建构物理模型解决实际问题讲稿.ppt

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1、建构物理模型解决实际建构物理模型解决实际问题问题第一页，讲稿共三十二页哦高中阶段还有那些对象模型？高中阶段还有那些对象模型？伽利略对象模型对象模型质点；磁场中电流元弹簧振子；点电荷第二页，讲稿共三十二页哦匀强电场匀强电场匀强磁场匀强磁场考考你考考你-条件模型条件模型光滑斜面光滑斜面幼幼儿儿园园滑滑梯梯通通电电螺螺线线管管带带电电平平行行板板第三页，讲稿共三十二页哦考考你考考你-过程模型过程模型匀加速直线运动自由落体运动平抛运动小小球球自自由由释释放放飞飞机机投投弹弹光光滑滑斜斜面面第四页，讲稿共三十二页哦考考你考考你-过程模型过程模型简谐运动圆周运动碰 撞水水流流星星摆摆 钟钟汽汽车车相相撞撞

2、第五页，讲稿共三十二页哦（1）对象模型化）对象模型化（2）条件模型化）条件模型化（3）过程模型化）过程模型化 一、物理模型一、物理模型第六页，讲稿共三十二页哦一间新房即将建成时要封顶，考虑到下雨时落至房顶的雨滴能尽快地淌离房顶，要设计好房顶的坡度，设雨滴沿房顶下淌时做无初速度无摩擦的运动，那么图中所示四种情况中符合要求的是（）AABCD45156030第七页，讲稿共三十二页哦一间新房即将建成时要封顶，考虑到下雨时落至房顶的雨滴能尽快地淌离房顶，要设计好房顶的坡度，设雨滴沿房顶下淌时做无初速度无摩擦的运动，那么图中所示四种情况中符合要求的是（）二、审题二、审题（1）理解关键词语）理解关键词语（2

3、）挖掘隐含条件）挖掘隐含条件（3）借助示意图）借助示意图（4）分析临界状态）分析临界状态 底边一样宽第八页，讲稿共三十二页哦审题审题建模建模（1）对象模型化）对象模型化（3）过程模型化）过程模型化（2）条件模型化）条件模型化 质点质点 光滑斜面光滑斜面 匀加速直线运动匀加速直线运动第九页，讲稿共三十二页哦设斜面倾角，底边的长度为s。一质点m从顶点沿不同斜面由静止下滑到底点，求最短运动时间t=？第十页，讲稿共三十二页哦n n（2004）（22分）下图是某种静电分选器的原理示意图。两个竖直放置的平行金属板带有等量异号电荷，形成匀强电场。分选器漏斗的出口与两板上端处于同一高度，到两板距离相等。混合在

4、一起的a、b两种颗粒从漏斗出口下落时，a种颗粒带上正电，b种颗粒带上负电。经分选电场后，a、b两种颗粒分别落到水平传送带A、B上。条件条件模型模型对象模型对象模型过程模型？过程模型？第十一页，讲稿共三十二页哦 二、审题二、审题（1）理解关键词语理解关键词语（2）排除干扰因素）排除干扰因素（3）借助示意图）借助示意图（4）挖掘隐含条件）挖掘隐含条件（5）分析临界状态）分析临界状态 第十二页，讲稿共三十二页哦物理模型物理模型对象模型对象模型-点电荷点电荷条件模型条件模型-匀强电场匀强电场过程模型过程模型-匀加速直匀加速直线运动线运动第十三页，讲稿共三十二页哦左右两板各带何种电荷？要求两种颗粒离开左

5、右两板各带何种电荷？要求两种颗粒离开电场区域时，不接触到极板但有最大偏转量电场区域时，不接触到极板但有最大偏转量,两极板间的电压多大？两极板间的电压多大？左板带负电荷，右板带正电荷左板带负电荷，右板带正电荷dlq/m=110-5C/Kg第十四页，讲稿共三十二页哦说明说明 此方案是清华大学教授为安徽茶农设此方案是清华大学教授为安徽茶农设计的茶叶茶梗分离方案，现在已经投计的茶叶茶梗分离方案，现在已经投入使用，运行效果良好！入使用，运行效果良好！第十五页，讲稿共三十二页哦电磁炮电磁炮第十六页，讲稿共三十二页哦n n（2005200520052005）下面是导轨式电磁炮实验装置示意图。两平行长）下面是

6、导轨式电磁炮实验装置示意图。两平行长）下面是导轨式电磁炮实验装置示意图。两平行长）下面是导轨式电磁炮实验装置示意图。两平行长直金属导轨沿水平方向固定，其间安放金属滑块（即实验直金属导轨沿水平方向固定，其间安放金属滑块（即实验直金属导轨沿水平方向固定，其间安放金属滑块（即实验直金属导轨沿水平方向固定，其间安放金属滑块（即实验用弹丸）。滑块可沿导轨无摩擦滑行，且始终与与导轨保用弹丸）。滑块可沿导轨无摩擦滑行，且始终与与导轨保用弹丸）。滑块可沿导轨无摩擦滑行，且始终与与导轨保用弹丸）。滑块可沿导轨无摩擦滑行，且始终与与导轨保持良好接触。电源提供的强大电流从一根导轨流入，经过持良好接触。电源提供的强大

7、电流从一根导轨流入，经过持良好接触。电源提供的强大电流从一根导轨流入，经过持良好接触。电源提供的强大电流从一根导轨流入，经过滑块，再从另一导轨流回电源。滑轨被导轨中的电流形成滑块，再从另一导轨流回电源。滑轨被导轨中的电流形成滑块，再从另一导轨流回电源。滑轨被导轨中的电流形成滑块，再从另一导轨流回电源。滑轨被导轨中的电流形成的磁场推动而发射。在发射过程中，该磁场在滑块所在的的磁场推动而发射。在发射过程中，该磁场在滑块所在的的磁场推动而发射。在发射过程中，该磁场在滑块所在的的磁场推动而发射。在发射过程中，该磁场在滑块所在的位置始终可以简化为匀强磁场，方向垂直于纸面，其强度位置始终可以简化为匀强磁场

8、，方向垂直于纸面，其强度位置始终可以简化为匀强磁场，方向垂直于纸面，其强度位置始终可以简化为匀强磁场，方向垂直于纸面，其强度与电流的关系为与电流的关系为与电流的关系为与电流的关系为B Bk k k kI I，比例常量，比例常量k k k k2.5102.510-6-6-6-6T/AT/AT/AT/A。已。已。已。已知两导轨内侧间距知两导轨内侧间距知两导轨内侧间距知两导轨内侧间距l l1.5cm1.5cm，滑块的质量，滑块的质量，滑块的质量，滑块的质量m m m m=30g=30g，滑，滑，滑，滑块沿导轨滑行块沿导轨滑行块沿导轨滑行块沿导轨滑行5m5m5m5m后获得的发射速度后获得的发射速度后获

9、得的发射速度后获得的发射速度v v=3.0km/s=3.0km/s=3.0km/s=3.0km/s（此过程（此过程（此过程（此过程示为匀加速运动）。示为匀加速运动）。示为匀加速运动）。示为匀加速运动）。第十七页，讲稿共三十二页哦已知两导轨内侧间距已知两导轨内侧间距l1.5cm，滑块的质量，滑块的质量m=30g，滑块沿导轨滑行，滑块沿导轨滑行5m后获得的发射后获得的发射速度速度v=3.0km/s（此过程示为匀加速运动）。（此过程示为匀加速运动）。求发射过程中电源提供的电流强度；求发射过程中电源提供的电流强度；第十八页，讲稿共三十二页哦物理模型物理模型对象模型对象模型-磁场中通磁场中通电直导线电直

10、导线条件模型条件模型-匀强磁场匀强磁场过程模型过程模型-匀加速直线匀加速直线运动运动第十九页，讲稿共三十二页哦由匀加速直线运动的公式：a 9105m/s由安培力公式和牛顿定律，FIBlkI2l，kI2lmaI 8.5105A第二十页，讲稿共三十二页哦(2007)25.(22(2007)25.(22分分)离子推进器是新一个代航天离子推进器是新一个代航天动力装置，可用于卫星姿态控制和轨道修正。动力装置，可用于卫星姿态控制和轨道修正。推进剂从图中推进剂从图中P P处注入，在处注入，在A A处电离出正离子，处电离出正离子，BCBC之间加有恒定电压，正离子进入之间加有恒定电压，正离子进入B B时的速度时

11、的速度忽略不计，经加速后形成电流为忽略不计，经加速后形成电流为I I的离子束后的离子束后喷出。已知推进器获得的推力为喷出。已知推进器获得的推力为F F，单位时间，单位时间内喷出的离子质量为内喷出的离子质量为J J。为研究问题方便，假。为研究问题方便，假定离子推进器在太空中飞行时不受其他外力，定离子推进器在太空中飞行时不受其他外力，忽略推进器运动速度。求加在忽略推进器运动速度。求加在BCBC间的电压间的电压U U；第二十一页，讲稿共三十二页哦BC加速电场模型加速电场模型 qU=1/2mv2 第二十二页，讲稿共三十二页哦电流模型电流模型S S 设加速后离子束的横截面积为设加速后离子束的横截面积为S

12、，单位体积内的离子数为单位体积内的离子数为n，I=nqvS J=nmvS 第二十三页，讲稿共三十二页哦反冲模型反冲模型设离子推进器在设离子推进器在t时间时间内喷出质量为内喷出质量为M的正离的正离子，并以其为研究对象，子，并以其为研究对象，推进器推进器M的作用力的作用力F F=F FtMvJ=M/t 第二十四页，讲稿共三十二页哦风力发电风力发电第二十五页，讲稿共三十二页哦（2008）风能将成为）风能将成为21世纪大规模开发的一种世纪大规模开发的一种可再生清洁能源。风力发电机是将风能（气可再生清洁能源。风力发电机是将风能（气流的动能）转化为电能的装置，其主要部件流的动能）转化为电能的装置，其主要部

13、件包括风轮机、齿轮箱、发电机等，如图所示。包括风轮机、齿轮箱、发电机等，如图所示。第二十六页，讲稿共三十二页哦风轮机叶片旋转所扫过的面积为风力发电机风轮机叶片旋转所扫过的面积为风力发电机可接受风能的面积。设空气密度为可接受风能的面积。设空气密度为，气流，气流速度为速度为v，风轮机叶片长度为，风轮机叶片长度为r。求单位时间。求单位时间内流向风轮机的最大风能内流向风轮机的最大风能Pm；第二十七页，讲稿共三十二页哦空气柱模型空气柱模型m=第二十八页，讲稿共三十二页哦在风速和叶片数确定的情况下，要提高风轮在风速和叶片数确定的情况下，要提高风轮机单位时间接受的风能，简述可采取的措机单位时间接受的风能，简

14、述可采取的措施。施。第二十九页，讲稿共三十二页哦不合理方案不合理方案1.挖个深坑，将发电机放进去（增大密度）。挖个深坑，将发电机放进去（增大密度）。2.增大风速，增加叶片数目（题设已限定）。增大风速，增加叶片数目（题设已限定）。3.将风力发电机装在车上，随时调整发电机的将风力发电机装在车上，随时调整发电机的位置，使其处于风力最大处。位置，使其处于风力最大处。第三十页，讲稿共三十二页哦原子模型原子模型汤姆生汤姆生-枣糕模型枣糕模型卢瑟福卢瑟福-原子核式结构模型原子核式结构模型 玻尔玻尔-轨道量子化模轨道量子化模型型 爱因斯坦爱因斯坦-光量子模型光量子模型第三十一页，讲稿共三十二页哦n n作业作业 1.总结、整理高中阶段常见的对象模型，条总结、整理高中阶段常见的对象模型，条件模型和过程模型。件模型和过程模型。2.将身边生活中的一个实例按步骤模型化，将身边生活中的一个实例按步骤模型化，分析并解决问题，提出优化方案。分析并解决问题，提出优化方案。第三十二页，讲稿共三十二页哦