高考物理答題模板總結(jié)

高考物理答題模板總結(jié)

目錄

高考常用24個(gè)物理模型......................2技巧五、巧用整體法解題................24

模型一：超重和失重.....................2技巧六、巧用幾何關(guān)系解題..............25

模型二：斜面...........................2技巧七：巧用可逆原理解題..............26

模型三：連接體.........................2方法八：巧用等效法解題................26

模型四：輕繩、輕桿.....................3技巧九：巧用對稱法解題................27

模型五：上拋和平拋.....................4方法十：巧用假設(shè)法解題................28

模型六：水流星（豎直平面圓周運(yùn)動(dòng)）.....5技巧十一、巧用圖像法解題..............30

模型七：萬有引力.......................6技巧十二、巧用極限法解題..............30

模型八：汽車啟動(dòng).......................7方法十三、巧用藥換思想解題............31

模型九：碰撞...........................8技巧十四、巧用結(jié)論解題................31

模型十：子彈打木塊：...................9方法十五、巧用排除法解題..............32

模型十一：滑塊.........................9

模型十二：人船模型....................10高考物理“二級結(jié)論”及常見模型............34

模型十三：傳送帶......................10一、靜力學(xué)：..........................34

模型十四：彈簧振子和單擺..............II二、運(yùn)動(dòng)學(xué)：..........................34

模型十五：振動(dòng)和波....................12三、運(yùn)動(dòng)定律：........................36

模型十六：帶電粒子在復(fù)合場中的運(yùn)動(dòng)......14四、圓周運(yùn)動(dòng)萬有引力：...............37

模型十七：電磁場中的單杠運(yùn)動(dòng)..........16五、機(jī)械能：..........................38

模型十八：磁流體發(fā)電機(jī)模型............16六、動(dòng)量：............................38

模型十九：輸電........................17七、振動(dòng)和波：........................40

模型二十：限流分壓法測電阻............17八、熱學(xué)...............................41

模型二十一：半偏法測電阻..............18九、靜電學(xué)：..........................41

模型二十二：光學(xué)模型..................19十、恒定電流：........................42

模型二十三：玻爾模型..................20H'、磁場：..........................43

模型二十四：放射現(xiàn)象和核反應(yīng).........20十二、電磁感應(yīng)：......................45

十三、交流電：........................46

15種快速解題技巧..........................22十四、電磁場和電磁波：................47

技巧一、巧用合成法解題................22十五、光的反射和折射：................47

技巧二、巧用超、失重解題.............22十六、光的本性：......................47

技巧三、巧用碰撞規(guī)律解題.............23十七、原子物理：......................47

技巧四、巧用阻礙規(guī)律解題.............24

高考常用24個(gè)物理模型

模型一：超重和失重

系統(tǒng)的重心在豎直方向上有向上或向下的加速度（或此方向的分量&）

向上超重（加速向上或減速向下）后歷（3a）；

向下失重（加速向下或減速上升）4〃（丈4）

難點(diǎn)：一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致系統(tǒng)重心的運(yùn)動(dòng)

繩剪斷后臺稱示數(shù)鐵木球的運(yùn)動(dòng)

系統(tǒng)重心向下加速用同體積的水去補(bǔ)充

思考問題：斜面對地面的壓力？地面對斜面摩擦力？導(dǎo)致系統(tǒng)重心如何運(yùn)動(dòng)?

模型二：斜面

揄#物傕對斜面壓緞疼的?卮界條件

熱面畫是:場底茬葡而四加j湎簡和摩擦因素決定

〃二tan。物體沿斜面勻速下滑或靜止〃>tan6物體葡止于斜面

〃〈tan。物體沿斜面加速下滑a=g（sin。一"cos0）

模型三：連接體

是指運(yùn)動(dòng)中幾個(gè)物體或疊放在一起、或并排擠放在一起、或用細(xì)繩、細(xì)桿聯(lián)系在一起的

物體組。解決這類問題的基本方法是整體法和隔離法。

整體法：指連接體內(nèi)的物體間無相對運(yùn)動(dòng)時(shí)，可以把物體組作為整體，對整體用牛二定律列

方程。

隔離法：指在需要求連接體內(nèi)各部分間的相互作用（如求相互間的壓力或相互間的摩擦力等）

時(shí)，把某物體從連接體中隔離出來進(jìn)行分析的方法。

連接體的圓周運(yùn)動(dòng)：兩球有相同的角速度；兩球構(gòu)成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒（單個(gè)球機(jī)械能不守

恒）

與運(yùn)動(dòng)方向和有無摩擦（”相同）無關(guān),及與兩物體放置的方式都無關(guān)。

平面、而氤豎直面一樣。只要兩物標(biāo)保持而對而止

記?。篘=mzE+mF2（N為兩物體間相互作用力）,

n）|+m?

一起加速運(yùn)動(dòng)的物體的分子mF?和mR兩項(xiàng)的規(guī)律并能應(yīng)用nN二

m|十m）

討論:①艮#0；F2i

F=(ni]+m2)a

N=m2a

N二m?

iri)+m2

②FHO；F2WO

F=m,(m2g)+m

N=maE+mE011+111

ni]+m2F=in(m2g)+m式migsinO)

=0

(居是上面的情rrij+m2

況)

m,+m2

-^47TB

?

I>F2叫為NI<N2

例如：Ns對廣%F（m為第6個(gè)以后的質(zhì)量）第12對13的作用力

M

用2對】尸色11迦!F

nm

模型四：輕繩、輕桿

繩只能受拉力，桿能沿桿方向的拉、壓、橫向及任意方向的力。

?通過輕桿連接的物體

如圖：桿對球的作用力由運(yùn)動(dòng)情況決定只有夕二arctg（￡）時(shí)才沿桿方向最高點(diǎn)時(shí)桿對

球的作用力。

(a)

假設(shè)單B下擺，最低點(diǎn)的速度VB=也示<=mgR=y/nv^

整體下擺2mgR=mgK+』mv：+—mVg

222

VB=2VA=VA=^|^；VB=2VA=后最…庭

所以AB桿對B做正功，AB桿對A做負(fù)功

?通過輕繩連接的物體

①在沿繩連接方向（可直可曲），具有共同的V和a。

特別注意：而物體不在沿翁連卷方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，先應(yīng)把兩物體的v和a在沿繩方向分解，

求出兩物體的v和a的關(guān)系式，

②被拉直瞬間"沿繩方向的速度突然消失，此瞬間過程存在能量的損失。

討論：若作圓周運(yùn)動(dòng)最高點(diǎn)速度V。（而，運(yùn)動(dòng)情況為先平痂，繩拉直時(shí)沿繩方向的速度消

失。

即是有能量損失，繩拉緊后沿圓周下落機(jī)械能守恒。而不能夠整個(gè)過程用機(jī)械能守恒。

自由落體時(shí)，在繩瞬間拉緊（沿繩方向的速度消失）有能量損失（即%突然消失），再外

下擺機(jī)械能守恒

模型五：上拋和平拋

1.豎直上拋運(yùn)動(dòng)：速度和時(shí)間的對稱

分過程：上升過程勻減速直線運(yùn)動(dòng),下落過程初速為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng).

全過程：是初速度為V。加速度為-g的勻減速直線運(yùn)動(dòng)。

（1）上升最大高度:H=V02/2g（2）上升的時(shí)間t=VO/g

（3）從拋出到落回原位置的時(shí)間：t=2%

g

（4）上升、下落經(jīng)過同一位置時(shí)的加速度相同，而速度等值反向

（5）上升、下落經(jīng)過同一段位移的時(shí)間相等。

2

（6）勻變速運(yùn)動(dòng)適用全過程S=Vot-gt;Vt=Vo-gt:

-—2gs（s、匕的正負(fù)號的理解）

2.平拋運(yùn)動(dòng)：勻速直線運(yùn)動(dòng)和初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)

（1）運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)：a、只受重力；b、初速度與重力垂直。其運(yùn)動(dòng)的加速度卻恒為重力加速

度g,是一個(gè)勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，在任意相等時(shí)間內(nèi)速度變化相等。

（2）平拋運(yùn)動(dòng)的處理方法：可分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的自由落體運(yùn)

動(dòng)，兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)既具有獨(dú)立性又具有等時(shí)性。

（3）平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律：做平拋運(yùn)動(dòng)的物體，任意時(shí)刻速度的反向延長線一定經(jīng)過此時(shí)沿

拋出方向水平總位移的中點(diǎn)。

證：平拋運(yùn)動(dòng)示意如圖，設(shè)初速度為V。，某時(shí)刻運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)，位置坐標(biāo)為（x,y）,所用

時(shí)間為t.此時(shí)速度與水平方向的夾角為速度的反向延長線與水平軸的交點(diǎn)為工，位移與水

平方向夾角為Q.以物體的出發(fā)點(diǎn)為原點(diǎn)，沿水平和豎直方向建立坐標(biāo)。

依平拋規(guī)律有：

產(chǎn)Vo

速度：，二gt

y=.ta叨=上=映=—①

'vxv0x-x

F二Vot

12

位移：Jsy=-gt

=tana=—==--②

V-%2%

由①@得：tana=—tan(3即—=-----.—③

2x2(x-x)

所以：x=-x④

2

④式說明：做平拋運(yùn)動(dòng)的物體，任意時(shí)刻速度的反向延長線一定經(jīng)過此時(shí)沿拋出方向水總位

移的中點(diǎn)。

模型六：水流星（豎直平面圓周運(yùn)動(dòng)）

?變速圓周運(yùn)動(dòng)

研究物體|通過最高點(diǎn)和最低點(diǎn)輻訊,并且經(jīng)常出現(xiàn)臨界狀態(tài)。（圓周運(yùn)動(dòng)實(shí)例）

①火車轉(zhuǎn)彎

②汽車過拱橋、凹橋3

③飛機(jī)做俯沖運(yùn)動(dòng)時(shí).，飛行員對座位的壓力。

④物體在水平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)（汽車在水平公路轉(zhuǎn)彎，水平轉(zhuǎn)盤上的物體，繩拴著的物

體在光滑水平面上繞繩的一端旋轉(zhuǎn)）和物體在豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)（翻滾過山車、水流星、

雜技節(jié)目中的飛車走壁等）。

⑤萬有引力一一衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)、庫侖力一一電子繞核旋轉(zhuǎn)、洛侖茲力一一帶電粒子在勻強(qiáng)

磁場中的偏轉(zhuǎn)、重力與彈力的合力一一錐擺、（關(guān)健要搞清楚向心力怎樣提供的）

（1）火車轉(zhuǎn)彎：

設(shè)火車彎道處內(nèi)外軌高度差為h,內(nèi)外軌間距L,轉(zhuǎn)彎半徑R。由于外軌略高于內(nèi)軌，使得

火車所受重力和支持力的合力F合提供向心力。

由F]=nigtan0?ingsm0=mgg='"3"得為轉(zhuǎn)彎時(shí)規(guī)定速度）"Mgtm'xR

（是內(nèi)外軌對火車都無摩擦力的臨界條件）

火車提速靠增大軌道半徑或傾角來實(shí)現(xiàn)

（2）無支承的小球：

在豎直平面內(nèi)作圓周運(yùn)動(dòng)過最高點(diǎn)情況：

受力：由mg+T=mv2/L知，小球速度越小,繩拉力或環(huán)壓力T越小,T最小值只能為零,此時(shí)小球

重力作向心力。

結(jié)論：最高點(diǎn)時(shí)繩子（或軌道）對小球沒有力的作用，此時(shí)只有重力提供作向心力。

能過最高點(diǎn)條件：V2V臨（當(dāng)V2V臨時(shí)，繩、軌道對球分別產(chǎn)生拉力、壓力）

不能過最高點(diǎn)條件：V＜V臨（實(shí)際上球還未到最高點(diǎn)就脫離了軌道）

①恰能通過最高點(diǎn)時(shí)：mg二m上,臨界速度\"二麻；

R

可認(rèn)為距此點(diǎn)h.區(qū)（或距圓的最低點(diǎn)）h=里處落下的物體。

22

☆此時(shí)最低點(diǎn)需要的速度為V喇廣腐☆最低點(diǎn)拉力大于最高點(diǎn)拉力AF=6mg

②最高點(diǎn)狀態(tài)：mg+T^mi-（臨界條件丁尸0,臨界速度V后場，V2V臨才能通過）

最低點(diǎn)狀態(tài)：T2-mg=m各高到低過程機(jī)械能守恒：1mv^=1mv^+mg2L

T2-T尸61ng（g可看為等效加速度）

②半圓：過程mgRqmZ最低點(diǎn)T-mg二加＜=＞繩上拉力T=3mg；過低點(diǎn)的速度為V低二,2gR

小球在與懸點(diǎn)等高處靜止釋放運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)，最低點(diǎn)時(shí)的向心加速度a=2g

③與豎直方向成。角下擺時(shí),過低點(diǎn)的速度為V低2gH（1-cos。）,此時(shí)繩子拉力

T=mg（3-2cos0）

（3）有支承的小球：

在豎直平面作圓周運(yùn)動(dòng)過最高點(diǎn)情況：

①臨界條件：桿和環(huán)對小球有支持力的作用（由=知）當(dāng)V=0時(shí)，N=mg（可理解為小

球恰好轉(zhuǎn)過或恰好轉(zhuǎn)不過最高點(diǎn)）

②當(dāng)Ov”"時(shí)，支持力N向上且隨u增大而減小，且加g>N>0

③當(dāng)□=病時(shí)，N=0

④當(dāng)時(shí)，N向下（即拉力）隨v增大而增大，方向指同回心。

當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，速度uv病時(shí)，受到桿的作用力N（支持）

但N<ag,（力的大小用有向線段長短表示）

當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，速度u=時(shí)，桿對小球無作用力N=0

當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，速度痢時(shí)，小球受到桿的拉力N作用

恰好過最高點(diǎn)時(shí)，此時(shí)從高到低過程mg2R=>v2

低點(diǎn)：T-mg=mv7R=>T=5mg；恰好過最高點(diǎn)時(shí)，此時(shí)最低點(diǎn)速度：\%=2前

注意：物理圓與幾何圓的最高點(diǎn)、最低點(diǎn)的區(qū)別______________

（以上規(guī)律適用于物理圓，但最高點(diǎn)，最低點(diǎn)，g都應(yīng)看成等效的情況）A一G、

.勻速圓周運(yùn)動(dòng)和心、巨

建立方程組卜小同力空R/條叱

ZFV=O丁發(fā)

在向心力公式Fn=mv2/R中，匕是物體所受合外力所能提供的向心力，mv2/R是物體作圓周運(yùn)

動(dòng)所需要的向心力。當(dāng)提供的向心力等于所需要的向心力時(shí)，物體將作圓周運(yùn)動(dòng)；若提供的

向心力消失或小于所需要的向心力時(shí)，物體將做逐漸遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動(dòng)，即離心運(yùn)動(dòng)。

其中提供的向心力消失時(shí)，物體將沿切線飛去，離圓心越來越遠(yuǎn)；提供的向心力小于所

需要的向心力時(shí)，物體不會沿切線飛去，但沿切線和圓周之間的某條曲線運(yùn)動(dòng)，逐漸遠(yuǎn)離圓

心。

模型七：萬有引力

1思路和方法：①衛(wèi)星或天體的運(yùn)動(dòng)看成勻速圓周運(yùn)動(dòng)，

②FjF萬（類似原子模型）

2公式：G罷作,又為=：=/「=卓力，貝卜=怦，3=停，口兀后

3求中心天體的質(zhì)量M和密度P

由G華=m〃r初（§）2「n卜仁岑（==恒量）

r2TGT2T2

P=，=考=（當(dāng)r=R即近地衛(wèi)星繞中心天體運(yùn)行時(shí)）nP=A

:成3GR3T2GT2

313乃,R+h*

好才=碗（?。?/p>

4

（M二pV方pr）s球面二47ix1s=7ur2

（光的垂直有效即接收，球體推進(jìn)輻射）s^=2%Rh

2

軌道上正常轉(zhuǎn)：F引二G"二=F心=ma<>=m—=mco2R=mm4^2n2R

rR

地面附近：6里：=mgnGM=gR?1黃金代換式）mg=m—=>v=A/gR=v笫一宇由二7.9km/s

R~R

題目中常隱含：（地球表面重力加速度為g）；這哎可能要用到上式與其它方程聯(lián)立來求解。

cMmv2

軌道上正常轉(zhuǎn):G——=m—nv=

r2R

①沿圓軌道運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星的幾個(gè)結(jié)論：v=怦,

②理解近地衛(wèi)星：來歷、意義萬有引力鳧重力二向心力、r最小時(shí)為地球半徑、

最大的運(yùn)行速度7第T宙=7.9km/s（最小的發(fā)射速度）；T鼠產(chǎn)84.8min=L4h

③同步衛(wèi)星幾個(gè)一定：三顆可實(shí)現(xiàn)全球通訊（南北極仍有盲區(qū)）

軌道為赤道平面T=24h=86400s離地高h(yuǎn)=3.56x104km（為地球半徑的5.6倍）

V同步=3.08km/s<V第一宇宙=7.9km/s3=15o/h（地理上時(shí)區(qū)）a=0.23m/s2

④運(yùn)行速度與多射速度、變軌速度的區(qū)別

⑤衛(wèi)星的能量:卜增=V減?。ǚ礈p小<Ep增加），所以E總增加;I需克服引力做功越多,地面上需

要的發(fā)射速度越大

⑦衛(wèi)星在軌道上正常運(yùn)行時(shí)處于完全失重狀態(tài),與重力有關(guān)的實(shí)驗(yàn)不能進(jìn)行

⑥應(yīng)該熟記常識：地球公轉(zhuǎn)周期1年，自轉(zhuǎn)周期1天=24小時(shí)=86400s,地球表面半徑6.4x

103km表面重力加速度g=9.8m/s2月球公轉(zhuǎn)周期30天

模型八：汽車啟動(dòng)

具體變化過程可用如下示意圖表示.關(guān)鍵是發(fā)動(dòng)機(jī)的功率是否達(dá)到額定功率，

I變加速直線運(yùn)動(dòng)I-*-*--*勻速直線運(yùn)動(dòng)ff

Pf=FzvfF=-^l當(dāng)a=O時(shí)?

AGF

a定--------即P隨V的a定二々一fW0,vTv達(dá)到最

m—?

二:增大而增大m大Vm，此

即F一定

V還要增大m后勻速

If—?jiǎng)蚣铀僦本€運(yùn)動(dòng)一一一一I—f-變加速（al）運(yùn)動(dòng)一一一一一I一

（1）若額定功率下起動(dòng),則一定是變加速運(yùn)動(dòng)，因?yàn)闋恳﹄S速度的增大而減小.求解時(shí)不能用

勻變速運(yùn)動(dòng)的規(guī)律來解。

（2）特別注意勻加速起動(dòng)時(shí),牽引力恒定.當(dāng)功率隨速度增至預(yù)定功率時(shí)的速度（勻加速結(jié)

束時(shí)的速度），并不是車行的最大速度.此后，車仍要在額定功率下做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)

（這階段類同于額定功率起動(dòng)）直至a=0時(shí)速度達(dá)到最大。

模型九：碰撞

碰撞特點(diǎn)①動(dòng)量守恒②碰后的動(dòng)能不可能比碰前大③對追及碰撞，碰后后面物體的速

度不可能大于前面物體的速度。

?彈性碰撞：彈性碰撞應(yīng)同時(shí)滿足：

f，____________

叫％+嗎匕=mN+m2v2(1)J2m鳳+J2恤EQ="IUEKJJ2mZEK、

|11"122”

-m,v；+-w2v2=-mIv1+-m2v2(2)_BL+_^L=_BL+_BL

122222ni]lm221叫2m2

,(m1-m2)v1

，二(m-m2)%+2〃少2.J”mi

+m2當(dāng)m2y2=°時(shí)-2m.V)

v

，_(加2-mJ叱+2m]%2-m|+m2

m,+m2

①一動(dòng)一靜且二球質(zhì)量相等時(shí)的彈性正碰：速度交換

②大碰小一起向前;質(zhì)量相等，速度交換;小碰大，向后返。

③原來以動(dòng)量(P)運(yùn)動(dòng)的物體，若其獲得等大反向的動(dòng)量時(shí)，是導(dǎo)致物體靜止或反向運(yùn)

動(dòng)的臨界條件。

?“一動(dòng)一靜”彈性碰撞規(guī)律：~即雙片0;g%E二0代入⑴、⑵式

解得："二吧二2'(主動(dòng)球速度下限)v^^-v,(被碰球速度上限)

+m2m|+m2

?完全非彈性碰撞應(yīng)滿足：

???!匕/="八%+'〃

+m2v2=(tn[+)/2"2

zn,+/啊

111,\,21叫孫(匕一彩)2

Erft!=-WiV,+-wv--(w,+w)v=-1-'-

{2222222班+%

?一動(dòng)一靜的完全非彈性碰撞

特點(diǎn)：碰后有共同速度，或兩者的距離最大(最小)或系統(tǒng)的勢能最大等等多種說法.

町匕

mxv,+0=(w,+w2)i//=

叫+嗎

—vj2+0=—(Wj+)y"+E

m2損

11、2tn[m2vx制,m,

EcWV2z—V)------=-F

?=2?I--(^]+m2)v=

2(g+m2)(〃?i+m2)2mx+m2

討論：

①E報(bào)可用于克服相對運(yùn)動(dòng)時(shí)的摩擦力做功轉(zhuǎn)化為內(nèi)能

E損二fd相=〃mg?d和」mv：一、(m+M)v2=一n畫—d相=—niMx°-mMvg

產(chǎn)2022(m+M)2(m+M)f24g(m+M)

②也可轉(zhuǎn)化為彈性勢能；

③轉(zhuǎn)化為電勢能、電能發(fā)熱等等；(通過電場力或安培力做功)

由上可討論主動(dòng)球、被碰球的速度取值范圍

(m1?m2M(V(m?vQmM?(2mM

ni]+m,上iB|+m

2m,+m2nij+m2

“碰撞過程”中四個(gè)有用推論

推論一:彈性碰撞前、后，雙方的相對速度大小相等，即：U2一口二%一隊(duì)

推論二:當(dāng)質(zhì)量相等的兩物體發(fā)生彈性正碰時(shí)，速度互換。

推論三:完全非彈性碰撞碰后的速度相等

模型十：子彈打木塊：

子彈擊穿木塊時(shí)，兩者速度不相等；子彈未擊穿木塊時(shí)，兩者速度相等。臨界情況是：

當(dāng)子彈從木塊一端到達(dá)另一端，相對木塊運(yùn)動(dòng)的位移等于木塊長度時(shí)，兩者速度相等。實(shí)際

上子彈打木塊就是一動(dòng)一靜的完全非彈性碰撞

設(shè)質(zhì)量為勿的子彈以初速度％射向靜止在光滑水

平面上的質(zhì)量為粉的木塊，子彈鉆入木塊深度為&；一去一］

tnvQ=（M+tn）v；i—r?

從能量的角度看，該過程系統(tǒng)損失的動(dòng)能全部轉(zhuǎn)

化為系統(tǒng)的內(nèi)能。設(shè)平均阻力大小為f,設(shè)子彈、木51H

塊的位移大小分別為8、S2,如圖所示，顯然有S-S^d

對子彈用動(dòng)能定理：八=刎，：_/“2............................①

2

對木塊用動(dòng)能定理：/-52=-JA/V..................................②

①、②相減得：fd=—mvl+?w）v2=/M'n—；vl.............③

202、72（M+〃z）°

③式意義：尸d恰好等于系統(tǒng)動(dòng)能的損失，可見/，d=Q

模型十一：滑塊

在動(dòng)量問題中我們常常遇到這樣一類問題，如滑塊與滑塊相互作用，滑塊與長木板相互

作用，滑塊與擋板相互作用，子彈射入滑塊等，或在此基礎(chǔ)上加上彈簧或斜面等，這些問題

中都涉及到滑塊，故稱之為“滑塊模型”，此模型和子彈打木塊基本相似。

1、運(yùn)動(dòng)情景

①對叱勻減速直線運(yùn)動(dòng)

②對M：勻加速直線運(yùn)動(dòng)

③對整體：m相對M運(yùn)動(dòng)，最終相對靜止

2、動(dòng)量關(guān)系

①對m：-jurngt=mv-mv

()□

②對M：jLongt=Mv

③對整體：wv0=(M+m)v

3、能量關(guān)系

1212

①對m：動(dòng)能減小-^s?,=-mv--mvQ

1〃2

②對M：動(dòng)能增大"mgs.

③對整體：動(dòng)能減小Q==g機(jī)/一+"7）/=〃7!g?/

4、臨界條件

速度相等（/最大，L最小，m恰好不滑下）

模型十二：人船模型

一個(gè)原來處于靜止?fàn)顟B(tài)的系統(tǒng)，在系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生相對運(yùn)動(dòng)的過程中，設(shè)人的質(zhì)量隊(duì)速度V、位

移s,船的質(zhì)量M、速度V、位移S,在此方向遵從

①動(dòng)量守恒方程：mv=MV；ms=MS；

②位移關(guān)系方程：

動(dòng)情況的分析、能量轉(zhuǎn)化情況的分析.

?水平傳送帶，

運(yùn)動(dòng)情況先勻加速后勻速句加速到右端剛好共速一直句加速到右端

物塊末速度（片）VVJ24gL

L--^-vf12Lf2L忌

歷時(shí)（r）——或J——或——

vN2V48v

Vv2V2vt-L

v?,「-「??

留下痕跡（Qug2"g2fig

vt—L超過(2L+24R)

.1

摩藤生熱（Q）pmgl——mv2"mg^vt—L)pmg(vt-L)

條件Vv12乂gLV=yj2^gLv>

?功能關(guān)系：

Wk△EK+AEP+Q。

（a）傳送帶做的功：叫二尸?S帝功率P=FX入（尸由傳送帶受力平衡求得）

（b）產(chǎn)生的內(nèi)能：0=F-S相對

（O如物體無初速放在水平傳送帶上，則物體獲得的動(dòng)能反，摩擦生熱。有如下關(guān)系:

?傳送帶形式：

L水平、傾斜和組合三種：傾斜傳送帶模型要分析mgsin。與f的大小與方向

2.按轉(zhuǎn)向分順時(shí)針、逆時(shí)針轉(zhuǎn)兩種；

3.按運(yùn)動(dòng)狀態(tài)分勻速、變速兩種。

①彈簧振子做簡諧運(yùn)動(dòng)時(shí)，回復(fù)力F=-kx,“回復(fù)力”為振子運(yùn)動(dòng)方向上的合力。加速

度為a=-必

②簡諧運(yùn)動(dòng)具有對稱性，即以平衡位置（a=0）為圓心，兩側(cè)對稱點(diǎn)回復(fù)力、加速度、位

移都是對稱的。

③彈簧可以貯存能量，彈力做功和彈性勢能的關(guān)系為：W二一4EP其中W為彈簧彈力做

功。

④在平衡位置速度、動(dòng)量、動(dòng)能最大；在最大位移處回復(fù)力、加速度、勢能最大。

⑤振動(dòng)周期T:2般（T與振子質(zhì)量有關(guān)、與振幅無關(guān)）

通過同一點(diǎn)有相同的位移、速率、回復(fù)力、加速度、動(dòng)能、勢能；

半個(gè)周期，對稱點(diǎn)速度大小相等、方向相反。半個(gè)周期內(nèi)回復(fù)力的總功為零，總沖量為

2mvt

一個(gè)周期，物體運(yùn)動(dòng)到原來位置，一切參量恢復(fù)。一個(gè)周期內(nèi)回復(fù)力的總功為零，總沖

量為零。

.單擺

7=2噌（"5。）（T與振子質(zhì)量、振幅無關(guān)）

影響重力加速度有：①緯度，離地面高度；②在不同星球上不同，與萬有引力圓周運(yùn)動(dòng)

規(guī)律；③系統(tǒng)的狀態(tài)（超、失重情況）；④所處的物理環(huán)境有關(guān)，有電磁場時(shí)的情況；⑤靜止

于平衡位置時(shí)等于擺線張力與球質(zhì)量的比值。

模型十五：振動(dòng)和波

傳播的是振動(dòng)形式和能量,介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)只在平衡位置附近振動(dòng)并不隨波遷移。

①各質(zhì)點(diǎn)都作受迫振動(dòng)，

②起振方向與振源的起振方向相同,

③離源近的點(diǎn)先振動(dòng),

④沒波傳播方向上兩點(diǎn)的起振時(shí)間差二波在這段距離內(nèi)傳播的時(shí)間

⑤波源振幾個(gè)周期波就向外傳幾個(gè)波長。

⑥波從一種介質(zhì)傳播到另一種介質(zhì)，頻率不改變，波速v=s/t=4/T=4f

振動(dòng)圖象波動(dòng)圖象

②橫軸表

示的物

理量不

同。

②直接讀

的物理量

不同，

研究對象一個(gè)質(zhì)點(diǎn)介質(zhì)上的各個(gè)質(zhì)點(diǎn)

研究內(nèi)容位移隨時(shí)間的變化某一時(shí)刻各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的空間分布

物理意義""一個(gè)質(zhì)點(diǎn)某時(shí)偏離平衡位置情況。各質(zhì)點(diǎn)某時(shí)偏離平衡位置情況。

圖象變化圖線延長圖線平移

完整曲線一個(gè)周期一個(gè)波長

波的傳播方向＜=＞質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向（同側(cè)法）

知波速和波形畫經(jīng)過At后的波形（特殊點(diǎn)畫法和去整留零法）

（1）波長、波速、頻率的關(guān)系：v=2f=-X=VTx=vt（適用于一切波）（2）I如果

T

S1,S2同相

①若滿足：—若5=0,±1,±2,…）,則P點(diǎn)的振動(dòng)加強(qiáng)。

②若滿足：卜八幽％”,±1,+2,...）,則P點(diǎn)的振動(dòng)減弱

,2

II如果SI,S2反相，P點(diǎn)振動(dòng)的加強(qiáng)與減弱情況與I所述正好相反。

⑶一個(gè)周期質(zhì)點(diǎn)走的路程為4A半個(gè)周期質(zhì)點(diǎn)走的路程為2A

一個(gè)周期波傳播的距離為入半個(gè)周期波傳播的距離為九/2

模型十六：帶電粒子在復(fù)合場中的運(yùn)動(dòng)

1、電場中的類平拋運(yùn)動(dòng)

⑵偏轉(zhuǎn)（類平拋）平行E方向:

加速度：2=￡=退=也再加磁場不偏轉(zhuǎn)時(shí)：qB%=qE=qU弛

mmdmd

r水平：i二③

I豎直：y=—at2

④

2

結(jié)論：

①不論粒子m、q如何，在同一電場中由靜止加速后進(jìn)入，飛出時(shí)側(cè)移和偏轉(zhuǎn)角相同。

②出場速度的反向延長線跟入射速度相交于0點(diǎn)，粒子好象從中心點(diǎn)射出一樣。

tg"二上=更tga=.=_iL總/=2iga（的分別為出場速度和水平面的夾角、進(jìn)場到

V。V。vot2vo

出場的偏轉(zhuǎn)角）

2、磁場中的圓周運(yùn)動(dòng)

規(guī)律：qBv=m'=R嗑（不能直接用）丁=平=瑞.*（偏向角）

1、找圓心：①（圓心的確定）因f洛一定指向圓心，f洛_Lv任意兩個(gè)f洛父3\

方向的指向交點(diǎn)為圓心；A值二23^

②任意一弦的中垂線一定過圓心；（

③兩速度方向夾角的角平分線一定過叫心。\°）

2、求半徑（兩個(gè)方面）："物理規(guī)律qB-mynR：111VlK一J

__________RqB

②由軌跡圖得出與半徑R有關(guān)的幾何關(guān)系方程

幾何關(guān)系：速度的偏向角0二偏轉(zhuǎn)圓弧所對應(yīng)的圓心角（回旋角）a=2倍的弦切角3

相對的弦切角相等，相鄰弦切角互補(bǔ)由軌跡畫及幾何關(guān)系式列出：關(guān)于半徑的幾何關(guān)系

式去求。

3、求粒子的運(yùn)動(dòng)時(shí)間：偏向角（圓心角、回旋角）。二2倍的弦切角即。二2。

圓心角（回旋角）、，小

t=---------XT

272?（或360）

4、圓周運(yùn)動(dòng)有關(guān)的對稱規(guī)律：特別注意在文字中隱含著的臨界條件

a、從同一邊界射入的粒子，又從同一邊界射出時(shí)，速度與邊界的夾角相等。

b、在圓形磁場區(qū)域內(nèi)，沿徑向射入的粒子，一定沿徑向射出。

3、復(fù)合場中的特殊物理模型

（1）粒子速度選擇器

粒子經(jīng)加速電場后得到一定的速度Vo,進(jìn)入正交的電場和磁場，受到的電場力與洛倫茲

力方向相反，若使粒子沿直線從右邊孔中出去，則有qv0B=qE,v0=E/B,若v=v0=E/B,粒子

做直線運(yùn)動(dòng)，與粒子電量、電性、質(zhì)量無關(guān)

若vVE/B,電場力大，粒子向電場力方向偏，電場力做正功，動(dòng)能增加.

若v>E/B,洛倫茲力大，粒子向磁場力方向偏，電場力做負(fù)功，動(dòng)能減少.

(2)磁流體發(fā)電機(jī)

如圖所示，由燃燒室0燃燒電離成的正、負(fù)離子以

高速。噴入偏轉(zhuǎn)磁場B中.在洛倫茲力作用下，正、負(fù)

離子分別向上、下極板偏轉(zhuǎn)、積累，從而在板間形成一

個(gè)向下的電場.兩板間形成一定的電勢差.當(dāng)qvB=qU/d

時(shí)電勢差穩(wěn)定U=dvB,這就相當(dāng)于一個(gè)可以對外供電的

電源.

(3)電磁流量計(jì).

電磁流量計(jì)原理可解釋為：如圖所示，一圓形導(dǎo)

管直徑為d,用非磁性材料制成，其中有可以導(dǎo)電的

液體向左流動(dòng).導(dǎo)電液體中的自由電荷(正負(fù)離子)

在洛倫茲力作用下縱向偏轉(zhuǎn)，a,b間出現(xiàn)電勢差.當(dāng)

自由電荷所受電場力和洛倫茲力平衡時(shí)，a、b間的電

勢差就保持穩(wěn)定.

由Bqv=Eq=Uq/d,可得v;U/Bd.流量Q二Sv=nUd/4B

(4)質(zhì)譜儀：如圖所示：組成：離子源0,加速場U,速度選擇器(E,B),偏轉(zhuǎn)場B2,膠片.

原理：加速場中qU=l/^nv2

P

選擇器中：Bq片Eqzz>v=—

_|i_

2

偏轉(zhuǎn)場中：d=2r,qvB2=mv/r

比荷：包=工

mBQ2d

質(zhì)量加=妲絲

作用：主要用于測量粒子的質(zhì)量、比荷、研究同位素.

(5)回旋加速器

如圖所示：組成：兩個(gè)D形盒，大型電磁鐵，高頻振蕩交變電壓，兩縫間可形成

電壓U

作用：電場用來對粒子(質(zhì)子、氛核,a粒子等)加速，磁場用來使粒子回旋從

而能反復(fù)加速.高能粒子是研究微觀物理的重要手段.

要求：粒子在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)的周期等于交變電源的變化周期.

關(guān)于回旋加速器的幾個(gè)問題：

①回旋加速器中的D形盒，它的作用是靜電屏蔽，使帶電粒子在圓周運(yùn)動(dòng)過

程中只處在磁場中而不受電場的干擾，以保證粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)'

②回旋加速器中所加交變電壓的頻率f,與帶電粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的頻率相等:

T2兀m

k1，Q2B2R2

③回旋加速器量卮便拉3的能量,可由公式4=5"口-=萬廠一來計(jì)算,在粒子

電量，質(zhì)量01和磁感應(yīng)強(qiáng)度R一定的情況下，回旋加速器的半徑R越大，粒子的能量就越大.

模型十七：電磁場中的單杠運(yùn)動(dòng)

在電磁場中，“導(dǎo)體棒”主要是以“棒生電”或“電動(dòng)棒”的內(nèi)容出現(xiàn)，從組合情況看

有棒與電阻、棒與電容、棒與電感、棒與彈簧等；從導(dǎo)體棒所在的導(dǎo)軌有“平面導(dǎo)軌”、“斜

面導(dǎo)軌”“豎直導(dǎo)軌”等。

主要考慮棒平動(dòng)切割B時(shí)達(dá)到的最大速度問題;及電路中產(chǎn)生的熱量Q；通過導(dǎo)體棒的

電量問題？

FR

①4=寡，（岸外為導(dǎo)體棒在勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)所受到的合外力）。

BL

求最大速度問題，盡管達(dá)最大速度前運(yùn)動(dòng)為變速運(yùn)動(dòng)，感應(yīng)電流（電動(dòng)勢）都在變化，但

達(dá)最大速度之后，感應(yīng)電流及安培刀均恒定，計(jì)算熱量運(yùn)用能量觀點(diǎn)處理，運(yùn)算過程得以簡

捷。

②Q明：7「；相年（保為外力所做的功；叫-為克服外界阻力做的功）；

③流過電路的感應(yīng)電量q=TAf=—?Af=〃?z-〃△”

RRMR

模型要點(diǎn)：

（1）力飛角度：與“導(dǎo)體單棒”組成的閉合回路中的磁通量發(fā)生變化f導(dǎo)體棒產(chǎn)生感應(yīng)

電動(dòng)勢一感應(yīng)電流一導(dǎo)體棒受安培力一合外力變化一加速度變化一速度變化一感應(yīng)電動(dòng)勢變

化一……，循環(huán)結(jié)束時(shí)加速度等于零，導(dǎo)體棒達(dá)到穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。

△①

E=

（2）電學(xué)角度:判斷產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象的那一部分導(dǎo)體（電源）一利用M或￡=B"

求感應(yīng)電動(dòng)勢的大小f利用右手定則或楞次定律判斷電流方向f分析電路結(jié)構(gòu)f畫等效電路

圖。

（3）力能角度：電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，當(dāng)外力克服安培力做功時(shí)，就有其他形式的能轉(zhuǎn)化為

電能；當(dāng)安培力做正功時(shí)，就有電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能。

模型十八：磁流體發(fā)電機(jī)模型

磁流體發(fā)電，是將帶電的流體（離子氣體或液體）以極高的速度噴射到磁場中去，利用磁

場對帶電的流體產(chǎn)生的作用，從而發(fā)出電來。如圖所示，在外磁場中的載流導(dǎo)體除受安培力

之外，還會在與電流、外磁場垂直的方向上出現(xiàn)電荷分離，而產(chǎn)生電勢差或電場，稱其為霍

爾效應(yīng)。從微觀角度來說，當(dāng)一束速度是v的粒子進(jìn)入磁場強(qiáng)度為B的磁場一段時(shí)間后，粒

子所受的電場力和洛倫茲力相等

Eq=Bvq

E=Bv

這時(shí)，粒子進(jìn)入磁場后不再發(fā)生偏轉(zhuǎn)，它所產(chǎn)生的電動(dòng)勢，這樣就形成了磁流體發(fā)電機(jī)

的原型。e=Ed=Bvd

霍爾效應(yīng)不意電動(dòng)勢、電功率模型

我們可以將運(yùn)動(dòng)的粒子可看成一根根切割磁力線的導(dǎo)電棒，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，會在

棒兩端產(chǎn)生動(dòng)生電動(dòng)勢，如右圖所示。

為了方便求解，假設(shè)％在運(yùn)動(dòng)過程中不變，其中尸p是外界的推力，尸A是安培力。

Fp=%=Bld

e=

/飽和=Kq

Pmax=以愷和=B%dKq

當(dāng)外接電阻，即時(shí)，，=上=黑<-

8”

人+r

CR1公％2d2a

所以利用磁流體發(fā)電，只要加快帶電流體的噴射速度，增加磁場強(qiáng)度，就能提高發(fā)

電機(jī)的功率。實(shí)際情況下，考慮等離子體本身的導(dǎo)電性質(zhì)，輸出功率需要乘以一定的系數(shù)。

模型十九：輸電

遠(yuǎn)距離輸電：畫出遠(yuǎn)距離輸電的示意圖，包括發(fā)電機(jī)、兩臺變壓器、輸電線等效電阻和

負(fù)載電阻。一般設(shè)兩個(gè)變壓器的初、次級線圈的匝數(shù)分別為、"、跖"2、相，相應(yīng)的電壓、

電流、功率也應(yīng)該采用相應(yīng)的符號來表示。

功率之間的關(guān)系是：P\=N,PkP；,

電壓之間的關(guān)系是：4=2馬=&,%=。+力。

rrr，'了，'>『2

S/u2n2

電流之間的關(guān)系是：4=-A=匹/=。=，2，求輸電線上的電流往往是這類問題的突破

A22〃2

旦。

輸電線上的功率損失和電壓損失也是需要特別注意的。

分析和計(jì)算時(shí)都必須用Pr=l"U,=V，而不能用匕=左。

7?

L]

特別重要的是要會分析輸電線上的功率損失9=?0—0C

S

模型二十：限流分壓法測電阻

電路由測量電路和供電電路兩部分組成，其組合以減小誤差。

?測量電路（內(nèi)、外接法）

要點(diǎn)：內(nèi)大外小，即內(nèi)接法測大電阻，外接法測小電阻。

計(jì)算比較法

類型電路圖R制與R真比較條件己知L、RA及Rx大致值時(shí)

R

R測二UR；UA=R+R>RxR、?V）RA

內(nèi)適于測大電阻RQJRARV

R-u一」RxR、，〈RR、=RA〉R，I________

外|I'I、,+IRR、+RV1適于測小電阻RXVJRARV

選擇方法：

①Rx與Rv、R粗略比較

②計(jì)算比較法Rx與衣區(qū)比較

?供電電路（限流法、分壓法）

以“供電電路”來控制“測量電路”：采用以小控大的原則

電路圖電壓變化范圍電流變化范圍優(yōu)勢選擇方法

L比較小、R滿比較大，

「EE

-----R-------EL?E電路簡單