1、精選課件高中物理常見十種模型高中物理常見十種模型精選課件物理模型物理模型輕桿、輕繩、輕彈簧模型輕桿、輕繩、輕彈簧模型三種模型三種模型輕桿輕桿輕繩輕繩輕彈簧輕彈簧模型圖示模型圖示精選課件三種模型三種模型輕桿輕桿輕繩輕繩輕彈簧輕彈簧模模型型特特點點形變特點形變特點方向特點方向特點作用效果作用效果特點特點大小突變大小突變特點特點只能發生微只能發生微小形變小形變柔軟，只能柔軟，只能發生微小形發生微小形變，各處張變，各處張力大小相等力大小相等既可伸長，既可伸長，也可壓縮，也可壓縮，各處彈力大各處彈力大小相等小相等不一定沿桿，不一定沿桿，可以是任意可以是任意方向方向只能沿繩，只能沿繩，指向繩收縮指向繩收縮

2、的方向的方向一定沿彈簧一定沿彈簧軸線，與形軸線，與形變方向相反變方向相反可提供拉力、可提供拉力、推力推力只能提供拉只能提供拉力力可以提供拉可以提供拉力、推力力、推力可以發生突可以發生突變變可以發生突可以發生突變變一般不能發一般不能發生突變生突變精選課件 如圖所示，水平輕桿的一端固定在墻上，輕繩如圖所示，水平輕桿的一端固定在墻上，輕繩與豎直方向的夾角為與豎直方向的夾角為37，小球的重力為，小球的重力為12 N，輕繩，輕繩 的拉力的拉力為為10 N，水平輕彈簧的彈力為，水平輕彈簧的彈力為9 N，求輕桿對小球的作用，求輕桿對小球的作用力力精選課件審題點睛審題點睛輕繩的彈力方向一定沿繩收縮方向，具有唯

3、一輕繩的彈力方向一定沿繩收縮方向，具有唯一性，輕彈簧彈力沿彈簧軸線，方向有兩種可能固定輕桿的性，輕彈簧彈力沿彈簧軸線，方向有兩種可能固定輕桿的彈力方向，具有多種可能性因此應分兩種情況確定輕桿對彈力方向，具有多種可能性因此應分兩種情況確定輕桿對小球的作用力大小和方向小球的作用力大小和方向甲甲精選課件乙乙答案答案見解析見解析精選課件建模感悟建模感悟彈簧與橡皮筋的彈力特點彈簧與橡皮筋的彈力特點(1)彈簧與橡皮筋產生的彈力遵循胡克定律彈簧與橡皮筋產生的彈力遵循胡克定律Fkx.(2)橡皮筋、彈簧的兩端及中間各點的彈力大小相等橡皮筋、彈簧的兩端及中間各點的彈力大小相等(3)彈簧既能受拉力，也能受壓力彈簧既

4、能受拉力，也能受壓力(沿彈簧軸線沿彈簧軸線)，而橡皮筋只，而橡皮筋只能受拉力作用能受拉力作用(4)彈簧和橡皮筋中的彈力均不能突變，但當將彈簧或橡皮筋彈簧和橡皮筋中的彈力均不能突變，但當將彈簧或橡皮筋剪斷時，其彈力立即消失剪斷時，其彈力立即消失精選課件物理模型物理模型傳送帶模型中的動力學問題傳送帶模型中的動力學問題1模型特征模型特征一個物體以速度一個物體以速度v0(v00)在另一個勻速運動的物體上開始運動在另一個勻速運動的物體上開始運動的力學系統可看做的力學系統可看做“傳送帶傳送帶”模型，如圖甲、乙、丙所示模型，如圖甲、乙、丙所示精選課件2建模指導建模指導傳送帶模型問題包括水平傳送帶問題和傾斜傳

5、送帶問題傳送帶模型問題包括水平傳送帶問題和傾斜傳送帶問題(1)水平傳送帶問題：求解的關鍵在于對物體所受的摩擦力進水平傳送帶問題：求解的關鍵在于對物體所受的摩擦力進行正確的分析判斷根據物體與傳送帶的相對速度方向判斷行正確的分析判斷根據物體與傳送帶的相對速度方向判斷摩擦力方向兩者速度相等是摩擦力突變的臨界條件摩擦力方向兩者速度相等是摩擦力突變的臨界條件(2)傾斜傳送帶問題：求解的關鍵在于認真分析物體與傳送帶傾斜傳送帶問題：求解的關鍵在于認真分析物體與傳送帶的相對運動情況，從而確定其是否受到滑動摩擦力作用如的相對運動情況，從而確定其是否受到滑動摩擦力作用如果受到滑動摩擦力作用應進一步確定其大小和方向

6、，然后根果受到滑動摩擦力作用應進一步確定其大小和方向，然后根據物體的受力情況確定物體的運動情況當物體速度與傳送據物體的受力情況確定物體的運動情況當物體速度與傳送帶速度相等時，物體所受的摩擦力有可能發生突變帶速度相等時，物體所受的摩擦力有可能發生突變精選課件 (18分分)(2015四川成都七中開學考試四川成都七中開學考試)如圖如圖所示，傳送帶與地面傾角所示，傳送帶與地面傾角37，從，從A到到B長度為長度為L10.25 m，傳送帶以，傳送帶以v010 m/s的速率逆時針轉動在傳送帶上端的速率逆時針轉動在傳送帶上端A無無初速地放一個質量為初速地放一個質量為m0.5 kg的黑色煤塊，它與傳送帶之的黑色

7、煤塊，它與傳送帶之間的動摩擦因數為間的動摩擦因數為0.5.煤塊在傳送帶上經過會留下黑色痕煤塊在傳送帶上經過會留下黑色痕跡已知跡已知sin 370.6，g10 m/s2，求：，求：(1)煤塊從煤塊從A到到B的時間；的時間；(2)煤塊從煤塊從A到到B的過程中傳送帶上形成痕跡的長度的過程中傳送帶上形成痕跡的長度精選課件審題點睛審題點睛(1)煤塊剛放上時，判斷摩擦力的煤塊剛放上時，判斷摩擦力的 方向，計算方向，計算 加加速度速度(2)判斷煤塊能否達到與傳送帶速度判斷煤塊能否達到與傳送帶速度 相等，若不相等，若不 能，煤能，煤 塊塊 從從AB加速度不變，若能，則要進一步判斷煤塊能否相對傳送加速度不變，若

8、能，則要進一步判斷煤塊能否相對傳送帶滑動帶滑動(3)達到相同速度后，若煤塊不再滑達到相同速度后，若煤塊不再滑 動，則勻速動，則勻速 運動到運動到B點，點，形成的痕跡長度等于傳送帶和煤形成的痕跡長度等于傳送帶和煤 塊塊 對地的位移之差煤塊若對地的位移之差煤塊若相對傳送帶滑動，之后將以另一加速度運動相對傳送帶滑動，之后將以另一加速度運動 到到B 點，形成點，形成 的的痕跡與上段留下的痕跡重合，最后結果取兩次痕跡長者痕跡與上段留下的痕跡重合，最后結果取兩次痕跡長者精選課件精選課件答案答案(1)1.5 s(2)5 m精選課件精選課件物理模型物理模型“滑塊滑塊滑板滑板”模型的分析模型的分析1模型特點：模

9、型特點：上、下疊放兩個物體，并且兩物體在摩擦力的上、下疊放兩個物體，并且兩物體在摩擦力的相互作用下發生相對滑動相互作用下發生相對滑動2模型分析模型分析解此類題的基本思路：解此類題的基本思路：(1)分析滑塊和木板的受力情況，根據牛頓第二定律分別求出分析滑塊和木板的受力情況，根據牛頓第二定律分別求出滑塊和木板的加速度；滑塊和木板的加速度；(2)對滑塊和木板進行運動情況分析，找出滑塊和木板之間的對滑塊和木板進行運動情況分析，找出滑塊和木板之間的位移關系或速度關系，建立方程特別注意滑塊和木板的位位移關系或速度關系，建立方程特別注意滑塊和木板的位移都是相對地面的位移移都是相對地面的位移精選課件精選課件審

10、題點睛審題點睛(1)判斷兩者之間是否發生滑動，要比較兩者之判斷兩者之間是否發生滑動，要比較兩者之間的摩擦力與最大靜摩擦力的關系，若間的摩擦力與最大靜摩擦力的關系，若ffm，則不滑動，反，則不滑動，反之則發生滑動之則發生滑動(2)兩者發生相對滑動時，兩者運動的位移都是對地的，注意兩者發生相對滑動時，兩者運動的位移都是對地的，注意找位移與板長的關系找位移與板長的關系精選課件精選課件規律總結規律總結(1)滑塊由滑板的一端運動到另一端的過程中，滑塊由滑板的一端運動到另一端的過程中，若滑塊和滑板同向運動，位移之差等于板長；反向運動時，若滑塊和滑板同向運動，位移之差等于板長；反向運動時，位移之和等于板長位

11、移之和等于板長(2)滑塊是否會從滑板上掉下的臨界條件是：滑塊到達滑板滑塊是否會從滑板上掉下的臨界條件是：滑塊到達滑板一端時兩者共速一端時兩者共速(3)滑塊不能從滑板上滑下的情況下，當兩者共速時，兩者滑塊不能從滑板上滑下的情況下，當兩者共速時，兩者受力、加速度發生突變受力、加速度發生突變精選課件物理模型物理模型兩種運動的合成與分解實例兩種運動的合成與分解實例一、小船渡河模型一、小船渡河模型1模型特點模型特點兩個分運動和合運動都是勻速直線運動，其中一個分運動的兩個分運動和合運動都是勻速直線運動，其中一個分運動的速度大小、方向都不變，另一分運動的速度大小不變，研究速度大小、方向都不變，另一分運動的速

12、度大小不變，研究其速度方向不同時對合運動的影響這樣的運動系統可看做其速度方向不同時對合運動的影響這樣的運動系統可看做小船渡河模型小船渡河模型精選課件精選課件 1.(12分分)河寬河寬l300 m，水速，水速v21 m/s，船在靜水，船在靜水中的速度中的速度v13 m/s，欲分別按下列要求過河時，船頭應與河，欲分別按下列要求過河時，船頭應與河岸成多大角度？過河時間是多少？岸成多大角度？過河時間是多少？(1)以最短時間過河；以最短時間過河；(2)以最小位移過河；以最小位移過河；(3)到達正對岸上游到達正對岸上游100 m處處審題點睛審題點睛(1)水流速度不影響過河時間，因此當船頭垂直水流速度不影響

13、過河時間，因此當船頭垂直河岸時，過河時間最短；河岸時，過河時間最短；(2)在船速大于水速的情況下，渡河的最小位移等于河寬，要在船速大于水速的情況下，渡河的最小位移等于河寬，要求合速度求合速度v垂直河岸即可；垂直河岸即可；(3)欲到達對岸上游欲到達對岸上游100 m處，應使合速度指向該點處，應使合速度指向該點精選課件精選課件答案答案見規范解答見規范解答精選課件技法點撥技法點撥求解小船渡河問題的方法求解小船渡河問題的方法求解小船渡河問題有兩類：一是求最短渡河時間，二是求最求解小船渡河問題有兩類：一是求最短渡河時間，二是求最短渡河位移無論哪類都必須明確以下三點：短渡河位移無論哪類都必須明確以下三點：

14、(1)解決這類問題的關鍵是：正確區分解決這類問題的關鍵是：正確區分 分運分運 動和合動和合 運動，在運動，在船的航行方向也就是船頭指向方向的運動，是分運動；船的船的航行方向也就是船頭指向方向的運動，是分運動；船的運動也就是船的實際運動，是合運動，一般情況下與船頭指運動也就是船的實際運動，是合運動，一般情況下與船頭指向不共線向不共線(2)運動分解的基本方法，按實運動分解的基本方法，按實 際效果際效果 分解，一般用平行分解，一般用平行 四四邊形定則沿水流方向和船頭指向分解邊形定則沿水流方向和船頭指向分解(3)渡河時間只與垂直河岸的船的分速度有關，與水渡河時間只與垂直河岸的船的分速度有關，與水 流流

15、 速速 度度無關無關精選課件物理模型物理模型豎直平面內圓周運動的豎直平面內圓周運動的“輕桿、輕繩輕桿、輕繩”模型模型1模型特點模型特點在豎直平面內做圓周運動的物體，運動至軌道最高點時在豎直平面內做圓周運動的物體，運動至軌道最高點時 的受的受力情況可分為兩類：一是無支撐力情況可分為兩類：一是無支撐(如球與繩連接、沿內軌道的如球與繩連接、沿內軌道的“過山車過山車”等等)，稱為，稱為“輕繩模型輕繩模型”；二是有支；二是有支 撐撐(如球與如球與 桿桿連接、小球在彎管內運動等連接、小球在彎管內運動等)，稱為，稱為“輕桿模型輕桿模型”精選課件2模型分析模型分析繩、桿模型常涉及臨界問題，分析如下：繩、桿模型

16、常涉及臨界問題，分析如下：輕繩模型輕繩模型輕桿模型輕桿模型常見常見類型類型過最高過最高點的臨點的臨界條件界條件由小球能運動即由小球能運動即可，得可，得v臨臨0精選課件輕繩模型輕繩模型輕桿模型輕桿模型討論討論分析分析精選課件ABD精選課件精選課件精選課件物理模型物理模型雙星系統模型雙星系統模型1模型特點模型特點(1)兩顆星彼此相距較近，且間距保持不變兩顆星彼此相距較近，且間距保持不變(2)兩顆星靠相互之間的萬有引力做勻速圓周運動兩顆星靠相互之間的萬有引力做勻速圓周運動(3)兩顆星繞同一圓心做圓周運動兩顆星繞同一圓心做圓周運動精選課件2模型分析模型分析(1)雙星運動的周期和角速度相等，各以一定的速

17、率繞某一點雙星運動的周期和角速度相等，各以一定的速率繞某一點轉動，才不至于因萬有引力作用而吸在一起轉動，才不至于因萬有引力作用而吸在一起(2)雙星做勻速圓周運動的向心力大小相等，方向相反雙星做勻速圓周運動的向心力大小相等，方向相反(3)雙星繞共同的中心做圓周運動時總是位于旋轉中心的兩側，雙星繞共同的中心做圓周運動時總是位于旋轉中心的兩側，且三者在一條直線上且三者在一條直線上(4)雙星軌道半徑之和等于它們之間的距離雙星軌道半徑之和等于它們之間的距離精選課件B精選課件精選課件總結提升總結提升(1)解決雙星問題時，應注意區分星體間解決雙星問題時，應注意區分星體間 距與距與 軌軌道半徑：萬有引力定律中

18、的道半徑：萬有引力定律中的r為兩星體間距離，向心力公式中為兩星體間距離，向心力公式中的的r為所研究星球做圓周運動的軌道半徑為所研究星球做圓周運動的軌道半徑(2)宇宙空間大量存在這樣的雙星系統，如地月系統就可視宇宙空間大量存在這樣的雙星系統，如地月系統就可視 為為一個雙星系統，只不過旋轉中心沒有出地殼而已，在不是一個雙星系統，只不過旋轉中心沒有出地殼而已，在不是 很很精確的計算中，可以認為月球繞著地球的中心旋轉精確的計算中，可以認為月球繞著地球的中心旋轉精選課件物理模型物理模型傳送帶模型中的功能問題傳送帶模型中的功能問題1模型概述模型概述傳送帶模型典型的有水平和傾斜兩種情況，涉及功能角度的傳送帶

19、模型典型的有水平和傾斜兩種情況，涉及功能角度的問題主要有：問題主要有：求傳送帶對物體所做的功、物體和傳送帶由于相對滑動而產求傳送帶對物體所做的功、物體和傳送帶由于相對滑動而產生的熱量、因放上物體而使電動機多消耗的電能等，常依據生的熱量、因放上物體而使電動機多消耗的電能等，常依據功能關系或能量守恒定律求解功能關系或能量守恒定律求解精選課件2傳送帶模型問題中的功能關系分析傳送帶模型問題中的功能關系分析(1)功能關系分析：功能關系分析：WFEkEpQ.(2)對對WF和和Q的理解：的理解：傳送帶的功：傳送帶的功：WFFx傳傳；產生的內能產生的內能QFfs相對相對3傳送帶模型問題的分析流程傳送帶模型問題

20、的分析流程精選課件 (16分分) 如圖所示，繃緊的傳送帶如圖所示，繃緊的傳送帶與水平面的夾角與水平面的夾角30，皮帶在電動機的，皮帶在電動機的帶動下，始終保持帶動下，始終保持v02 m/s的速率運行，的速率運行，現把一質量為現把一質量為m10 kg的工件的工件(可看做質點可看做質點)輕輕輕輕 放在放在 皮帶皮帶的底端，經過時間的底端，經過時間1.9 s，工件被傳送到，工件被傳送到h1.5 m的高處，取的高處，取g10 m/s2，求：，求：(1)工件與傳送帶間的動摩擦因數；工件與傳送帶間的動摩擦因數；(2)電動機由于傳送工件多消耗的電能電動機由于傳送工件多消耗的電能審題點睛審題點睛(1)運動過程

21、分析：運動過程分析：1.9 s內工件是否一直加速？內工件是否一直加速？若工件先勻加速后勻速運動，所受摩擦力是否相同？若工件先勻加速后勻速運動，所受摩擦力是否相同？(2)能量轉化分析：多消耗的電能轉化成了哪幾種能量？各能量轉化分析：多消耗的電能轉化成了哪幾種能量？各如何表示？如何表示？精選課件精選課件精選課件建模感悟建模感悟(1)水平傳送帶：共速后不受摩擦力，不再水平傳送帶：共速后不受摩擦力，不再有能量轉化傾斜傳送帶：共速后仍有靜摩擦力，仍有有能量轉化傾斜傳送帶：共速后仍有靜摩擦力，仍有能量轉移能量轉移(2)滑動摩擦力做功，其他能量轉化為內能，靜摩擦力滑動摩擦力做功，其他能量轉化為內能，靜摩擦力

22、做功，不產生內能做功，不產生內能精選課件物理模型物理模型“柱體微元柱體微元”模型的應用模型的應用1模型構建：模型構建：物質微粒定向移動，以速度方向為軸線從中選物質微粒定向移動，以速度方向為軸線從中選取一小圓柱作為研究對象，即為取一小圓柱作為研究對象，即為“柱體微元柱體微元”模型模型2模型特點模型特點(1)柱體內的粒子沿軸線可認為做勻速運動柱體內的粒子沿軸線可認為做勻速運動(2)柱體長度柱體長度lvt(v為粒子的速度為粒子的速度)，柱體橫截面積柱體橫截面積Sr2(r為柱體半徑為柱體半徑)精選課件精選課件 來自質子源的質子來自質子源的質子(初速度為零初速度為零)，經一加速電，經一加速電 壓為壓為8

23、00 kV的直線加速器加速，形成電流強度為的直線加速器加速，形成電流強度為1 mA的細柱形質的細柱形質子流已知質子電荷量子流已知質子電荷量e1.601019 C這束質子流每秒這束質子流每秒打到靶上的質子數為多少？假定分布在質子源到靶之間的加打到靶上的質子數為多少？假定分布在質子源到靶之間的加 速電場是均勻的，在質子束中與質子源相距速電場是均勻的，在質子束中與質子源相距L和和4L 的的 兩兩 處，處，各取一段極短的相等長度的質子流，其中的質子數分別各取一段極短的相等長度的質子流，其中的質子數分別 為為N1和和N2，則，則N1N2等于多少？等于多少？精選課件精選課件答案答案6.251015個個21

24、方法總結方法總結“柱體微元柱體微元”模型主要解決類流體問題，如模型主要解決類流體問題，如微觀粒子的定向移動、液體流動、氣體流動等問題微觀粒子的定向移動、液體流動、氣體流動等問題精選課件物理模型物理模型電磁感應中的電磁感應中的“雙桿雙桿”模型模型1模型分類模型分類“雙桿雙桿”模型分為兩類：一類是模型分為兩類：一類是“一動一靜一動一靜”，甲桿靜止不，甲桿靜止不動，乙桿運動，其實質是單桿問題，不過要注意問題包含著動，乙桿運動，其實質是單桿問題，不過要注意問題包含著一個條件：甲桿靜止、受力平衡另一種情況是兩桿都在運一個條件：甲桿靜止、受力平衡另一種情況是兩桿都在運動，對于這種情況，要注意兩桿切割磁感線

25、產生的感應電動動，對于這種情況，要注意兩桿切割磁感線產生的感應電動勢是相加還是相減勢是相加還是相減精選課件2分析方法分析方法通過受力分析，確定運動狀態，一般會有收尾狀態對于收通過受力分析，確定運動狀態，一般會有收尾狀態對于收尾狀態則有恒定的速度或者加速度等，再結合運動學規律、尾狀態則有恒定的速度或者加速度等，再結合運動學規律、牛頓運動定律和能量觀點分析求解牛頓運動定律和能量觀點分析求解精選課件 (14面上，導軌電阻不計，間距面上，導軌電阻不計，間距L0.4 m導軌所在導軌所在空間被分空間被分)(2014高考天津卷高考天津卷) 如圖所示，兩根足夠長的平行如圖所示，兩根足夠長的平行金屬導軌固定在傾角金屬導軌固定在傾角30的斜分成區域的斜分成區域和和，兩區域，兩區域的邊界與斜面的交線為的邊界與斜面的交線為MN，中的勻強磁場方向垂直斜面向中的勻強磁場方向垂直斜面向下，下，中的勻強磁場方向垂直斜面向上，兩磁場的磁感應強中的勻強磁場方向垂直斜面向上，兩磁場的磁感應強度大小均為度大小均為B0.5 T在區域在區域中，將質量中，將質量m10.1 kg，電，電阻阻R1精選課件0.1 的金屬條的金屬條ab放在導軌上，放在導軌上，ab剛好不下滑然后，在區剛好不下滑然后，在區域域中將質量中將質量m20.4 kg，電阻，電阻R20.1 的光滑導體棒的光滑導體棒cd置于導軌上，由靜止開