物理模型的建立和运用 人教.ppt
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1、物理模型的建立和运用2021/8/8 星期日1 在当前提倡素质教育的背景下，中学课程在当前提倡素质教育的背景下，中学课程也实行了改革，相应的考试题型也有了新的变化。也实行了改革，相应的考试题型也有了新的变化。物理试题最大的变化在于物理试题最大的变化在于要用所学的知识去解决要用所学的知识去解决实际生活问题实际生活问题：也就是说物理试题置于了生产生也就是说物理试题置于了生产生活实践活动背景中，如何活实践活动背景中，如何把一个复杂的实际问题把一个复杂的实际问题转化为我们所熟悉的物理过程转化为我们所熟悉的物理过程即即物理建模物理建模，是教学和学习的首要任务！本课就此作一定的探是教学和学习的首要任务！本
2、课就此作一定的探索！索！2021/8/8 星期日2模型的定义：模型的定义：依据原物或计划中的事物而做的依据原物或计划中的事物而做的样品样品就叫模型。就叫模型。那么什么是那么什么是物理模型物理模型呢呢？对生产生活实践中的某个具体对生产生活实践中的某个具体的的对象、条件或过程对象、条件或过程而而抽象化的、理抽象化的、理想化想化的的物理情景物理情景就叫就叫物理模型物理模型。2021/8/8 星期日3哲学理论告诉我们哲学理论告诉我们：在影响影响事物存在的运动变化的各种因素中，必定有起支配作用的因素支配作用的因素，暂时忽略次要因素，抓住主要因素，才能突出和发现事物的本质规律。用理想化的观点和方法解决实际
3、生活问题，就是要将复杂问题加以简化，建立起反应研究对象本质和规律的模型物理模型。2021/8/8 星期日4中学物理模型的分类中学物理模型的分类对象模型对象模型条件模型条件模型过程模型过程模型2021/8/8 星期日5对对象象模模型型力学中的力学中的质点质点热学中的热学中的理想气体理想气体电学中点电学中点电荷电荷磁学中磁学中等离子体等离子体光学中光学中光线光线2021/8/8 星期日6条条件件模模型型力学中的力学中的F合合=0（不受外力）（不受外力）F合合=ma热学中热学中等温、等压、等容等温、等压、等容变化变化电学中电学中恒定电流、理想电表恒定电流、理想电表电磁学中的电磁学中的匀强电场、匀强磁
4、场匀强电场、匀强磁场静电场中静电场中点电荷、等量异种、同种点电荷、等量异种、同种电荷电场电荷电场2021/8/8 星期日7过过程程模模型型匀速直线运动匀速直线运动匀变速运动匀变速运动自由落体运动（竖直上抛运动）自由落体运动（竖直上抛运动）匀速圆周运动匀速圆周运动行星运动行星运动机械振动机械振动简谐运动简谐运动分子热运动分子热运动布朗运动布朗运动汽车起动汽车起动磁场中棒的运动磁场中棒的运动平抛运动平抛运动类平抛运动类平抛运动子弹打木块、带电粒子在复合场中的运动子弹打木块、带电粒子在复合场中的运动2021/8/8 星期日8例题例题1：森林里有一只质量为森林里有一只质量为10kg的小猴，为躲避敌的小
5、猴，为躲避敌害，从地面一跃抓住了离地面害，从地面一跃抓住了离地面1.8m高的树枝。求：高的树枝。求：（1）小猴至少要以多大的速度起跳？）小猴至少要以多大的速度起跳？（2）若小猴起跳的能量是由葡萄糖氧化所放出）若小猴起跳的能量是由葡萄糖氧化所放出，1mol葡萄糖可放出葡萄糖可放出1255kJ，那么要消耗多少克葡萄糖？，那么要消耗多少克葡萄糖？2021/8/8 星期日9实际过程实际过程物理模型物理模型研究对象：研究对象：小猴小猴对象模型：对象模型：质点质点忽略忽略次要次要因素因素抓住抓住主要主要因素因素研究条件：研究条件：受力受力条件模型：条件模型：只受重力只受重力研究过程：研究过程：跳跃跳跃过程
6、模型：过程模型：竖直上抛运动竖直上抛运动2021/8/8 星期日10解解（1）小猴的运动可看成竖起上抛运动，小猴的运动可看成竖起上抛运动，“至少至少”二字说明最高点的速度是二字说明最高点的速度是0所以由上抛运动公式所以由上抛运动公式2t-20=2aS可知：可知：起跳速度起跳速度0=6m/s（2）起跳时的动能）起跳时的动能Ek=m 20/2 =10 62/2=180（J）所以消耗的葡萄糖所以消耗的葡萄糖M=180 10-3 1255/mol 180g/mol=26.7g答略答略.2021/8/8 星期日11例题例题2：人的心脏每跳一次大约输送人的心脏每跳一次大约输送8 10-5立方米的血液，正常
7、人血立方米的血液，正常人血压压（可看成心脏压送血液的压强）（可看成心脏压送血液的压强）的平的平均值约为均值约为1.5 104Pa，心跳约为，心跳约为每分钟每分钟70次，据此估算心脏工作次，据此估算心脏工作的平均功率是多少？的平均功率是多少？2021/8/8 星期日122021/8/8 星期日13解：解：实际过程实际过程 物理模型物理模型对象模型对象模型圆柱体圆柱体条件模型条件模型只受只受血液压强产生的血液压强产生的压力压力过程模型过程模型恒力做功恒力做功2021/8/8 星期日14因为心脏做功等效为恒力做功因为心脏做功等效为恒力做功所以做一次功所以做一次功W=FL=PS L=P V故心脏功率故
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