)分析歐姆表原理各類電路計(jì)算（含電路能量分析）以閉合電路歐姆定律為例伏安特性曲線測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻電路動(dòng)態(tài)22

測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)電阻測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)電阻23

從根源出發(fā)，真正理解了測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)電阻的原理后，當(dāng)學(xué)生面對(duì)這方面考題時(shí)就能做到以不變應(yīng)萬(wàn)變。在僅剩的兩個(gè)月時(shí)間里，我還想和學(xué)生一起多做做這樣的事情：把一個(gè)個(gè)簡(jiǎn)單的過(guò)程連接到一起，變成一個(gè)基本的“物理模型”。從根源出發(fā)，真正理解了測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)電阻的原24對(duì)機(jī)動(dòng)車(chē)等交通工具，在啟動(dòng)的時(shí)候，通常有兩種啟動(dòng)方式，即以恒定加速度啟動(dòng)和以恒定功率啟動(dòng)。兩種起動(dòng)方式可以合并在一起進(jìn)行理解。

過(guò)程分析受力分析運(yùn)動(dòng)分析功率分析對(duì)機(jī)動(dòng)車(chē)等交通工具，在啟動(dòng)的時(shí)候，通常有兩種啟25

浙江省高中物理學(xué)科教學(xué)指導(dǎo)意見(jiàn)（2009版）關(guān)于“功率”的發(fā)展要求中第3點(diǎn)是“能分析汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)功率一定時(shí)，牽引力與汽車(chē)速度之間的關(guān)系”。

緊跟著說(shuō)明“不要求定量討論機(jī)車(chē)以恒定功率起動(dòng)和勻加速起動(dòng)的問(wèn)題”。對(duì)于這個(gè)意見(jiàn)，該怎么理解呢？請(qǐng)看2011年浙江理綜第24題浙江省高中物理學(xué)科教學(xué)指導(dǎo)意見(jiàn)（2009版）關(guān)于26節(jié)能混合動(dòng)力車(chē)是一種可以利用汽油及所儲(chǔ)存電能作為動(dòng)力來(lái)源的汽車(chē)．有一質(zhì)量m＝1000kg的混合動(dòng)力轎車(chē)，在平直公路上以v1＝90km/h勻速行駛，發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率為P＝50kW.當(dāng)駕駛員看到前方有80km/h的限速標(biāo)志時(shí)，保持發(fā)動(dòng)機(jī)功率不變，立即啟動(dòng)利用電磁阻尼帶動(dòng)的發(fā)電機(jī)工作給電池充電，使轎車(chē)做減速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)L＝72m后，速度變?yōu)関2＝72km/h.此過(guò)程中發(fā)動(dòng)機(jī)功率1/5的用于轎車(chē)的牽引，4/5用于供給發(fā)電機(jī)工作，發(fā)動(dòng)機(jī)輸送給發(fā)電機(jī)的能量最后有50%轉(zhuǎn)化為電池的電能．假設(shè)轎車(chē)在上述運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受阻力保持不變．求：

(1)轎車(chē)以90km/h在平直公路上勻速行駛時(shí)，所受阻力F阻的大小；(2)轎車(chē)從90km/h減速到72km/h過(guò)程中，獲得的電能E電；(3)轎車(chē)僅用其在上述減速過(guò)程中獲得的電能E電維持72km/h勻速運(yùn)動(dòng)的距離L′.節(jié)能混合動(dòng)力車(chē)是一種可以利用汽油及所儲(chǔ)存電能作為27這道題目考了下面V-t圖象中的三個(gè)過(guò)程：第一問(wèn)考的是上圖中③這一過(guò)程，第二問(wèn)考的是上圖中④這一過(guò)程，第三問(wèn)考的是上圖中⑤這一過(guò)程。這三個(gè)過(guò)程都在教學(xué)指導(dǎo)意見(jiàn)的框架之內(nèi)，特別是第二問(wèn)相當(dāng)巧妙，考一個(gè)減速過(guò)程。很清楚：③過(guò)程的分析離不開(kāi)①和②，熟練的進(jìn)行過(guò)程②的分析是可能正確分析④過(guò)程的一個(gè)基礎(chǔ)。這道題目考了下面V-t圖象中的三個(gè)過(guò)程：第一問(wèn)考的是上圖中28讓學(xué)生對(duì)這樣一個(gè)過(guò)程爛熟于胸，讓這整個(gè)過(guò)程也成為學(xué)生頭腦中的一個(gè)基本“物理模型”是我很想要實(shí)現(xiàn)的一件事情。之所以這樣歸納是因?yàn)檫@5種運(yùn)動(dòng)過(guò)程涵概了高中階段的幾乎所有直線運(yùn)動(dòng)，包括電磁感應(yīng)中導(dǎo)體棒的典型運(yùn)動(dòng)過(guò)程。讓學(xué)生對(duì)這樣一個(gè)過(guò)程爛熟于胸，讓這整個(gè)過(guò)程也成為29為此，我們又為機(jī)車(chē)起動(dòng)過(guò)程專門(mén)借助“化曲為直”的思想畫(huà)了F-1/V圖象。為此，我們又為機(jī)車(chē)起動(dòng)過(guò)程專門(mén)借助“化曲為直”30物理模型是基礎(chǔ)，過(guò)程分析是能力。這樣做的目的