物理知识在生产实际和日常生活中的应用

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,物理知识在生产实际和日常生活中的应用,一、,命题趋势,二、,物理知识在生产实际和日常生活中的应用,三、,解题方法,例1,例2,例3,例4,2005年全国卷23,07年江苏省扬州市一模10,07年苏锡常镇四市二模4,2006年江苏高考题15,2007年理综山东卷36,07年苏锡常镇四市一模18,生活中的物理,一、命题趋势,随着高考改革的不断推进，知识与能力，以能力考核为主；理论与实际，以解决现实问题为中心；这些已成为高考命题的一个指导思想。因为考生在解决实际问题时，最能显示其能力大小，而且还能引导学生关注身边发生的现象和事件，关注科技进步和社会开展。高考卷的命题将会继续贯彻这一原那么，在日常生活、生产实际和现代科技中的应用必定是命题的素材。,预计命题所选的素材会是一些常听到的、常看到的、常被关注的但不一定认真思考过的问题。除现代科技外，涉及生产实际、日常生活、体育运动、人体科学、通信交通等各个方面的问题，仍应是关注的重点。,二、,物理知识在生产实际和日常生活中的应用,物理知识在日常生产、生活和现代科技中应用非常广泛，主要有,1体育运动方面：如跳高、跳水、体操、铅球、标枪等；,2天体物理方面：如天体的运行、一些星体的发现、人类的太空活动等；,3交通平安方面：汽车制动、平安距离、限速；4日常生活方面：如电饭锅、电熨斗等。,由上述题材形成的实际问题，立意新，情景活，对考生获取信息的能力、分析理解能力、空间想象能力等有较高的要求；同时对考生学科根底知识的掌握程度也是一个考验。,三、解题方法,解这类问题与解其他物理问题的不同之处在于，首先要把实际问题转化为物理问题。这也是这类问题使一局部考生感到困难的原因。为实现这一转化，应重视以下几点：,2、要分析实际现象的空间、时间特征。从空间上，要关注场景的细节，正确把握力的特征；从时间上，要分析实际现象如何一步一步演变，把这个演变的过程和典型的物理过程相对照，寻求转化。,1、从最根本的概念、规律和方法出发考虑问题。以实际情景立意的题目，往往不落俗套、不同于常见题型，由“题海中总结出来的套路一般很难应用。这时从最根本的概念、规律和方法出发分析、思考才是正途。这也正是命题者的匠心所具。,3、要能抓住现象的本质特征。面对题目给出的实际现象，应能抓住现象的本质特征，找出原因、原因的原因，抓住了这串因果链，实际上就是找到了解题思路，向物理问题的转化也就自然实现了。,4、要画示意图，而且要选好的角度。这可以大大降低思考的难度，尤其对于空间想象能力要求较高的题目。,例1、,两个宽度相同但长度不同的台球框固定在水平面上，从两个框的一个长边同时以相同速度分别发出球A和B，如下图。设球与框边碰撞时无机械能损失，不计一切摩擦，那么 (),A.两球同时回到最初出发的框边,B.A球先回到最初出发的框边,C.B球先回到最初出发的框边,D.由于尺寸不明，故无法确定,B,A,点拨：由光的反射规律，可知回到最初出发的框边的路程相同，如图示。,A,夜晚,汽车前灯发出的强光将迎面驶来的汽车司机照射得睁不开眼,严重影响行车平安.假设考虑将汽车前灯玻璃改用偏振玻璃,使射出的灯光变为偏振光;同时汽车前窗玻璃也采用偏振玻璃,其透偏方向正好与灯光的振动方向垂直,但还要能看清自己车灯发出的光所照亮的物体.假设所有的汽车前窗玻璃和前灯玻璃均按同一要求设置,如下措施中可行的是 ,A前窗玻璃的透振方向是竖直的，车灯玻璃的透振方向是水平的,B前窗玻璃的透振方向是竖直的，车灯玻璃的透振方向是竖直的,C前窗玻璃的透振方向是斜向右上45，车灯玻璃的透振方向是斜向左上45,D前窗玻璃和车灯玻璃的透振方向都是斜向右上45,D,例2、,电饭煲的工作原理如下图，可分为两局部，即控制局部：由S2、R1和黄灯组成，工作加热局部；有发热电阻R3、R2和红灯组成，S1是一个磁钢限温开关，手动闭合，当此开关的温度到达居里点103时，自动断开，且不能自动复位，S2是一个双金属片自动开关，当温度到达7080时，自动断开，低于70时，自动闭合，红灯、黄灯是指示灯，通过其电流必须较小，所以R1、R2起作用，R3是发热电阻，由于煮饭前温度低于70，所以S2是填断开或闭合。接通电源并按下S1后，,黄灯熄而红灯亮，R3发热，当,温度到达7080时,S2断开，,当温度到达103时饭熟,S1断开，,例3、,S,1,S,2,R,3,R,1,R,2,黄灯,红灯,电源,220V,限流,闭合,S,1,S,2,R,3,R,1,R,2,黄灯,红灯,电源,220V,当温度降到70以下时，S2闭合，电饭煲处于保温状态，由以上描述可知R2R3填，假设用电饭煲烧水时，直到水被烧干S1才会断开，试解释此现象。,解析：,R,1,、,R,2,起的作用是限流，防止指示灯因电流过大而烧毁，,S,2,是自动控温开关，当温度低于70时自动闭合，当温度高于7080时又自动断开，使电饭煲处于保温状态，由于,R,3,的功率较大，因此,R,2,R,3,，,由于开关S1必须当温度到达103时才自动断开，而水的沸点只有100，所以用电饭煲烧水时，直到水被烧干后S1才会断开,例4、,交通部门规定汽车在市区某些街道行驶速度不得超过vm30km/h一辆汽车在该水平路段紧急刹车时车轮抱死，沿直线滑行一段距离后停止，交警测得车轮在地面上滑行的轨迹长sm10m从手册中查出该车轮与地面间的动摩擦因数为0.72，取g10m/s2,1试通过计算，判断该汽车是否违反规定超速行驶,2目前，有一种先进的汽车制动装置，可保证车轮在制动时不被抱死，使车轮仍有一定的滚动，安装了这种防抱死装置的汽车，在紧急刹车时可获得比车轮抱死更大的制动力，从而使刹车距离大大减小假设安装防抱死装置的汽车刹车刹车时的制动力恒为F，驾驶员的反响时间为t，汽车的质量为m，汽车刹车前匀速行驶的速度为v，试推出驾驶员发现情况后紧急刹车时的平安距离s的表达式(用上述物理量F、t、m、v表示),解:,1汽车刹车且车轮抱死后，汽车受滑动摩擦力作用匀减速运动,滑动摩擦力,f,mg,汽车的加速度,a,-,f,/,m,-,g,由匀减速运动知vt2 v02=2as 式中vt0 ,则 ,代入数据得,v,0,=12m/s=43.2km/h30km/h ,即这辆车是超速的,2刹车距离由两局部组成,一是司机在反响时间内汽车行驶的距离s1,二是刹车后匀减速行驶的距离s2.,据题意有,s,s,1,s,2,=,v,t,+,v,2,/2,a,加速度大小为,a,F/m,那么平安距离为svtmv22F ,23(16分)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视为匀加速,加速过程中重心上升的距离称为“加速距离。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“竖直高度.现有以下数据:人原地上跳的“加速距离d1=0.50m，“竖直高度 h1=1.0m；跳蚤原地上跳的“加速距离 d2=0.00080m,“竖直高度 h2=0.10m。假想人具有与跳蚤相等的起跳加速度，而“加速距离仍为0.50m，那么人上跳的“竖直高度是多少？,2005年全国卷23、,解：用a表示跳蚤起跳的加速度，v表示离地时的速度，那么对加速过程和离地后上升过程分别有,v,2,=2,ad,2,v,2,=2g,h,2,假设假想人具有和跳蚤相同的加速度a，令V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，那么对加速过程和离地后上升过程分别有,V,2,=2,a,d,1,V,2,=2,gH,由以上各式可得,代入数值，得,H,=63m ,07年江苏省扬州市一模10,10某输电线路横穿公路时，要在地下埋线通过。为了保护输电线不至于被压坏，可预先铺设 结实的过路钢管，再让输电线从钢管中穿过。电线穿管的方案有两种，甲方案是铺设两根钢管，两条输电线分别从两根钢管中穿过，乙方案是只铺设一根钢管，两条输电线都从这一根钢管中穿过，如果输电导线输送的电流很强大，那么，以下说法正确的选项是 ,A.无论输送的电流是恒定电流还是交变电流，甲、乙两方案都是可行的,B.假设输送的电流是恒定电流，甲、乙两方案都是可行的,C.假设输送的电流是交变电流，乙方,案是可行的，甲方案是不可行的,D.假设输送的电流是交变电流，甲方,案是可行的，乙方案是不可行的,乙,甲,B C,07年苏锡常镇四市二模4,4电熨斗能自动控制温度，在熨烫不同的织物时，设定的温度可以不同，右图为电熨斗的结构图，电熨斗内部装有双金属片，双金属片上层金属的膨胀系数大于下层金属，假设把熨烫的棉麻衣物换成丝绸衣物，那么如何调节调温旋钮 (),A 向下 B 向上,C 保持原状 D.不能确定,绝缘支架,升降螺丝,弹性铜片,触点,双金属片,电热丝,金属底板,接电源,调温旋钮,织物材料,尼龙,合成纤维,丝绸,羊毛,麻,熨烫温度,低 高,答：常温时,上下触点接触,使电路接通,电热丝工作.,应向上调节调温旋钮,双金属片受热时,双金属片的上面一层形变大.易使触点别离.,B,2006年江苏高考题15,15、电热毯、电热锅等是人们常用的电热式家用电器，他们一般具有加热和保温功能，其工作原理大致相同。图1为某种电热式电器的简化电路图。主要元件有电阻丝R1、R2和自动开关S,1当自动开关S闭合和断开时，用电器分别处于什么状态？,2用电器由照明电路供电U=220V设加热时用电器的电功率为400W，保温时用电器的电功率为40W，那么R1和R2分别为多大？,3假设将图1中的自动开关S换成理想的晶体二极管D,如图2所示，其他条件,不变,求该用电器工作,1小时消耗的电能。,R,2,R,2,R,1,R,1,解:,1S闭合，处于加热状态 ,S断开，处于保温状态 ,2由功率公式得,P,1,=,U,2,/,R,P,2,=,U,2,/(,R,1,+,R,2,),联立 得,R,1,=121,R,2,=1089,(3),W,=,P,1,t,/2+,P,2,t,/2=0.22kWh (或7.9210,5,J),2007年理综山东卷36,36.物理3-3某压力锅结构如下图。盖好密封锅盖，将压力阀套在出气孔上，给压力锅加热，当锅内气体压强到达一定值时，气体就把压力阀顶起。假定在压力阀被顶起时，停止加热。,1假设此时锅内气体的体积为V,摩尔体积为V0,阿伏加德罗常数为NA,写出锅内气体分子数的估算表达式。,(2)假定在一次放气过程中，锅内气体对压力阀及外界做功1J,并向外界释放了2J的热量。锅内原有气体的内能如何变化？变化了多少？,压力阀,出气孔,锅盖,3大气压强P随海拔高度H的变化满足P=P01-H，其中常数0。结合气体定律定性分析在不同的海拔高度使用压力锅，当压力阀被顶起时锅内气体的温度有何不同。,解：,1设锅内气体分子数为n,2根据热力学第一定律,E,=,W,+,Q,=-3,J,锅内气体内能减少，减少了3,J,3由P=P01-H其中0知，随着海拔高度的增加，大气压强减小；,由,P,1,=,P,+,mg,/,S,知，随着海拔高度的增加，阀门被顶起时锅内气体压强减小；,根据查理定律,P,1,/,T,1,=,P,2,/,T,2,可知阀门被顶起时锅内气体温度随着海拔高度的增加而降低。,07年苏锡常镇四市一模18,18一般教室门上都安装一种暗锁，这种暗锁由外壳A、骨架B、弹簧C(劲度系数为k)、锁舌D(倾斜角=450)、锁槽E，以及连杆、锁头等部件组成，如图1所示。设锁舌D与外壳A和锁槽E之间的摩擦因数均为且受到的最大静摩擦力 f=NN为正压力.有一次放学后，当某同学准备锁门时，他加最大力时，也不能将门关上此种现象称为自锁，此刻暗锁所处的状态如图2所示，P为锁舌D与锁槽E之间的接触点，弹簧由于被压缩而缩短了x，求：,1锁舌D与锁槽E之间的正压力的大小,2在正压力很大的情况下，仍然,能够满足自锁条件，,那么至少要多大？,图2,P,拉门方向,D,A,B,C,E,图1,解：,1画出锁舌受力图，由力的平衡条件可知：,F,N,kx,f,1,f,2,kx,f,1,f,2,cos,45,0,Nsin,45,0,=0,F,Ncos,45,0,f,2,sin,45,0,=0,由,、式,得正压力的大小：,2令N趋向于，那么有,解得,