北京高考用24个物理模型.doc

　 　 　　 　 北京高考常用24个物理模型　 　 　　 　 　 　 　　　整顿：冬子 物理复习和做题时需要注意思考、善于归纳整顿，对于例题做到触类旁通,举一反三,把教师的知识和解题能力变成自己的知识和解题能力,下面是物理解题中常用的24个解题模型，从力学、运动、电磁学、振动和波、光学到原子物理,基本涵盖高中物理知识的各个方面重要模型归纳整顿如下:模型一：超重和失重 2模型二:斜面 2模型三：连接体 2模型四:轻绳、轻杆ﻩ3模型五：上抛和平抛 4模型六：水流星 (竖直平面圆周运动)ﻩ５模型七:万有引力 7模型八:汽车启动 ７模型九:碰撞ﻩ8模型十：子弹打木块: ９模型十一:滑块 10模型十二：人船模型ﻩ11模型十三:传送带 11模型十四：弹簧振子和单摆ﻩ12模型十五：振动和波 １3模型十六：带电粒子在复合场中的运动 1４模型十七:电磁场中的单杠运动ﻩ１６模型十八：磁流体发电机模型ﻩ17模型十九:输电 18模型二十:限流分压法测电阻ﻩ１8模型二十一:半偏法测电阻ﻩ１9模型二十二：光学模型ﻩ2０模型二十三：玻尔模型ﻩ２１模型二十四:放射现象和核反映ﻩ２２模型一:超重和失重系统的重心在竖直方向上有向上或向下的加速度（或此方向的分量ay)向上超重(加速向上或减速向下）F＝m（g＋ａ)；向下失重(加速向下或减速上升)F=m(g-a)难点:一种物体的运动导致系统重心的运动　绳剪断后台称示数 铁木球的运动　 　　 　 系统重心向下加速 用同体积的水去补充aqFm　 　 　 　 　 斜面对地面的压力? 地面对斜面摩擦力?　　导致系统重心如何运动？模型二：斜面弄清物体对斜面压力为零的临界条件斜面固定：物体在斜面上状况由倾角和摩擦因素决定＝tg物体沿斜面匀速下滑或静止　 >　tg物体静止于斜面< tg物体沿斜面加速下滑a＝g(ｓiｎ一cｏｓ) 　　 　　 模型三：连接体是指运动中几种物体或叠放在一起、或并排挤放在一起、或用细绳、细杆联系在一起的物体组。

解决此类问题的基本措施是整体法和隔离法　 整体法：指连接体内的物体间无相对运动时,可以把物体组作为整体,对整体用牛二定律列方程　 隔离法:指在需规定连接体内各部分间的互相作用(如求互相间的压力或互相间的摩擦力等)时，把某物体从连接体中隔离出来进行分析的措施 　 连接体的圆周运动：两球有相似的角速度；两球构成的系统机械能守恒(单个球机械能不守恒）m1m2与运动方向和有无摩擦(μ相似)无关，及与两物体放置的方式都无关平面、斜面、竖直都同样只要两物体保持相对静止记住:Ｎ= (N为两物体间互相作用力）,　一起加速运动的物体的分子m1F２和m2F1两项的规律并能应用讨论：①F1≠0；F2=０ N=m2m1F② F1≠０;F2≠0N= (是上面的状况)F＝F＝F=F1>F2 　ｍ1>m2 N1＜N2例如:N５对６=（m为第6个后来的质量) 第１２对13的作用力 Ｎ１2对１3＝模型四：轻绳、轻杆绳只能受拉力，杆能沿杆方向的拉、压、横向及任意方向的力╰α◆ 通过轻杆连接的物体 　如图:杆对球的作用力由运动状况决定只有=aｒctg（)时才沿杆方向 　 　 　 　最高点时杆对球的作用力Em，qL·O。

假设单Ｂ下摆，最低点的速度VB= mｇR＝整体下摆2mgＲ=ｍg+ =　 ； => VＢ=　 　因此AB杆对B做正功,AB杆对A做负功◆ 通过轻绳连接的物体①在沿绳连接方向(可直可曲），具有共同的v和a特别注意:两物体不在沿绳连接方向运动时,先应把两物体的v和ａ在沿绳方向分解,求出两物体的v和a的关系式，②被拉直瞬间，沿绳方向的速度忽然消失，此瞬间过程存在能量的损失讨论：若作圆周运动最高点速度 V0<,运动状况为先平抛，绳拉直时沿绳方向的速度消失 即是有能量损失,绳拉紧后沿圆周下落机械能守恒而不可以整个过程用机械能守恒 　　　自由落体时,在绳瞬间拉紧(沿绳方向的速度消失)有能量损失(即v1忽然消失），再v2下摆机械能守恒模型五：上抛和平抛1.竖直上抛运动：速度和时间的对称　 　 　分过程：上升过程匀减速直线运动，下落过程初速为0的匀加速直线运动. 　　 全过程:是初速度为V0加速度为-g的匀减速直线运动1)上升最大高度：H = 　　 (2)上升的时间:t＝ 　　 　 　(3)从抛出到落回原位置的时间:t =２ 　 (4)上升、下落通过同一位置时的加速度相似,而速度等值反向 　 （5)上升、下落通过同一段位移的时间相等。

(6)匀变速运动合用全过程Ｓ = Vo t -g ｔ2 ； Vt =　Vo-ｇ　t ; Ｖｔ2－Vo2 = －２gS (S、Vt的正负号的理解)２.平抛运动：匀速直线运动和初速度为零的匀加速直线运动的合运动（1）运动特点：a、只受重力;b、初速度与重力垂直其运动的加速度却恒为重力加速度g，是一种匀变速曲线运动，在任意相等时间内速度变化相等２)平抛运动的解决措施:可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动,两个分运动既具有独立性又具有等时性3)平抛运动的规律：做平抛运动的物体,任意时刻速度的反向延长线一定通过此时沿抛出方向水平总位移的中点证：平抛运动示意如图,设初速度为V０,某时刻运动到A点,位置坐标为(x,y ),所用时间为t.此时速度与水平方向的夹角为，速度的反向延长线与水平轴的交点为，位移与水平方向夹角为.以物体的出发点为原点,沿水平和竖直方向建立坐标依平抛规律有: 　速度：　　 Vx=　V0 　 Vy=gt 　 　 　 ①位移:　　 Sｘ= Ｖot　　 　 ② 　由①②得： 即　 　③ 　 因此: 　　 　 　 　 　　 　 　④④式阐明：做平抛运动的物体，任意时刻速度的反向延长线一定通过此时沿抛出方向水总位移的中点。

模型六:水流星 （竖直平面圆周运动）◆变速圆周运动研究物体通过最高点和最低点的状况，并且常常浮现临界状态圆周运动实例) 　①火车转弯 ②汽车过拱桥、凹桥3③飞机做俯冲运动时,飞行员对座位的压力④物体在水平面内的圆周运动(汽车在水平公路转弯,水平转盘上的物体,绳拴着的物体在光滑水平面上绕绳的一端旋转)和物体在竖直平面内的圆周运动(翻滚过山车、水流星、杂技节目中的飞车走壁等)⑤万有引力——卫星的运动、库仑力——电子绕核旋转、洛仑兹力——带电粒子在匀强磁场中的偏转、重力与弹力的合力——锥摆、（关健要弄清晰向心力如何提供的）（1） 火车转弯：设火车弯道处内外轨高度差为h，内外轨间距Ｌ,转弯半径R由于外轨略高于内轨,使得火车所受重力和支持力的合力F合提供向心力 (是内外轨对火车都无摩擦力的临界条件)火车提速靠增大轨道半径或倾角来实现（2） 无支承的小球:在竖直平面内作圆周运动过最高点状况：受力：由mg+Ｔ=ｍｖ2/L知，小球速度越小,绳拉力或环压力T越小，Ｔ最小值只能为零,此时小球重力作向心力结论：最高点时绳子(或轨道)对小球没有力的作用,此时只有重力提供作向心力　 能过最高点条件:Ｖ≥V临（当Ｖ≥V临时，绳、轨道对球分别产生拉力、压力) 　 不能过最高点条件:V<Ｖ临(事实上球尚未到最高点就脱离了轨道) 　　 ① 恰能通过最高点时:mg=,临界速度V临=;可觉得距此点 (或距圆的最低点）处落下的物体。

☆此时最低点需要的速度为V低临＝ ☆最低点拉力不小于最高点拉力ΔF＝６mg② 最高点状态： ｍg＋T1=　（临界条件T1＝0, 临界速度V临=, V≥V临才干通过)最低点状态： Ｔ２－ mg = 高到低过程机械能守恒： Ｔ2- T1=6mg（g可看为等效加速度)　② 半圆:过程ｍgR= 最低点Ｔ-mｇ= 绳上拉力Ｔ=3mg； 过低点的速度为Ｖ低 = 小球在与悬点等高处静止释放运动到最低点,最低点时的向心加速度a=2g③与竖直方向成q角下摆时,过低点的速度为Ｖ低 ＝，此时绳子拉力T=mｇ（3-２ｃoｓq）（3） 有支承的小球:在竖直平面作圆周运动过最高点状况：①临界条件：杆和环对小球有支持力的作用 　当V=0时，N＝mg（可理解为小球正好转过或正好转但是最高点） 　 正好过最高点时,此时从高到低过程 ｍg２R=　 　 低点：T－mg＝mv2/R Ｔ=5mg ；正好过最高点时,此时最低点速度：V低 =注意：物理圆与几何圆的最高点、最低点的区别(以上规律合用于物理圆，但最高点，最低点, g都应当作等效的状况)◆匀速圆周运动 　　 在向心力公式Fn＝mv2/R中，Ｆｎ是物体所受合外力所能提供的向心力，mｖ2/R是物体作圆周运动所需要的向心力。

当提供的向心力等于所需要的向心力时，物体将作圆周运动;若提供的向心力消失或不不小于所需要的向心力时，物体将做逐渐远离圆心的运动，即离心运动其中提供的向心力消失时,物体将沿切线飞去,离圆心越来越远；提供的向心力不不小于所需要的向心力时,物体不会沿切线飞去,但沿切线和圆周之间的某条曲线运动，逐渐远离圆心模型七：万有引力1思路和措施：①卫星或天体的运动当作匀速圆周运动，　　 ② F心＝F万　(类似原子模型)2公式:Ｇ=man，又aｎ=，　 则v=,，T= ３求中心天体的质量Ｍ和密度ρ由G==mr =mM= ()ρ=（当r=Ｒ即近地卫星绕中心天体运营时）ρ＝(Ｍ＝V球＝ｒ3） s球面=4r2 ｓ=r2　(光的垂直有效面接受,球体推动辐射) s球冠=2Ｒh轨道上正常转： 　 F引=Ｇ＝ F心= ma心＝ m2　R= mm4ｎ2 Ｒ 地面附近： G＝ mg GM=gR2 （黄金代换式)　 mg　= m=v第一宇宙=7.９km/s 　题目中常隐含:(地球表面重力加速度为ｇ）;这时也许要用到上式与其他方程联立来求解轨道上正常转:　 G＝ ｍ　 ①沿圆轨道运动的卫星的几种结论:　v=，，T＝②理解近地卫星:来历、意义 万有引力≈重力=向心力、 ｒ最小时为地球半径、最大的运营速度＝v第一宇宙=7.９km/s （最小的发射速度）；T最小=84.8ｍｉn=1．４h③同步卫星几种一定:三颗可实现全球通讯(南北极仍有盲区) 轨道为赤道平面 　 T＝２4h=86400s　 离地高h=3.56x１04ｋｍ(为地球半径的5.6倍）　 　 V同步＝3.0８km/s﹤V第一宇宙=7．9kｍ/s w=15o／h(地理上时区)　 　ａ=0．23m/s2④运营速度与发射速度、变轨速度的区别⑤卫星的能量：r增v减小(EK减小