高中物理解题模型详解(物理模型在高中物理解题中的作用)
高中生经常会遇到这样的情况:在解决物理问题时,他们很顺利地解决了,但是看到答案后,他们发现他们离答案很远。一般来说,这种情况不是计算的问题,而是对对问题中的力或运动过程的分析,这就给了错原因是我们不能熟练地运用物理模型和解决问题的技巧。例如,质点,点电荷,光滑的斜坡、均匀的电磁场、自由落体、完全弹性碰撞、各种均匀运动以及问题中隐含的理想条件等。
1.模型分类1。理想模型
理想模型是高中最常见、最重要的物理模型。在理想模型中,我们将忽略一些次要因素并简化对对的研究。例如,质点,点电荷,光滑的斜坡、均匀的电磁场、自由落体、完全弹性碰撞、各种均匀运动以及问题中隐含的理想条件等。理想模型可以进一步细分为物理模型和过程模型。这里有几个简单的例子来说明对等模型的建立和应用
(1)匀速圆周运动当质点在半径为R的圆周上以某一点为中心运动时,其运动轨迹为圆周运动,这种运动称为“运动”。这里应该注意的是,在均匀圆周运动中的“均匀速度”是均匀速度,并且在均匀圆周运动中物体的速度方向总是变化的。在匀速圆周运动试题中容易出现的物理论文量有:重力(g)、向心力(a)、线速度(v)、角速度()和半径(r)。
常用的定律主要包括:基本公式(如向心加速度等于线速度的二次幂与半径之比a=);质点的合力指向圆心;系统机械能守恒等。均匀圆周运动根据主题信息可以进一步细分为绳模型、杆模型和弹簧模型,在平时的训练中必须注意区分这三种模型的异同。均匀圆周运动涉及物理模型质点和过程模型的均匀运动,因此在解决问题的过程中必须注意从主题中提取信息,并尽可能简化主题后建立模型。
(2)仅在重力作用下水平投掷的运动物体的初速度为零的运动称为自由落体。经常出现的物理量是:重力加速度(g)、时间(t)、初速度(v0)和质量(m)。应用规律主要包括:基本公式(如垂直位移h=gt2,水平位移x=v0t,速度夹角正切值等于位移夹角正切值的2倍);加速度总是g,系统的机械能守恒。
在理想模型问题中,模型建立后会得到一些相关的物理量,根据所学的规律,将这些物理量代入相关的公式,就可以从根本上解决问题。2.等效模型
等效模型将把对对的抽象、复杂和陌生的研究转化为具体、简单和熟悉的事情。具体例子有:磁场中的磁感应线、电场中的电场线、等效电路图等。用等效模型解决问题的关键在于物理定律的应用(如电势沿电场线方向越来越低,磁感应线的切线方向就是此时的磁场方向)。二、解决问题的应用
学习物理模型后,如果不能熟练使用,那么物理模型在解决问题时就不会起到理想的作用。本文阐述了如何利用物理模型通过问题解决过程来解决问题。例1。由三个星体,忽略另一个星体和对,组成的系统有一种运动形式:三个星体在彼此的引力作用下位于等边三角形的三个顶点。在三角形所在的平面上,做同一个角速度绕一个公共中心的圆周运动(图中显示了当星体的质量不同时的一般情况)。如果星体的质量是2米,星体的质量和的质量都是2米,三角形的边长是1,找到
(1)答:星体的合力是法;(2)星体力的合力;(3)星体;中心的轨道半径(4)星体圆周运动时期。
分析:首先,有必要建立一个模型。质点和统一圆周运动模型出现在主题中。(1)在高中天体物理学问题中,常常有必要将天体运动理想化并将其抽象为质点统一圆周运动,而只考虑问题中涉及的天体对运动的影响。平行四边形的规则是:
FA=FBA FCA=FBA=2G(2)(2)也是从平行四边形法则导出的:
FB=FAB FCB=G()2(3)三个星体的圆周运动可以看作是角速度,的相同的匀速圆周运动,所以:
A=B=C,因为2R=,简化:
==用等边ABC代替,并分析解:RC=A
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(4)三个星体循环是相同的,对C 星体: FC=G()=M(2RC)
替换钢筋混凝土解决方案,得到:T=。例2。如图证明了长度为m的轻绳的上端固定在O点,绳的下端系着一个质量为m的球(球的大小可以忽略不计)。
(1)在水平拉力f的作用下,轻绳与垂直方向的夹角为,球保持静止。画出此时球的力图,并计算出力f;(2)将球从图中所示位置释放,初速度为零,球通过最低点时的速度,以及轻绳对球的拉力(不包括空气阻力)。
分析:模型也是先建立的。本课题包括质点模型、圆周运动模型和绳索模型。(1)物体的应力分析是解决问题的关键。物体的应力并不复杂。绳索的张力沿着绳索的方向,质点在重力方向上垂直向下,张力水平向右。绘制应力分析图:
这时,因为球是静止的,所以三力的合力为零,所以:F=Gtan=mgtan(2)因为机械能在圆周运动中是守恒的,从球到最低点的动能等于球的重力势能的减少。获取:=mg(1-lcos),并获取v=。在圆周运动中,a=,所以当v=,a=2g(1-cos)。利用圆周运动的向心力等于合力,我们可以得到:F方向=mg F绳,求解F绳mg 2mg(1-cos)。
3.摘要本文通过物理模型的分类和模型在解决问题中的应用来讨论物理模型在解决问题中的作用。从本文中可以看出,只要对确认了模型的内容,并正确地替换了相关的公式,一个看似复杂的物理问题就会变成一个简单的数学问题。问题中具体的计算过程都是数学问题,物理知识只是用来简化和抽象模型,列出具体的计算公式。
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