高中物理動態(tài)分析專題

xxx公司文件編號：文件日期：修訂次數(shù)：第1.0次更改批準(zhǔn)審核制定方案設(shè)計，管理制度高中物理動態(tài)分析專題一、力學(xué)中的動態(tài)問題分析1、變動中力的平衡問題的動態(tài)分析=1\*GB3①矢量三角形法omgBAomgBA圖1B例1、如圖1a所示，繩OA、OB等長，A點固定不動，將B點沿圓弧向C點運動的過程中繩OB中的張力將CA、由大變??；B、由小變大C、先變小后變大D、先變大后變小C圖1bTTATBTTATB’’’TB’’TB’解：如圖1b，假設(shè)繩端在B'點，此時Ｏ點受到三力作用平衡：T、書的大小方向不斷的變化（圖中T、TT圖1bTTATBTTATB’’’TB’’TB’=2\*GB3②相似三角形法物體在三個共點力的作用下平衡，已知條件中涉及的是邊長問題，則由力組成的矢量三角形和由邊長組成的幾何三角形相似，利用相似比可以迅速的解力的問題。圖2a圖2aGNTh+RRL例2、如圖2a所示，在半徑為Ｒ的光滑半球面上高h處懸掛一定滑輪。重力為Ｇ的小球用繞過滑輪的繩子站在地面上的人拉住。人拉動繩子，在與球面相切的某點緩慢運動到接近頂點的過程中,試分析半球?qū)π∏虻闹С至屠K子拉力如何變化？

圖2b分析與解：受一般平衡問題思維定勢的影響，以為小球在移動過程中對半球的壓力大小是變化的。對小球進行受力分析：球受重力Ｇ、球面對小球的支持力Ｎ和拉力Ｔ，如圖2b所示：可以看到由Ｎ、Ｔ、G構(gòu)成的力三角形和由邊長L、R、h+R構(gòu)成的幾何三角形相似，從而利用相似比Ｎ／Ｇ＝R／R+h，T／Ｇ＝L／R+h.由于在拉動的過程中，R、h不變，L減小，則Ｎ＝RＧ／R+h大小不變，繩子的拉力T圖2b2、運動和力問題的動態(tài)分析例3．如圖3所示，小球由高空自由落下，落在一豎直放置的輕彈簧上，球在a點與彈簧接觸，在b點彈簧被壓縮得最短，在球從a→b的過程中(不計空氣阻力)下列說法正確的是（）A.小球的速度一直減少B.小球的速度先增加后減小

C.小球的加速度先減后增D.小球的加速度一直增加----a----b圖----a----b圖3--------------------a----------------------b--------------------0圖3bFF=GG畫出從a到b的過程示意圖，如圖3b球受力分析確定合外力的大小和方向的變化由a與V的方向關(guān)系確定V的增減由F合=ma確定a的大小和方向變化∴球受到重力G和彈力F彈力F向上且由0F=GF>GF合先減后增，方向先下后上a也先減后增，方向先下后上a與V先同向再反向，∴V先增后減。轉(zhuǎn)折點在F=G的位置，即ab之間某點，故選B、C。3、機車啟動問題的動態(tài)分析VF=P/Va=(F-f)/mVF=P/Va=(F-f)/m保持vm=P/f勻速變加速運動勻速運動當(dāng)F=f時a=0v達最大VmF不變，a=(F-f)/m不變VP=FVPmF不變，a=(F-f)/m不變VP=FVPm一定，V勻加速直線運動F=Pm/Va=(F-f)/m保持vm=P/f勻速變加速直線運動勻速運動……………當(dāng)P=Pma不為零v仍增加當(dāng)F=f時a=0v達最大Vm=2\*GB3②勻加速啟動:例4、汽車保持恒定功率作直線運動，如果汽車受到的阻力恒定，則（）A.汽車可能作勻速運動B.汽車可能作勻加速運動C.汽車可能作加速度減小的加速運動D.汽車可能作加速度增大的減速運動解：由上述分析=1\*GB3①可知，答案為A、C二、電學(xué)中的動態(tài)問題分析=1\*GB3①電容器問題的動態(tài)分析電容器的動態(tài)問題指的是當(dāng)平行板電容器的極板距離d和正對面積S發(fā)生變化時，引起電容器的電容C、電量Q、電壓U、場強E的變化。要解決此問題，必須要掌握以下兩點：（1）基本公式：電容的定義式：C=Q/U電容的決定式：C=εS/4πkd勻強電場場強與電勢差關(guān)系式：E=U/d（2）兩種情況：=1\*romani）電容器極板保持與電源相連，則U不變，思路如下：dC=εS/4πkdQ=CU（d減少則相反）E=U/dSC=εS/4πkdQ=CUE=U/d（不變）=2\*romanii)電容器充電后極板與電源斷開，則Q不變，思路如下：dC=εS/4πkdU=Q/C；d與U成正比，E=U/d不變SC=εS/4πkdU=Q/CE=U/d例5.圖6所示的實驗裝置中，平行板電容器的極板B與一靈敏的靜電計相接，極板A接地。若極板A稍向上移動一點，由觀察到的靜電計指針變化作出平行板電容器電容變小的結(jié)論的依據(jù)是()。圖6(A)兩極板間的電壓不變，極板上的電量變小

(B)兩極板間的電壓不變，極板上的電量變大

(C)極板上的電量幾乎不變，兩極板間的電壓變小

(D)極板上的電量幾乎不變，兩極板間的電壓變大

解：本題中電容器與電源斷開，故Q幾乎不變（因板上電荷與靜電計指針間有微小的移動）。而SC=εS/4πkdU=Q/C，正確判斷為D。圖6=2\*GB3②閉合電路動態(tài)問題分析閉合電路的動態(tài)變化是指當(dāng)外電路上的某一局部電阻發(fā)生變化時，引起電路中干路和支路上的電流、電壓、功率等物理量的變化，可謂牽一發(fā)而動全身。此類問題的分析要理解好以下三點：（1）理解閉合電路歐姆定律ε=U外+Ir（ε、r不變）；部分電路歐姆定律U=IR。(2)局部電阻增則總電阻增，反之則總電阻減；支路數(shù)量增則總電阻減，反之則總電阻增。（3）兩個關(guān)系：外電壓等于外電路上串聯(lián)的各分電壓之和；總電流等于各支路電流之和。逐步推理法（綜合法）：從已知條件出發(fā)，循著規(guī)律，一步一個結(jié)論，結(jié)論又作為已知條件向下推理，直到找出已知條件與待求量之間的關(guān)系。其流程圖如下：圖7εrR3R2A1圖7εrR3R2A1V1A2CR1V2R局R總I總U外I總=I1+I2+……例6.如圖7所示的電路中，電源的電動勢為ε，內(nèi)阻為r。當(dāng)可變電阻的滑片C向上移動時，電壓表V1、V2的讀數(shù)與電流表A1、A2的讀數(shù)的變化情況是()。A1變大、A2變??；V1、V2均減小A1、A2、V1均變大；V2減小(C)A1、V1變??；A2、V2增大(D)A1、A2、V1、V2均變大A1解：C向上R1R總I總=ε/R總U外=ε-I總rV1U3U2=U外-U3V2，A2。所以A選項正確。四、力和電結(jié)合問題的動態(tài)分析電磁感應(yīng)中，導(dǎo)體切割磁感線的動態(tài)問題涉及到力和運動、動量、能量、直流電路、安培力等多方面的知識，綜合性較強，能力要求較高。其思考思路如下：導(dǎo)體受力產(chǎn)生感應(yīng)電動勢感應(yīng)電流通電導(dǎo)體受到安培力合外力的變化加速度變化速度變化感應(yīng)電動勢變化……,周而復(fù)始地循環(huán)，循環(huán)結(jié)束時，加速度為零導(dǎo)體達到穩(wěn)定狀態(tài)。圖8例7．如圖8所示，MN、PQ是兩根平行的金屬導(dǎo)軌，間距為L，導(dǎo)軌平面與水平面夾角為θ，整個導(dǎo)軌平面內(nèi)都有垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B。將一根質(zhì)量為m的金屬棒ab從導(dǎo)軌上無初速釋放，求ab下滑的最大速度。（ab與導(dǎo)軌間的動摩擦系數(shù)為μ，導(dǎo)軌和金