杭州市08復(fù)習(xí)研討會(huì)高三物理備考資料課件[整理二套]談高三物理教學(xué)的構(gòu)思.ppt

談高三物理教學(xué)的構(gòu)思 杭州二中胡亦民 新課程理念下的復(fù)習(xí)策略 課堂教學(xué)內(nèi)容的基本元素 概念 規(guī)律 背景 模型 方法 概念 物理概念是從大量的物理現(xiàn)象和過(guò)程中抽象出來(lái)的 它更深刻地反映了事物的共同特征和本質(zhì)屬性 因此可以說(shuō) 概念是濃縮了的知識(shí)點(diǎn) 規(guī)律 物理規(guī)律反映的是物理概念之間的聯(lián)系 從這個(gè)意義上來(lái)說(shuō) 物理規(guī)律是壓縮了的知識(shí)鏈 背景 呈現(xiàn)物理過(guò)程的方式 它可以是圖也可以是文字 模型 一種理想化的實(shí)物或物理過(guò)程 方法 能幫助解決問(wèn)題的手段 新課教學(xué)與復(fù)習(xí)課教學(xué) 新課教學(xué)的教學(xué)框架示意圖 以夯實(shí)知識(shí)結(jié)構(gòu)為教學(xué)目標(biāo)的縱向線 以探索規(guī)律的應(yīng)用為教學(xué)目標(biāo)的橫向線 以構(gòu)建物理模型和使用物理方為教學(xué)目標(biāo)的交叉區(qū) 復(fù)習(xí)課的立體教學(xué)框架構(gòu)思 復(fù)習(xí)課教學(xué)的教學(xué)框架示意圖 復(fù)習(xí)課教學(xué)設(shè)計(jì)要素設(shè)置 復(fù)習(xí)課教學(xué)水平面的設(shè)置 力物體的平衡 復(fù)習(xí)教學(xué)豎直平面的設(shè)計(jì) 牛頓第二定律的應(yīng)用 力 加速度 運(yùn)動(dòng) f ma 教學(xué)交叉區(qū)的設(shè)置 牛頓第二定律的應(yīng)用 實(shí)物模型 運(yùn)動(dòng)模型 處理方法 選擇物理背景 展示物理模型 突現(xiàn)處理方法 一 夯實(shí)知識(shí)結(jié)構(gòu) 準(zhǔn)確把握知識(shí)點(diǎn) 完整建立知識(shí)平面是夯實(shí)知識(shí)結(jié)構(gòu)的重要特征 概念有支撐 規(guī)律有依托 例1 一架飛機(jī)從上海起飛 途徑太平洋上空 飛往美國(guó)洛山機(jī) 飛行過(guò)程中飛機(jī)離洋面的高度和飛行速度大小始終不變 1 飛機(jī)中的乘客對(duì)座椅的壓力與乘客受到的地球引力誰(shuí)大 2 若飛機(jī)沿原航線從洛山機(jī)飛回上海 則兩次飛行中比較乘客對(duì)座椅的壓力 例2 汽車(chē)以a1 8m s2作勻減速運(yùn)動(dòng) 它通過(guò)a處時(shí)的即時(shí)速度是v0 16m s 在汽車(chē)通過(guò)a處的同時(shí) 一個(gè)騎自行車(chē)的人與汽車(chē)同方向以a2 2m s2的加速度由靜止開(kāi)始作勻加速運(yùn)動(dòng) 問(wèn) 經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間自行車(chē)才能追上汽車(chē) 誤解 一個(gè)物體以16m s的速度從坐標(biāo)原點(diǎn)出發(fā)沿x軸運(yùn)動(dòng) 同時(shí)具有 8m s2的加速度 問(wèn) 3 2秒末物體的位置 例3 測(cè)力計(jì)中的輕彈簧有10卷 剪去2卷后裝回去 重新調(diào)整零點(diǎn)后測(cè)量一物體重為5n 問(wèn)物體實(shí)際重量為多少 例4 用光滑的粗鐵絲做成一直角三角形 bc邊水平 ac邊豎直 abc為 在ab和ac兩邊上分別套有細(xì)線系著的銅環(huán) 當(dāng)它們靜止時(shí) 細(xì)線跟ab所成的角 的大小為 細(xì)線長(zhǎng)度小于bc a b 2c d 2 二 教學(xué)中注重模型與方法的教育 方法 研究對(duì)象的選取 物理過(guò)程的選取 物理手段的使用 數(shù)學(xué)方法的使用等 的使用 物理模型 實(shí)物模型 過(guò)程模型 狀態(tài)模型等 的構(gòu)建是高三復(fù)習(xí)教學(xué)的精華所在 例5 如圖 一切摩擦不計(jì) 彈簧原長(zhǎng) p q兩物體處于靜止 對(duì)p施一水平向右的恒力f 則從施力到彈簧被壓縮到最短的過(guò)程中 a p q的加速度始終增大b p q的加速度先減小后增大c p對(duì)q的作用力始終增大d p對(duì)q的作用力先減小后增大 例6 如圖所示 用托盤(pán)托住質(zhì)量為m的物體 使勁度系數(shù)為k的輕彈簧處于原長(zhǎng) 逐漸下移托盤(pán)使物體向下做加速度為a的勻加速直線運(yùn)動(dòng) 問(wèn)物體從靜止開(kāi)始到脫離托盤(pán)用多長(zhǎng)時(shí)間 例7 如圖所示 光滑斜面上質(zhì)量均為m的兩木塊a b用勁度系數(shù)為k的輕彈簧相連 整個(gè)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài) b木塊由擋板c擋住 現(xiàn)在用一沿斜面向上的拉力f拉動(dòng)木塊a 使a沿斜面向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng) 研究力f剛作用在a木塊的瞬間到木塊b剛離開(kāi)擋板的瞬間這一過(guò)程 需多長(zhǎng)時(shí)間 例8 a b c質(zhì)量相等 剪斷繩子瞬間 a b c的加速度 ac 0 aa 1 5g 物理背景由簡(jiǎn)單到復(fù)雜 模型數(shù)量由少到多 教學(xué)案例1 對(duì)稱思想在物理解題中的應(yīng)用 對(duì)稱法作為一種具體的解題方法 能體現(xiàn)學(xué)生的直觀思維能力和客觀的猜想推理能力 既有利于高校選拔能力強(qiáng)素質(zhì)高的優(yōu)秀人才 又有利于中學(xué)教學(xué)對(duì)學(xué)生的學(xué)科素質(zhì)和美學(xué)素質(zhì)的培養(yǎng) 作為一種重要的物理思想和方法 相信在今后的高考命題中必將有所體現(xiàn) 例題1 慣性制導(dǎo)系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用于彈道式導(dǎo)彈工程中 這個(gè)系統(tǒng)的重要元件之一是加速度計(jì) 加速度計(jì)構(gòu)造原理的示意圖如圖所示 沿導(dǎo)彈長(zhǎng)度方向安裝的固定光滑桿上套一質(zhì)量為m的滑塊 滑塊兩側(cè)分別與勁度系數(shù)均為k的彈簧相連 兩彈簧的另一端與固定壁相連 滑塊原來(lái)靜止 彈簧處于自然長(zhǎng)度 滑塊上有指針 可通過(guò)標(biāo)尺測(cè)出滑塊的位移 然后通過(guò)控制系統(tǒng)進(jìn)行制導(dǎo) 設(shè)某段時(shí)間內(nèi)導(dǎo)彈沿水平方向運(yùn)動(dòng) 指針向左偏離0點(diǎn)的距離為s 則這段時(shí)間內(nèi)導(dǎo)彈的加速度 d a 方向向左 大小為ks mb 方向向右 大小為ks mc 方向向左 大小為2ks md 方向向右 大小為2ks m 例題2 如圖所示 兩個(gè)共軸的圓筒形金屬電極 外電極接地 其上均勻分布著平行于軸線的四條狹縫a b c和d 外筒的外半徑為r 在圓筒之外的足夠大區(qū)域中有平行于軸線方向的均勻磁場(chǎng) 磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為b 在兩極間加上電壓 使兩圓筒之間的區(qū)域內(nèi)有沿半徑向外的電場(chǎng) 一質(zhì)量為m 帶電量為 q的粒子 從緊靠?jī)?nèi)筒且正對(duì)狹縫a的s點(diǎn)出發(fā) 初速為零 如果該粒子經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的運(yùn)動(dòng)之后恰好又回到出發(fā)點(diǎn)s 則兩電極之間的電壓u應(yīng)是多少 不計(jì)重力 整個(gè)裝置在真空中 設(shè)粒子射入磁場(chǎng)區(qū)的速度為v 根據(jù)能量守恒 有mv2 2 qu 設(shè)粒子在洛倫茲力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r 由洛倫茲力公式和牛頓定律得 bv mv2 r 由對(duì)稱性可知 要回到s點(diǎn) 粒子從a到 必經(jīng)過(guò)圓周 所以半徑r必定等于筒的外半徑r 即r r 由以上各式解得 u qr0b2 2m 探究1 一人在離地h高度處 以相同的速率v0同時(shí)拋出兩小球a和b a被豎直上拋 b被豎直下拋 兩球落地時(shí)間差為 ts 求速率v0 時(shí)間對(duì)稱 命題意圖 考查綜合分析靈活處理問(wèn)題的能力 b級(jí)要求 分析誤區(qū) 考生陷于對(duì)兩運(yùn)動(dòng)過(guò)程的分析 試圖尋找兩過(guò)程中速度 時(shí)間的關(guān)聯(lián)關(guān)系 比較求解 而不能從宏觀總體上據(jù)豎直上拋時(shí)間的對(duì)稱性上切入求解 解題方法 對(duì)于a的運(yùn)動(dòng) 當(dāng)其上拋后再落回拋出點(diǎn)時(shí) 由于速度對(duì)稱 向下的速度仍為v0 所以a球在拋出點(diǎn)以下的運(yùn)動(dòng)和b球完全相同 落地時(shí)間也相同 因此 t就是a球在拋出點(diǎn)以上的運(yùn)動(dòng)時(shí)間 根據(jù)時(shí)間對(duì)稱 t 2v0 g 所以v0 g t 2 探究2 如圖所示 設(shè)有兩面垂直于地面的光滑墻a和b 兩墻水平距離為1 0m 從距地面高19 6m處的一點(diǎn)c以初速度為5 0m s 沿水平方向投出一小球 設(shè)球與墻的碰撞為彈性碰撞 求小球落地點(diǎn)距墻a的水平距離 球落地前與墻壁碰撞了幾次 忽略空氣阻力 鏡物對(duì)稱 命題意圖 考查考生綜合分析 推理歸納的能力 b級(jí)要求 分析誤區(qū) 陷于逐段分析求解的泥潭 而不能依對(duì)稱性將整個(gè)過(guò)程等效為一個(gè)平拋的過(guò)程 依水平位移切入求解 解題方法 如圖所示 設(shè)小球與墻壁碰撞前的速度為v 因?yàn)槭菑椥耘鲎?所以在水平方向上以原速率彈回 即v v 墻壁光滑 所以在豎直方向上原速率不變 即v v 從而小球與墻壁碰撞前后的速率v和v 相等 關(guān)于墻壁對(duì)稱 碰撞后的軌跡與無(wú)墻壁時(shí)小球繼續(xù)前進(jìn)的軌跡關(guān)于墻壁對(duì)稱 以后的碰撞亦然 因此 可將墻壁比作平面鏡 把小球的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為統(tǒng)一的平拋運(yùn)動(dòng)處理 如圖所示 由h gt2 2和n v0t d可得碰撞次數(shù) 由于n剛好為偶數(shù) 故小球最后在a墻腳 即落地點(diǎn)距離a的水平距離為零 一 用對(duì)稱思想命題的特點(diǎn) 一個(gè)試題由三部分構(gòu)成 即物理背景 物理模型 物理過(guò)程 對(duì)稱思想可落腳在任一部分 從而形成命題的手段 背景對(duì)稱 模型對(duì)稱 過(guò)程 時(shí)間和空間 對(duì)稱 二 利用對(duì)稱思想解題的思路1 領(lǐng)會(huì)物理情景 選取研究對(duì)象 在仔細(xì)審題的基礎(chǔ)上 對(duì)條件 背景 模型 過(guò)程深刻剖析 選取恰當(dāng)?shù)难芯繉?duì)象如運(yùn)動(dòng)的物體 運(yùn)動(dòng)的某一過(guò)程或某一狀態(tài) 2 透析研究對(duì)象的屬性 運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)及規(guī)律 3 尋找研究對(duì)象的對(duì)稱性特點(diǎn) 在已有經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上通過(guò)直覺(jué)思維 或借助對(duì)稱原理的啟發(fā)進(jìn)行聯(lián)想類(lèi)比 來(lái)分析挖掘研究對(duì)象在某些屬性上的對(duì)稱性特點(diǎn) 這是解題的關(guān)鍵環(huán)節(jié) 4 利用對(duì)稱性特點(diǎn) 依物理規(guī)律 對(duì)題目求解 針對(duì)訓(xùn)練 1 如圖所示 質(zhì)量為m1的框架頂部懸掛著質(zhì)量分別為m2 m3的兩物體 m2 m3 物體開(kāi)始處于靜止?fàn)顟B(tài) 現(xiàn)剪斷兩物體間的連線取走m3 當(dāng)物體m2向上運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí) 彈簧對(duì)框架的作用力大小等于 框架對(duì)地面的壓力等于 2 用材料相同的金屬棒 構(gòu)成一個(gè)正四面體如圖所示 如果每根金屬棒的電阻為r 求a b兩端的電阻r 由于c d兩點(diǎn)為對(duì)稱點(diǎn) 因此這兩點(diǎn)為等勢(shì)點(diǎn) 即c d間無(wú)電流通過(guò) 所以可將c d斷開(kāi) 其等效電路如圖1所示 顯然r r 2 c d兩點(diǎn)為等電勢(shì)點(diǎn) 當(dāng)然也可將等勢(shì)點(diǎn)重合在一起 其等效電路如圖2所示 很顯然 r r 2 圖1 圖2 3 如圖所示 半徑為r的圓環(huán) 其上帶有均勻分布的正電荷 單位長(zhǎng)度的電荷為q 現(xiàn)截去圓環(huán)上部的一小段長(zhǎng)度為l l r 的圓弧ab 求剩余部分在圓心o處的場(chǎng)強(qiáng) 4 如圖所示在一個(gè)半徑為r的絕緣橡皮圓筒中有一個(gè)沿軸向的磁感應(yīng)強(qiáng)度為b的勻強(qiáng)磁場(chǎng) 一個(gè)質(zhì)量為m 帶電量為q的帶負(fù)電的粒子 在很小的缺口a處垂直磁場(chǎng)沿半徑方向射入 帶電粒子與圓筒碰撞時(shí)無(wú)動(dòng)能損失 要使帶電粒子在里面繞行一周后 恰從a處飛出 問(wèn)入射的初速度的大小應(yīng)滿足什么條件 重力不計(jì) 帶電粒子在筒內(nèi)碰一次從a處飛出是不可能的 因?yàn)閹щ娏Ｗ釉诖艌?chǎng)內(nèi)不可能是直線運(yùn)動(dòng)的 如果帶電粒子在圓筒內(nèi)碰撞兩次可以從a處飛出 譬如在b點(diǎn) c點(diǎn)處兩次再?gòu)腶點(diǎn)飛出 如圖所示 由于帶電粒子軌跡弧ab是對(duì)稱的 當(dāng)帶電粒子在a點(diǎn)的速度是半徑方向 則在b點(diǎn)的速度方向也是沿半徑方向 同樣在c點(diǎn)速度方向也是沿半徑方向 最后從a點(diǎn)出來(lái)時(shí)的速度也沿半徑方向出來(lái) 5 如圖所示 ab是半徑為r的圓的一條直徑 該圓處于勻強(qiáng)電場(chǎng)中 場(chǎng)強(qiáng)為e 在圓周平面內(nèi) 將一帶正電q的小球從a點(diǎn)以相同的動(dòng)能拋出 拋出方向不同時(shí) 小球會(huì)經(jīng)過(guò)圓周上不同的點(diǎn) 在這些所有的點(diǎn)中 到達(dá)c點(diǎn)時(shí)小球的動(dòng)量最大 已知 cab 30 若不計(jì)重力和空氣阻力 試求 1 電場(chǎng)方向與直線ac間的夾角 2 若小球在a點(diǎn)時(shí)初速度方向與電場(chǎng)方向垂直 則小球恰能落在c點(diǎn) 則初動(dòng)能為多少 1 用對(duì)稱性直接判斷電場(chǎng)方向 由題設(shè)條件 在圓周平面內(nèi) 從a點(diǎn)以相同的動(dòng)能向不同方向拋出帶正電的小球 小球會(huì)經(jīng)過(guò)圓周上不同點(diǎn) 且以經(jīng)c點(diǎn)時(shí)小球的動(dòng)能最大 可知 電場(chǎng)線平行于圓平面 又據(jù)動(dòng)能定理 電場(chǎng)力對(duì)到達(dá)c點(diǎn)的小球做功最多 為wac quac 因此 uac最大 即c點(diǎn)的電勢(shì)比圓周上的任何一點(diǎn)都低 又因?yàn)閳A周平面處在勻強(qiáng)電場(chǎng)中 故連oc 圓周上各點(diǎn)電勢(shì)關(guān)于oc對(duì)稱 或作過(guò)c點(diǎn)且與圓周相切的線cf cf是等勢(shì)線 oc方向即為電場(chǎng)方向 如圖所示 其與直徑ac夾角為 aco cab 30 2 小球在勻強(qiáng)電場(chǎng)中做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng) 小球沿ab方向拋出 設(shè)其初速度為v0 小球質(zhì)量為m 在垂直電場(chǎng)方向 有 教學(xué)案例2 數(shù)形結(jié)合思想與圖象方法 數(shù)形結(jié)合是一種重要的數(shù)學(xué)方法 其應(yīng)用大致可分為兩種情況 或借助于數(shù)的精確性來(lái)闡明形的某些屬性 或借助于形的幾何直觀性來(lái)闡明數(shù)之間某種關(guān)系 圖象方法便是很好的實(shí)例 1 能形象地表述物理規(guī)律 2 能直觀地描述物理過(guò)程 3 鮮明地表示物理量之間的相互關(guān)系及變化趨勢(shì) 例題1 一列簡(jiǎn)諧橫波 在t 0時(shí)刻的波形如圖所示 自右向左傳播 已知在t1 0 7s時(shí) p點(diǎn)出現(xiàn)第二次波峰 0 7s內(nèi)p點(diǎn)出現(xiàn)兩次波峰 q點(diǎn)的坐標(biāo)是 7 0 則以下判斷中正確的是 bc a 質(zhì)點(diǎn)a和質(zhì)點(diǎn)b在t 0時(shí)刻的位移是相等的b 在t 0時(shí)刻 質(zhì)點(diǎn)c向上運(yùn)動(dòng)c 在t2 0 9s末 q點(diǎn)第一次出現(xiàn)波峰d 在t3 1 26s末 q點(diǎn)第一次出現(xiàn)波峰 例2 一只老鼠從洞穴出來(lái)沿直線運(yùn)動(dòng) 老鼠的運(yùn)動(dòng)速度與它到洞穴的距離成反比 當(dāng)距離為d1時(shí)老鼠速度為v1 當(dāng)距離為d2時(shí)老鼠速度為v2 求老鼠從距洞穴距離為d1到距離為d2的過(guò)程中所需要的時(shí)間 探究例題 例1 一顆速度較大的子彈 水平擊穿原來(lái)靜止在光滑水平面上的木塊 設(shè)木塊對(duì)子彈的阻力恒定 則當(dāng)子彈入射速度增大時(shí) 下列說(shuō)法正確的是 a 木塊獲得的動(dòng)能變大b 木塊獲得的動(dòng)能變小c 子彈穿過(guò)木塊的時(shí)間變長(zhǎng)d 子彈穿過(guò)木塊的時(shí)間變短 命題意圖 考查對(duì)物理過(guò)程的綜合分析能力及運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)靈活處理物理問(wèn)題的能力 b級(jí)要求 分析誤區(qū) 考生缺乏處理問(wèn)題的靈活性 不能據(jù)子彈與木塊的作用過(guò)程作出v t圖象 來(lái)作出分析 推理和判斷 容易據(jù)常規(guī)的思路依牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式去列式求解 使計(jì)算復(fù)雜化 且易出現(xiàn)錯(cuò)誤判斷 解題方法 子彈以初速v0穿透木塊過(guò)程中 子彈 木塊在水平方向都受恒力作用 子彈做勻減速運(yùn)動(dòng) 木塊做勻加速運(yùn)動(dòng) 子彈 木塊運(yùn)動(dòng)的v t圖如圖中實(shí)線所示 圖中oa v0b分別表示子彈穿過(guò)木塊過(guò)程中木塊 子彈的運(yùn)動(dòng)圖象 而圖中梯形oabv0的面積為子彈相對(duì)木塊的位移即木塊長(zhǎng)l 當(dāng)子彈入射速度增大變?yōu)関0 時(shí) 子彈 木塊的運(yùn)動(dòng)圖象便如圖中虛線所示 梯形oa b v0 的面積仍等于子彈相對(duì)木塊的位移即木塊長(zhǎng)l 故梯形oabv0與梯形oa b v0 的面積相等 由圖可知 當(dāng)子彈入射速度增加時(shí) 木塊獲得的動(dòng)能變小 子彈穿過(guò)木塊的時(shí)間變短 所以本題正確答案是b d 例2 用伏安法測(cè)一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻 伏安圖象如圖所示 根據(jù)圖線回答 1 干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻各多大 2 圖線上a點(diǎn)對(duì)應(yīng)的外電路電阻是多大 電源此時(shí)內(nèi)部熱耗功率是多少 3 圖線上a b兩點(diǎn)對(duì)應(yīng)的外電路電阻之比是多大 對(duì)應(yīng)的輸出功率之比是多大 4 在此實(shí)驗(yàn)中 電源最大輸出功率是多大 命題意圖 考查考生認(rèn)識(shí) 理解并運(yùn)用物理圖象的能力 b級(jí)要求 分析誤區(qū) 考生對(duì)該圖象物理意義理解不深刻 無(wú)法據(jù)特殊點(diǎn) 斜率等找出e r r 無(wú)法結(jié)合直流電路的相關(guān)知識(shí)求解 解題方法 利用題目給予圖象回答問(wèn)題 首先應(yīng)識(shí)圖 從對(duì)應(yīng)值 斜率 截面 面積 橫縱坐標(biāo)代表的物理量等 理解圖象的物理意義及描述的物理過(guò)程 由u i圖象知e 1 5v 斜率表內(nèi)阻 外阻為圖線上某點(diǎn)縱坐標(biāo)與橫坐標(biāo)比值 當(dāng)電源內(nèi)外電阻相等時(shí) 電源輸出功率最大 1 開(kāi)路時(shí) i 0 的路端電壓即電源電動(dòng)勢(shì) 因此e 1 5v 內(nèi)電阻r e i短 0 2 也可由圖線斜率的絕對(duì)值即內(nèi)阻 有r 1 5 1 0 2 5 0 2 2 a點(diǎn)對(duì)應(yīng)外電阻ra ua ia 0 4 此時(shí)電源內(nèi)部的熱耗功率pr ia2r 2 52 0 2 1 25w 也可以由面積差求得pr iae iaua 2 5 1 5 1 0 w 1 25w 3 電阻之比 輸出功率之比 4 電源最大輸出功率出現(xiàn)在內(nèi) 外電阻相等時(shí) 此時(shí)路端電壓u e 2 干路電流i i短 2 因而最大輸出功率p出m 1 5 2 7 5 2w 2 81w 當(dāng)然直接用p出m e2 4r計(jì)算或由對(duì)稱性找乘積iu 對(duì)應(yīng)于圖線上的面積 的最大值 也可以求出此值 有關(guān)以圖象及其運(yùn)用為背景的命題 已成為高考考查的熱點(diǎn) 它要求學(xué)生做到三會(huì) 1 會(huì)識(shí)圖 認(rèn)識(shí)圖象 理解圖象的物理意義 2 會(huì)做圖 依據(jù)物理現(xiàn)象 物理過(guò)程 物理規(guī)律作出圖象 且能對(duì)圖象變形或轉(zhuǎn)換 3 會(huì)用圖 能用圖象分析實(shí)驗(yàn) 用圖象描述復(fù)雜的物理過(guò)程 用圖象法來(lái)解決物理問(wèn)題 通常我們遇到的圖象問(wèn)題可以分為圖象的選擇 描繪 變換 分析和計(jì)算 以及運(yùn)用圖象求解物理問(wèn)題幾大類(lèi) 1 求解物理圖象的選擇 可稱之為 選圖題 類(lèi)問(wèn)題可用 排除法 即排除與題目要求相違背的圖象 留下正確圖象 也可用 對(duì)照法 即按照題目要求畫(huà)出正確草圖 再與選項(xiàng)對(duì)照解決此類(lèi)問(wèn)題的關(guān)鍵就是把握?qǐng)D象特點(diǎn) 分析相關(guān)物理量的函數(shù)關(guān)系或物理過(guò)程的變化規(guī)律 2 求解物理圖象的描繪 可稱之為 作圖題 問(wèn)題的方法是 首先和解常規(guī)題一樣 仔細(xì)分析物理現(xiàn)象 弄清物理過(guò)程 求解有關(guān)物理量或分析其與相關(guān)物理量間的變化關(guān)系 然后正確無(wú)誤地作出圖象 在描繪圖象時(shí) 要注意物理量的單位 坐標(biāo)軸標(biāo)度的適當(dāng)選擇及函數(shù)圖象的特征等 3 處理有關(guān)圖象的變換問(wèn)題 首先要識(shí)圖 即讀懂已知圖象表示的物理規(guī)律或物理過(guò)程 然后再根據(jù)所求圖象與已知圖象的聯(lián)系 進(jìn)行圖象間的變換 4 在定性分析物理圖象時(shí) 要明確圖象中的橫軸與縱軸所代表的物理量 要區(qū)分圖象中相關(guān)物理量正負(fù)值物理意義 要注意分析各段不同函數(shù)形式的圖線所表征的物理過(guò)程 要弄清圖象物理意義 借助有關(guān)的物理概念 規(guī)律作出分析判斷 對(duì)物理圖象定量計(jì)算時(shí) 要搞清圖象所揭示的物理規(guī)律或物理量間的函數(shù)關(guān)系 要善于挖掘圖象中的隱含條件 明確有關(guān)圖線所包圍的面積 圖象在某位置的斜率 圖線在縱軸和橫軸上的截距所表示的物理意義 根據(jù)圖象所描繪的物理過(guò)程 運(yùn)用相應(yīng)的物理規(guī)律計(jì)算求解 5 在利用圖象法求解物理問(wèn)題時(shí) 要根據(jù)題意把抽象的物理過(guò)程用圖線表示出來(lái) 將物理間的代數(shù)關(guān)系轉(zhuǎn)化為幾何關(guān)系 運(yùn)用圖象直觀 簡(jiǎn)明的特點(diǎn) 分析解決物理問(wèn)題 正對(duì)訓(xùn)練 1 一列橫波在t 0時(shí)刻的波形如圖中實(shí)線所示 在t 1 時(shí)刻的波形如圖中虛線所示 由此可以判定此波的 ac a 波長(zhǎng)一定是4cmb 周期一定是4 c 振幅一定是2cmd 傳播速度一定是1cm s 2 如圖所示 豎直放置的螺線管與導(dǎo)線abcd構(gòu)成回路 導(dǎo)線所圍區(qū)域內(nèi)有一垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng) 螺線管下方水平桌面上有一導(dǎo)體圓環(huán) 導(dǎo)線abcd所圍區(qū)域內(nèi)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度按下圖中哪一種圖線隨時(shí)間變化時(shí) 導(dǎo)體圓環(huán)將受到向上的磁場(chǎng)力 cd 3 如圖所示電路中 s是閉合的 此時(shí)流過(guò)線圈l的電流為i1 流過(guò)燈泡a的電流為i2 且i1 i2 在t1時(shí)刻將s斷開(kāi) 那么流過(guò)燈泡的電流隨時(shí)間變化的圖象是下圖中的哪一個(gè) d 4 如圖所示 一水平飛行的子彈恰能穿過(guò)用輕質(zhì)銷(xiāo)釘銷(xiāo)住 并置于光滑水平面上的a b兩木塊 且木塊b獲得的動(dòng)能為ek1 若拔去銷(xiāo)釘c 仍讓這顆子彈水平射入a b兩木塊 木塊b獲得的動(dòng)能為ek2 則 a 子彈不能穿過(guò)木塊b 且ek1 ek2b 子彈不能穿過(guò)木塊b 且ek1 ek2c 子彈仍能穿過(guò)木塊b 且ek1 ek2d 子彈仍能穿過(guò)木塊b 且ek1 ek2 拔去銷(xiāo)釘前 子彈剛好穿過(guò)木塊 子彈 木塊運(yùn)動(dòng)的v t圖如圖所示 三角形ocv的面積即為ab木塊總長(zhǎng)度 拔去銷(xiāo)釘后 木塊ab先一起向右加速 設(shè)經(jīng)過(guò)時(shí)間t 后子彈進(jìn)入木塊b 子彈進(jìn)入木塊b后 木塊b的加速度比拔去銷(xiāo)釘前的加速度大 故木塊b的運(yùn)動(dòng)圖象如圖中oa ab所示 從圖中不難看出 拔去銷(xiāo)釘后 子彈與木塊b能達(dá)到共同速度vb2 相對(duì)a和b的總路程為四邊形oabv的面積 由于vb2 vb1 四邊形oabv的面積小于三角形ocv的面積 故子彈不能穿過(guò)b木塊 且ek1 ek2 應(yīng)選b 5 以初速度va 40m s豎直上拋一個(gè)小球a 經(jīng)時(shí)間 t后又以初速度vb 20m s豎直上拋另一個(gè)小球b 為了使兩球在空中相遇 取g 10 s2 試分析 t應(yīng)滿足什么條件 6 兩球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間分別為 ta 2va g 8 s tb 2vb g 4 s 根據(jù)定性畫(huà)出的如下h t圖象 可以看出 兩球在空中相遇 即h t圖線交點(diǎn)的縱坐標(biāo)不為0的條件為 ta t ta tb8s t 4s 教學(xué)案例3 物理中的數(shù)學(xué)方法 數(shù)學(xué)作為工具學(xué)科 其思想 方法和知識(shí)始終滲透貫穿于整個(gè)物理學(xué)習(xí)和研究的過(guò)程中 為物理概念 定律的表述提供簡(jiǎn)潔 精確的數(shù)學(xué)語(yǔ)言 為學(xué)生進(jìn)行抽象思維和邏輯推理提供有效方法 為物理學(xué)的數(shù)量分析和計(jì)算提供有力工具 中學(xué)物理教學(xué)大綱對(duì)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)工具解決物理問(wèn)題的能力作出了明確要求 例題1 用質(zhì)量為m的鐵錘沿水平方向?qū)①|(zhì)量為m 長(zhǎng)為l的鐵釘敲入木板 鐵錘每次以相同的速度v 擊釘 隨即與釘一起運(yùn)動(dòng)并使釘進(jìn)入木板一定距離 在每次受擊進(jìn)入木板的過(guò)程中 釘所受到的平均阻力為前一次受擊進(jìn)入木板過(guò)程所受平均阻力的k倍 k 1 1 若敲擊三次后釘恰好全部進(jìn)入木板 求第一次進(jìn)入木板過(guò)程中釘所受到的平均阻力 2 若第一次敲擊使釘進(jìn)入木板深度為l 問(wèn)至少敲擊多少次才能將釘全部敲入木板 并就你的解答討論要將釘全部敲入木板 l 必須滿足的條件 l1 1 1 k l 例題2 如圖所示 虛線mn是一垂直紙面的平面與紙面的交線 在平面右側(cè)的半空間存在一磁感應(yīng)強(qiáng)度為b的勻強(qiáng)磁場(chǎng) 方向垂直紙面向外 o是mn上的一點(diǎn) 從o點(diǎn)可以向磁場(chǎng)區(qū)域發(fā)射電量為 質(zhì)量為m 速率為v的粒子 粒子射入磁場(chǎng)時(shí)的速度可在紙面內(nèi)向各個(gè)方向 已知先后射入的兩個(gè)粒子恰好在磁場(chǎng)中給定的p點(diǎn)相遇 p到o的距離為l 不計(jì)重力及粒子間的相互作用 1 求所考查的粒子在磁場(chǎng)中的軌道半徑 2 求這兩個(gè)粒子從o點(diǎn)射入磁場(chǎng)的時(shí)間間隔 探究例題 例1 一彈性小球自 m高處自由下落 當(dāng)它與水平地面每碰撞一次后 速度減小到碰前的7 9 不計(jì)每次碰撞時(shí)間 計(jì)算小球從開(kāi)始下落到停止運(yùn)動(dòng)所經(jīng)過(guò)的路程和時(shí)間 命題意圖 考查綜合分析 歸納推理能力 b級(jí)要求 分析誤區(qū) 考生不能通過(guò)對(duì)開(kāi)始的幾個(gè)重復(fù)的物理過(guò)程的分析 歸納出位移和時(shí)間變化的通項(xiàng)公式致使無(wú)法對(duì)數(shù)列求和得出答案 方法與技巧 數(shù)列法 例2 如圖所示 軸右方向有方向垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng) 一個(gè)質(zhì)量為m 電量為 的質(zhì)子以速度v水平向右通過(guò) 軸上p點(diǎn) 最后從 軸上的m點(diǎn)射出磁場(chǎng) 已知m點(diǎn)到原點(diǎn)o的距離為h 質(zhì)子射出磁場(chǎng)時(shí)速度方向與 軸負(fù)方向夾角 求 1 磁感應(yīng)強(qiáng)度大小和方向 2 適當(dāng)時(shí)候 在 軸右方再加一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)就可以使質(zhì)子最終能沿 軸正方向做勻速直線運(yùn)動(dòng) 從質(zhì)子經(jīng)過(guò)p點(diǎn)開(kāi)始計(jì)時(shí) 再經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間加這個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng) 電場(chǎng)強(qiáng)度多大 方向如何 命題意圖 依質(zhì)子在復(fù)合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)為背景 設(shè)置命題 考查綜合運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決物理問(wèn)題的能力 b級(jí)要求 分析誤區(qū) 考生無(wú)法運(yùn)用幾何關(guān)系來(lái)確定帶電粒子勻速圓周運(yùn)動(dòng)的圓心位置 進(jìn)而沒(méi)能據(jù)幾何關(guān)系求出半徑 無(wú)法畫(huà)出所求示意圖 致使無(wú)法對(duì)整個(gè)物理過(guò)程作深刻的分析求解 方法與技巧 1 先找圓心 過(guò)m點(diǎn)和p點(diǎn)的切線作垂線 其交點(diǎn)即為粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的圓心 則由幾何關(guān)系 設(shè)粒子運(yùn)動(dòng)半徑為 有 一 高考命題特點(diǎn)高考物理試題的解答離不開(kāi)數(shù)學(xué)知識(shí)和方法的應(yīng)用 借助物理知識(shí)滲透考查數(shù)學(xué)能力是高考命題的永恒主題 可以說(shuō)任何物理試題的求解過(guò)程實(shí)質(zhì)上是一個(gè)將物理問(wèn)題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問(wèn)題經(jīng)過(guò)求解再次還原為物理結(jié)論的過(guò)程 二 數(shù)學(xué)知識(shí)與方法物理解題運(yùn)用的數(shù)學(xué)方法通常包括方程 組 法 比例法 數(shù)列法 函數(shù)法 幾何 圖形輔助 法 圖象法 微元法等 1 方程法物理習(xí)題中 方程組是由描述物理情景中的物理概念 物理基本規(guī)律 各種物理量間數(shù)值關(guān)系 時(shí)間關(guān)系 空間關(guān)系的各種數(shù)學(xué)關(guān)系方程組成的 列方程組解題的步驟 1 弄清研究對(duì)象 理清物理過(guò)程和狀態(tài) 建立物理模型 2 按照物理情境中物理現(xiàn)象發(fā)生的先后順序 建立物理概念方程 形成方程組骨架 3 據(jù)具體題目的要求以及各種條件 分析各物理概念方程之間 物理量之間的關(guān)系 建立條件方程 使方程組成完整的整體 4 對(duì)方程求解 并據(jù)物理意義對(duì)結(jié)果作出表述或檢驗(yàn) 2 比例法比例計(jì)算法可以避開(kāi)與解題無(wú)關(guān)的量 直接列出已知和未知的比例式進(jìn)行計(jì)算 使解題過(guò)程大為簡(jiǎn)化 應(yīng)用比例法解物理題 要討論物理公式中變量之間的比例關(guān)系 清楚公式的物理意義 每個(gè)量在公式中的作用 所要討論的比例關(guān)系是否成立 同時(shí)要注意以下幾點(diǎn) 1 比例條件是否滿足 物理過(guò)程中的變量往往有多個(gè) 討論某兩個(gè)量比例關(guān)系時(shí)要注意只有其他量為常量時(shí)才能成比例 2 比例是否符合物理意義 不能僅從數(shù)學(xué)關(guān)系來(lái)看物理公式中各量的比例關(guān)系 要注意每個(gè)物理量的意義 例如 不能根據(jù)r u i認(rèn)定為電阻與電壓成正比 3 比例是否存在 討論某公式中兩個(gè)量的比例關(guān)系時(shí) 要注意其他量是否能認(rèn)為是不變量 如果該條件不成立 比例也不能成立 例在串聯(lián)電路中 不能認(rèn)為 u2 r中 p與r成反比 因?yàn)閞變化的同時(shí) u隨之變化而并非常量 3 數(shù)列法凡涉及數(shù)列求解的物理問(wèn)題具有多過(guò)程 重復(fù)性的共同特點(diǎn) 但每一個(gè)重復(fù)過(guò)程均不是原來(lái)的完全重復(fù) 是一種變化了的重復(fù) 隨著物理過(guò)程的重復(fù) 某些物理量逐步發(fā)生著