构建物理模型 新课标 人教 (2)

解决物理问题的基本方法解决物理问题的基本方法 【范例【范例1 1】底面半径为底面半径为r r，高为高为h h的圆锥形陀螺在光的圆锥形陀螺在光滑水平桌面上快速绕轴滑水平桌面上快速绕轴旋转，同时以速度旋转，同时以速度v v0 0向向右运动，若陀螺的转动右运动，若陀螺的转动轴在全部时间内都保持轴在全部时间内都保持竖直，则竖直，则v v0 0至少至少等于多等于多少，才能使陀螺从桌面少，才能使陀螺从桌面滑出后不会与桌边发生滑出后不会与桌边发生碰撞碰撞?hrv0情景再现情景再现文字文字 确定研究对象确定研究对象:从题文中发现：从题文中发现：“陀螺陀螺的转动轴在全部时间内都的转动轴在全部时间内都保持竖直保持竖直”，因此将陀螺，因此将陀螺当作平动的物体研究。依当作平动的物体研究。依照题意画出陀螺平动的草照题意画出陀螺平动的草图。图。hrAA情景情景情景情景A点的轨迹恰好经过桌边，陀螺点的轨迹恰好经过桌边，陀螺不会与桌面接触不会与桌面接触取陀螺运动左上边缘取陀螺运动左上边缘A点点为研究为研究对象对象A点点做平抛运动做平抛运动 A v0 A模型模型过程模型过程模型对象模型对象模型情景再现情景再现操作运算操作运算解答：水平方向上：解答：水平方向上：r=v0 t 竖直方向上：竖直方向上：h解得：解得：v0为了保证不擦边为了保证不擦边，v0 221gthgr22hgr22模型模型规律规律 【范例【范例2】（】（99全国全国14）一跳水运动员从离开水面）一跳水运动员从离开水面10m高的平台上向上跃起，举双臂直体离开台面，此高的平台上向上跃起，举双臂直体离开台面，此时其重心位于从手到脚全长的中心。跃起后重心升高时其重心位于从手到脚全长的中心。跃起后重心升高0.45m达到最高点。落水时身体竖直，手先入水（在此达到最高点。落水时身体竖直，手先入水（在此过程中运动员水平方向的运动忽略不计）。从离开跳过程中运动员水平方向的运动忽略不计）。从离开跳台到手触水面，他可用于完成空中动作的时间是多少？台到手触水面，他可用于完成空中动作的时间是多少？文字文字情景情景模型模型文字：文字：运动员跳水运动员跳水其重心位于其重心位于 从手到脚全长的中心从手到脚全长的中心对象模型：对象模型：过程模型：过程模型：把人看作轻杆、以人重心把人看作轻杆、以人重心为研究对象为研究对象人的重心作竖直上抛运动人的重心作竖直上抛运动情景再现情景再现模型模型规律、运算规律、运算解：设上升时间为解：设上升时间为t1，下降时间为，下降时间为t2：hgt12 hHgt22 tt1t21.7shH 【范例【范例1】构造了两个理想模型，质点的】构造了两个理想模型，质点的对象对象模型模型，平抛运动的，平抛运动的过程模型过程模型。【范例【范例2】构造了两个理想模型，轻杆的】构造了两个理想模型，轻杆的对象对象模型模型，竖直上抛运动的，竖直上抛运动的过程模型过程模型。复杂的陀螺运动（运动员跳水）抽象我们熟悉复杂的陀螺运动（运动员跳水）抽象我们熟悉的运动过程。的运动过程。理想化理想化过程是模型法的精髓。过程是模型法的精髓。小结：小结：建立建立“物理模型物理模型”是物理学最重要和有效的研究方法是物理学最重要和有效的研究方法理想化的物理想化的物理对象模型理对象模型实际问题实际问题 的过程的过程理想化的物理想化的物理过程模型理过程模型实际的研实际的研究对象究对象物理模型所物理模型所对应的规律对应的规律模型思维方法模型思维方法是对研究对象加以简化和抽象，突出主要因是对研究对象加以简化和抽象，突出主要因素，忽略次要因素，进行研究和处理物理问题的一般方法。素，忽略次要因素，进行研究和处理物理问题的一般方法。【范例3】（05全国全国卷卷23）原地起跳时，先屈腿下）原地起跳时，先屈腿下蹲，然后突然蹬地。从开始蹬地到离地是加速过程蹲，然后突然蹬地。从开始蹬地到离地是加速过程（视为匀加速），加速过程中重心上升的距离称为（视为匀加速），加速过程中重心上升的距离称为“加速距离加速距离”。离地后重心继续上升，在此过程中重。离地后重心继续上升，在此过程中重心上升的最大距离称为心上升的最大距离称为“竖直高度竖直高度”。现有下列数据：。现有下列数据：人原地上跳的人原地上跳的“加速距离加速距离”d1=0.50m,“竖直高竖直高度度”h 1=1.0 m；跳 蚤 原 地 上 跳 的；跳 蚤 原 地 上 跳 的“加 速 距加 速 距离离”d2=0.00080m,“竖直高度竖直高度”h2=0.10m。假想。假想人具有与跳蚤相等的起跳加速度，而人具有与跳蚤相等的起跳加速度，而“加速距离加速距离”仍仍为为0.50m，则人上跳的，则人上跳的“竖直高度竖直高度”是多少？是多少？文字文字情景情景人（跳蚤）从曲腿到直立，重心上升。人（跳蚤）从曲腿到直立，重心上升。对象模型对象模型过程模型过程模型人（跳蚤）的重心人（跳蚤）的重心初速度为零的匀加速直线运动初速度为零的匀加速直线运动起跳过程起跳过程重心竖直上抛过程重心竖直上抛过程 解：用解：用a表示跳蚤起跳的加速度，表示跳蚤起跳的加速度，v表示表示离地时的速度，则对加速过程和离地后上升离地时的速度，则对加速过程和离地后上升过程分别有过程分别有 v2=2ad2 v2=2gh2 若假想人具有和跳蚤相同的加速度若假想人具有和跳蚤相同的加速度a，令令V表示在这种假想下人离地时的速度，表示在这种假想下人离地时的速度，H表示与此相应的竖直高度，则对加速过程和表示与此相应的竖直高度，则对加速过程和离地后上升过程分别有离地后上升过程分别有 V2=2ad1 V2=2gH 由以上各式可得由以上各式可得H=h2d1/d2，代入数值，代入数值 得得 H=63m。模型模型规律、运算规律、运算v2dh【范例【范例4】鸵鸟是当今世界上最大的鸟有人说，如果鸵】鸵鸟是当今世界上最大的鸟有人说，如果鸵鸟能长出一副与身体大小成比例的翅膀，就能飞起鸟能长出一副与身体大小成比例的翅膀，就能飞起来是不是这样呢来是不是这样呢?生物学统计的结论得出：鸟扇动翅生物学统计的结论得出：鸟扇动翅膀，获得上举力的大小可以表示为膀，获得上举力的大小可以表示为FcSv2，式中，式中S为为翅膀展开后的面积，翅膀展开后的面积，v为鸟的运动速度，而为鸟的运动速度，而c是一个比例是一个比例常数我们不妨以燕子和鸵鸟为例，假设鸵鸟能长出和常数我们不妨以燕子和鸵鸟为例，假设鸵鸟能长出和燕子同样比例的大翅膀已知燕子的最小飞行速度是燕子同样比例的大翅膀已知燕子的最小飞行速度是5.5m/s，鸵鸟的最大奔跑速度为，鸵鸟的最大奔跑速度为11.5m/s，又测得鸵鸟，又测得鸵鸟的体高是燕子的的体高是燕子的25倍，试分析鸵鸟能飞起来吗倍，试分析鸵鸟能飞起来吗?文字文字hS情景情景对象模型对象模型【分析】研究对象不能当作质点，因为需要【分析】研究对象不能当作质点，因为需要考虑鸟的体积、面积等因素，而且是估算问考虑鸟的体积、面积等因素，而且是估算问题，所以将鸟近似看作立方体模型。题，所以将鸟近似看作立方体模型。过程模型过程模型 1、对鸟做受力分析：竖直向上的上举力和、对鸟做受力分析：竖直向上的上举力和竖直向下的重力。竖直向下的重力。2、鸟飞起来是个加速过程，至少在空中悬、鸟飞起来是个加速过程，至少在空中悬浮浮,加速度为零。加速度为零。加速度为零的匀速过程。加速度为零的匀速过程。3、由牛顿第二定律求解。、由牛顿第二定律求解。规律规律解：由牛顿第二定律解：由牛顿第二定律F合合ma 可得：可得：cSv2=mg cSv2=Shg 所以所以:v vt:vy=1:5 vt=5vy=27.5m/s11.5m/s 结论：鸵鸟飞不起来。结论：鸵鸟飞不起来。操作运算、讨论结果操作运算、讨论结果h 【范例【范例5】如风速加倍，建筑物受到的】如风速加倍，建筑物受到的风力将变为原来的（风力将变为原来的（）A、2倍倍 B、4倍倍 C、6倍倍 D、8倍倍情景情景 对象模型对象模型 过程模型过程模型vtsv对象模型：对象模型：长方体气柱长方体气柱过程模型：过程模型：碰撞过程碰撞过程运用碰撞过程求解运用碰撞过程求解解：气体柱和墙壁相作用过程，运用冲量定理解：气体柱和墙壁相作用过程，运用冲量定理 Ft=mv=vt s v 得得F=sv v 故，风速加倍，墙壁受力为原来的故，风速加倍，墙壁受力为原来的4倍倍启示：启示：流动的气体、液体，电子流和其他粒流动的气体、液体，电子流和其他粒子流都可以构造长方体的对象模型，其特点子流都可以构造长方体的对象模型，其特点是与流动的速度有关。是与流动的速度有关。研究飞机两翼的电势差研究飞机两翼的电势差研究火车过桥时间研究火车过桥时间研究水珠下落受研究水珠下落受到空气的阻力到空气的阻力研究小孩下滑时间研究小孩下滑时间飞机飞机火车火车水珠水珠小孩小孩质点质点立方体立方体轻杆轻杆导线导线思考：思考：下列情景中对象模型和过程模型各是什么？下列情景中对象模型和过程模型各是什么？物理解题中常见的模型物理解题中常见的模型对象模型对象模型过程模型过程模型特征特征质点质点静止、匀速运动、匀静止、匀速运动、匀（变）加速直线运动，（变）加速直线运动，抛体运动、圆周运动、抛体运动、圆周运动、振动、碰撞振动、碰撞与物体的大小、形与物体的大小、形状无关，所受力为状无关，所受力为共点力共点力轻杆轻杆静止、直线运动静止、直线运动与物体的线度有关与物体的线度有关（不讨论转动）（不讨论转动）物理解题中常见的模型物理解题中常见的模型对象模型对象模型过程模型过程模型主要特征主要特征点电荷点电荷在电场中加速，偏转在电场中加速，偏转在磁场中做匀速圆周运动在磁场中做匀速圆周运动不计大小、有不计大小、有时可以忽略掉时可以忽略掉重力重力导线导线切割磁感线产生感应电动势切割磁感线产生感应电动势=BLV=BLV方向由右手定则来判定方向由右手定则来判定与导线的长度与导线的长度有关，与导线有关，与导线的大小、粗细、的大小、粗细、物态无关物态无关线圈线圈磁通量变化产生感应电动势磁通量变化产生感应电动势=N=N/t t方向由楞次定律判定方向由楞次定律判定与线圈的面积有与线圈的面积有关，与线圈的高关，与线圈的高度没有关系度没有关系 二、后期复习的建议二、后期复习的建议 1、多题归一，就是找模型。、多题归一，就是找模型。2、遇到新题特别要想想模型。、遇到新题特别要想想模型。结束语结束语 高考中我们所面对的所有问题都是有模型依据高考中我们所面对的所有问题都是有模型依据的，模型所对应的规律也是早已被验证是正确的。的，模型所对应的规律也是早已被验证是正确的。一、我们的任务：一、我们的任务：1、是将具体的问题转化成一个模型；、是将具体的问题转化成一个模型；2、是将这个模型所遵循的所有规律都找出来。、是将这个模型所遵循的所有规律都找出来。9、静夜四无邻，荒居旧业贫。2023-2-132023-2-13Monday,February 13,202310、雨中黄叶树，灯下白头人。2023-2-132023-2-132023-2-132/13/2023 3:39:21 AM11、以我独沈久，愧君相见频。2023-2-132023-2-132023-2-13Feb-2313-Feb-2312、故人江海别，几度隔山川。2023-2-132023-2-132023-2-13Monday,February 13,202313、乍见翻疑梦，相悲各问年。2023-2-132023-2-132023-2-132023-2-132/13/202314、他乡生白发，旧国见青山。2023年2月13日星期一2023-2-132023-2-132023-2-1315、比不了得就不比，得不到的就不要。2023年2月2023-2-132023-2-132023-2-132/13/202316、行动出成果，工作出财富。2023-2-132023-2-13February 13,202317、做前，能够环视四周；做时，你只能或者最好沿着以脚为起点的射线向前。2023-2-132023-2-132023-2-132023-2-139、没有失败，只有暂时停止成功！。2023-2-132023-2-13Monday,February 13,202310、很多事情努力了未必有结果，但是不努力却什么改变也没有。2023-2-132023-2-132023-2-132/13/2023 3:39:21 AM11、成功就是日复一日那一点点小小努力的积累。2023-2-132023-2-132023-2-13Feb-2313-Feb-2312、世间成事，不求其绝对圆满，留一份不足，可得无限完美。2023-2-132023-2-132023-2-13Monday,February 13,202313、不知香积寺，数里入云峰。2023-2-132023-2-132023-2-132023-2-132/13/202314、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。2023年2月13日星期一2023-2-132023-2-132023-2-1315、楚塞三湘接，荆门九派通。2023年2月2023-2-132023-2-132023-2-132/13/202316、少年十五二十时，步行夺得胡马骑。2023-2-132023-2-13February 13,202317、空山新雨后，天气晚来秋。2023-2-132023-2-132023-2-132023-2-139、杨柳散和风，青山澹吾虑。2023-2-132023-2-13Monday,February 13,202310、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。2023-2-132023-2-132023-2-132/13/2023 3:39:21 AM11、越是没有本领的就越加自命不凡。2023-2-132023-2-132023-2-13Feb-2313-Feb-2312、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。2023-2-132023-2-132023-2-13Monday,February 13,202313、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。2023-2-132023-2-132023-2-132023-2-132/13/202314、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。2023年2月13日星期一2023-2-132023-2-132023-2-1315、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。2023年2月2023-2-132023-2-132023-2-132/13/202316、业余生活要有意义，不要越轨。2023-2-132023-2-13February 13,202317、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。2023-2-132023-2-132023-2-132023-2-13MOMODA POWERPOINTLorem ipsum dolor sit amet,consectetur adipiscing elit.Fusce id urna blandit,eleifend nulla ac,fringilla purus.Nulla iaculis tempor felis ut cursus.感 谢 您 的 下 载 观 看感 谢 您 的 下 载 观 看专家告诉