高考物理彈簧模型

1、.高考物理彈簧模型 1.高考物理彈簧彈力的計算彈簧彈力的大小可以由胡克定律來計算，即彈簧發(fā)生形變時，在彈性限度內(nèi)，彈力的大小與彈簧伸長或縮短的長度成正比，數(shù)學(xué)表達(dá)式為，其中是一個比例系數(shù)，叫彈簧的勁度系數(shù).彈簧的彈力不是一個恒定的力，而是一個變力，其大小隨著彈簧形變量的變化而變化，同時還與彈簧的勁度系數(shù)有關(guān)。2.高考物理彈簧彈力的特點1彈簧彈力的大小與彈簧的形變量有關(guān)，當(dāng)彈簧的勁度系數(shù)保持不變時，彈簧的形變量，彈簧的形變量發(fā)生變化，彈簧的彈力相應(yīng)地發(fā)生變化;形變量不變，彈力也力也就保持不變，由于彈簧的形變不能發(fā)生突變，故彈簧的彈力也不能瞬間發(fā)生變化，這與繩子的受力情況不同。2當(dāng)輕彈簧受到外力的

2、作用時，無論彈簧是處于平衡狀態(tài)還是處于加速運動狀態(tài)，彈簧各個部分所受的力的大小是一樣的。3彈簧彈力的方向與彈簧的形變有關(guān)，在拉伸和壓縮兩種情況下，彈力的方向相反.在分析彈簧彈力的方向時，一定要全面考慮，假如題目沒有說明是哪種形變，那么就需要考慮兩種情況。4根據(jù)胡克定律可知，彈力的大小與形變量成正比，方向與形變的方向相反，可以將胡克定律的表達(dá)式寫成F=kx，即彈簧彈力是一個線性回復(fù)力，故在彈力的作用下，物體會做簡諧運動。3.高考物理彈性勢能與彈力的功彈簧可以存儲彈性勢能，其大小為Ep=kx2/2，在高中階段不需要掌握該公式，但要知道形變量越大，彈性勢能就越大，在形變量一樣的情況下，彈性勢能是相等

3、的;一般情況下，通常利用能量守恒定律來求彈簧的彈性勢能，由于彈簧彈力是一個變力，彈力的功就是變力的功，可以用平均力來求功，也可以通過功能關(guān)系和能量守恒定律來求解。4.高考物理常見的彈簧類問題l彈簧的平衡與非平衡問題;2彈簧的瞬時性問題;3彈簧的碰撞問題;4彈簧的簡諧運動問題;5彈簧的功能關(guān)系問題;6彈簧的臨界問題;7彈簧的極值問題;8彈簧的動量守恒和能量守恒問題;9彈簧的綜合性問題.5.高考物理處理彈簧模型的策略l判斷彈簧與連接體的位置，分析物體的受力情況;2判斷彈簧原長的位置，現(xiàn)長的位置，以確定彈簧是哪種形變以及形變量的大小;3分析彈簧彈力的變化情況，彈簀彈力不能發(fā)生突變，以此來分析計算物體

4、的運動狀態(tài);4根據(jù)相應(yīng)的物理規(guī)律列方程求解，例如，物體處于平衡時，運用平衡條件和胡克定律求解。模型1 考察彈簧的瞬時性問題彈簧彈力的大小與彈簧形變有關(guān)，而彈簧的形變在瞬間是不能突變的，即彈簧形變的改變需要一定的時間，所以彈簧彈力在瞬間不可以突變，這與繩模型是有區(qū)別的，不要混淆兩者的區(qū)別，否那么就會出錯.模型2 考察彈簧中的碰撞問題彈簧中的碰撞問題是一類綜合性很強(qiáng)的題目，一般綜合了動量守恒、機(jī)械能守恒、功能關(guān)系和能量轉(zhuǎn)化等.假如彈簧作為系統(tǒng)內(nèi)的一個物體時，彈簧的彈力對系統(tǒng)內(nèi)物體做不做功都不影響系統(tǒng)的機(jī)械能，能量互相轉(zhuǎn)化.在運動過程中，動能與勢能互相轉(zhuǎn)化。當(dāng)彈簧兩端都有物體時，彈簧伸長到最長或壓縮

5、到最短時，相關(guān)聯(lián)物體的速度一定相等，彈簧的彈性勢能最大;當(dāng)彈簧恢復(fù)原長時，相關(guān)聯(lián)的物體的速度相差最大，彈性勢能為零。模型 3考察電場中的彈簧問題電場中的彈簧問題是在彈簧模型中參加了電場，使問題復(fù)雜化.這類問題一直是高考考察的重點，考生普遍感到棘手，主要是不會分析彈簧的狀態(tài)和變化過程，不能準(zhǔn)確地分析彈簧彈力和電場力做功的情況.處理這類問題的關(guān)鍵是弄清楚各力的做功關(guān)系和功能關(guān)系。模型4 考察彈簧的綜合性問題分析這樣的綜合性問題，需要根據(jù)題述背景，正確分析物理過程，靈敏運用相關(guān)規(guī)律，如運動學(xué)規(guī)律、動力學(xué)規(guī)律、動能定理、動量定理、動量守恒定律、能量守恒定律等.一般情況下，運用功能關(guān)系可以降低題目的難度.一般解題步驟為：l結(jié)合題目的條件，分析物體的受力情況，明確物體的運動狀況;2分析物體的運動過程，確定相關(guān)力的做功情況