《高考物理专题复习 隐含条件的挖掘与应用.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《高考物理专题复习 隐含条件的挖掘与应用.doc(10页珍藏版)》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、高考物理专题复习 隐含条件的挖掘与应用高中物理试题常使学生深感“条件不足”而陷于“一筹莫展”的境地,如何迅速识破高考命题中的隐含条件,选择物理过程遵循的物理规律,简洁快速地完成解题,集中体现了考生的综合能力.在平常解题中应养成通过审题仔细分析推敲关键词语,从物理概念、物理模型、物理现象、物理过程、物理状态中去寻找挖掘隐含条件的良好习惯.命题中条件的隐含形式通常表现为以下几种方式:1条件隐含于物理概念中物理概念是解决问题的依据之一,有些题的部分条件隐含于相关概念的内涵中,于是,可从概念的内涵中挖掘隐含条件。例1如图1所示的交流电的电流随时间而变化的图象。此交流电的有效值是A5 A B5A C3.
2、5A D3.5 A 2.隐含在物理状态、物理现象中.一定的物理状态总是与一定的物理条件相对应的,一些题的题设条件就隐含在物体所处的物理状态中,如受力平衡状态、静电平衡状态等;有些题条件隐含在物理现象中,例如:“宇航员在运行的宇宙飞船中”示意宇航员处于失重状态,“通迅卫星”示意卫星运行角速度或周期与地球的相同,即同步,“导体处于平衡状态”示意物体是等势体,内部场强为零等。所以,可从这些状态的特性中或状态存在满足的条件中挖掘隐含条件。例2(2003年全国理综卷)如图2所示,一个半球形的碗放在桌面上,碗口水平,O点为其球心,碗的内表面及碗口是光滑的。一根细线跨在碗口上,线的两端分别系有质量为m1和m
3、2的小球,当它们处于平衡状态时,质量为m1的小球与O点的连线与水平线的夹角为=60。两小球的质量比 为A B C D 例3(2003年江苏)当物体从高空下落时,空气阻力随速度的增大而增大,因此经过一段距离后将匀速下落,这个速度称为此物体下落的稳态速度。已知球形物体速度不大时所受的空气阻力正比于速度v,且正比于球半径r,即阻力f=krv,k是比例系数。对于常温下的空气,比例系数k=3.410-4Ns/m2。已知水的密度 kg/m3,重力加速度为 m/s2。求半径r=0.10mm的球形雨滴在无风情况下的稳态速度。(结果保留两位有效数字)3.隐含在临界状态中:当物体由一种运动(或现象、性质)转变成另
4、一种运动(或现象、性质)时,包含着量变到质变的过程,这个过程隐含着物体的临界状态及其临界条件,需通过分析、推理来挖掘.例4、轻杆长为2L,水平转轴装在中点O,两端分别固定着小球A和B。A球质量为m,B球质量为2m,在竖直平面内做圆周运动。当杆绕O转动到某一速度时,A球在最高点,如图所示,此时杆A点恰不受力,求此时O轴的受力大小和方向;保持问中的速度,当B球运动到最高点时,求O轴的受力大小和方向;在杆的转速逐渐变化的过程中,能否出现O轴不受力的情况?请计算说明。4.隐含在物理模型的理想化条件中.在试题中常将理想化条件隐含在有关词语或题意中,需要运用理想模型去捕捉和挖掘.如质点和点电荷,都不计其形
5、状和大小;轻质弹簧即不计其重;光滑表面即不计其摩擦;理想变压器即不计功率损耗等.物理模型的基本形式有“对象模型”和“过程模型”。“对象模型”是实际物体在某种条件下的近似与抽象,如质点、理想气体、理想电表等;“过程模型”是理想化了的物理现象或过程,如匀速直线运动、自由落体运动、竖直上抛运动、平抛运动、匀速圆周运动、简谐运动等。有些题目所设物理模型是不清晰的,不宜直接处理,但只要抓住问题的主要因素,忽略次要因素,恰当的将复杂的对象或过程向隐含的理想化模型转化,就能使问题得以解决。例5(1999年高考全国卷)一跳水运动员从离水面10m高的平台上向上跃起,举双臂直体离开台面,此时其重心位于从手到脚全长
6、的中点,跃起后重心升高0.45m达到最高点,落水时身体竖直,手先入水(在此过程中运动员水平方向的运动忽略不计)从离开跳台到手触水面,他可用于完成空中动作的时间是_s。(计算时,可以把运动员看作全部质量集中在重心的一个质点,g取10m/s2,结果保留二位数)解析:运动员的跳水过程是一个很复杂的过程,主要是竖直方向的上下运动,但也有水平方向的运动,更有运动员做的各种动作。构建运动模型,应抓主要因素。现在要讨论的是运动员在空中的运动时间,这个时间从根本上讲与运动员所作的各种动作以及水平运动无关,应由竖直运动决定,因此忽略运动员的动作,把运动员当成一个质点,同时忽略他的水平运动。当然,这两点题目都作了
7、说明,所以一定程度上“建模”的要求已经有所降低,但我们应该理解这样处理的原因。这样,我们把问题提炼成了质点作竖直上抛运动的物理模型。例6图为推行节水灌溉工程中使用的转动式喷水龙头的示意图。“龙头”离地面高h m,将水水平喷出,其喷灌半径为10h m,每分钟可喷水m kg,所用的水从地面以下H m深的井里抽取。设所用水泵(含电动机)的效率为,不计空气阻力。求:水从龙头中喷出时的速度v0 水泵每分钟对水做的功W 带动该水泵的电动机消耗的电功率P。5条件隐含于物理过程中物理状态的变化过程有简单、有复杂,有单一过程的延伸,又有不同物理过程的交叉。解题时,要冷静分析、判断各阶段的特点,找出它们之间的联系
8、,挖掘过程进行中隐含的条件。例7如图,在一匀强电场中的A点,有一点电荷,并用绝缘细线与O点相连,原来细线刚好被水平拉直,而没有伸长。先让点电荷从A点由静止开始运动,时求点电荷经O点正下方时的速率v。已知电荷的质量m=110-4kg,电量q=+1.010-7C,细线长度L=10cm,电场强度E=1.73104V/m,g=10m/s2。6条件隐含在关键用语中物理题是用一定的文字、示意图等形式给予描述的,根据表达题意的需要,常用一些关键用语,如:“最多”、“至少”、“刚好”、“缓慢”、“瞬间”等。审题时要以阅读题目为基础,边读边想,扣住关键用语,挖掘隐含条件。例8在光滑水平面上,有一质量m1=20k
9、g的小车,通过一根几乎不能深长的轻绳与另一质量为m2=25kg的拖车相连接。一质量为m3=15kg的物体放在拖车的平板上。物体与平板间的动摩擦因数为=0.2。开始时,拖车静止,绳未拉紧(如图8所示),小车以v0=3m/s的速度向前运动,求:(1)当m1、m2、m3以同一速度前进时,速度的大小。(2)物体在拖车平板上移动的距离。7.隐含在题设附图中:许多物理试题的部分条件常隐含于题设图形中及图形的几何性质中,需考生通过观察、分析予以挖掘和发现.例9(2005 上海)一水平放置的圆盘绕竖直固定轴转动。在圆盘上沿半径开有一条宽度为2mm的均匀狭缝。将激光器与传感器上下对准,使二者间连线与转轴平行,分
10、别置于圆盘的上下两侧,且可以同步地沿圆盘半径方向匀速移动,激光器连续向下发射激光束。在圆盘转动过程中,当狭缝经过激光器与传感器之间时,传感器接收到一个激光信号,并将其输入计算机,经处理后画出相应图线。图(a)为该装置示意图,图(b)为所接收的光信号随时间变化的图线。横坐标表示时间,纵坐标表示接收到的激光信号强度,图中t1=1.010-3s,t2=0.810-3s。利用图(b)中的数据求1s时圆盘转动的角速度;说明激光器和传感器沿半径移动的方向;激光器传感器图(a)图(b)t1t2t3t(s)IO0.21.01.8求图(b)中第三个激光信号的宽度t3。ABv0图1CFFmOtt0 3t0 5t0
11、图2例10(2004 江苏)图1所示为一根竖直悬挂的不可伸长的轻绳,下端栓一小物块A,上端固定在C点且与一能测量绳的拉力的测力传感器相连。已知有一质量为m0的子弹B沿水平方向以速度v0射入A内(未穿透),接着两者一起绕C点在竖直面内做圆周运动。在各种阻力都可忽略的条件下测力传感器测得绳的拉力F随时间t的变化关系如图2所示。已知子弹射入的时间极短,且图2中t=0为A、B开始以相同速度运动的时刻。根据力学规律和题中(包括图)提供的信息,对反映悬挂系统本身性质的物理量(例如A的质量)及A、B一起运动过程中的守恒量,你能求得哪些定量的结果?8.隐含于常识中:许多物理试题某些条件由于是人们的常识而没有在
12、题中给出,造成所求量与条件之间一种比较隐蔽的关系,需考生据题意多角度分析,展开联想,深刻挖掘,根据一些常识,提取或假设适当的条件和数据,以弥补题中已知条件中的不足进而达到解题目的.例11已知地球半径约为6.4106m,又知月球绕地球的运动可近似看作圆周运动,则可估算出月球到地心的距离约为 m。(结果只保留一位有效数字)9条件隐含在可能的结论中 有些题目,在已知线索的背后潜藏着多个可能的结论,若分析不周,便会使答案不完备,解题时要全面分析物理现象,采取“顺藤摸瓜”的方法,把题设“明线”和“暗线”有机结合起来,才能正确、完整求解。例12质量为m的小球A沿光滑水平面以速度v0与质量为2m静止的小球B
13、发生正碰,碰撞后,A球的动能变为原来的1/9,那么小球B的速度是多少?10条件隐含于数学关系中所谓数学关系,指的是纯数学规律的反映,它是相对物理条件而言的。数学关系包括代数关系和几何关系。寻找并建立几何关系的关键是要正确分析物理过程,建立清楚的物理图景(常常要画出示意图),然后从物理过程和物理图景中寻找关系。例13(1999年高考全国卷)如图12所示,图中虚线MN是一垂直纸面的平面与纸面的交线,在平面右侧的半空间存在一磁感应强度为B的匀强磁场,方向垂直纸面向外。O是MN上的一点,从O点可以向磁场区域发射电量为+q、质量为m、速率为v的粒子,粒子射入磁场时的速度可在纸面内各个方向。已知先后射入的
14、两个粒子恰好在磁场中给定的P点相遇,P到O的距离为L,不计重力及粒子间的相互作用。(1)求所考察的粒子在磁场中的轨道半径;(2)求这两个粒子从O点射入磁场的时间间隔。例14如图所示,OACO为置于水平面内的光滑闭合金属导轨,O、C处分别接有短电阻丝(图中粗线表法),R14、R28(导轨其它部分电阻不计)。导轨OAC的形状满足方程(单位:m)。磁感强度B0.2T的匀强磁场方向垂直于导轨平面。一足够长的金属棒在水平外力F作用下,以恒定的速率v5.0m/s水平向右在导轨上从O点滑动到C点,棒与导思接触良好且始终保持与OC导轨垂直,不计棒的电阻。求:(1)外力F的最大值;(2)金属棒在导轨上运动时电阻
15、丝R1上消耗的最大功率;(3)在滑动过程中通过金属棒的电流I与时间t的关系。11条件隐含于器材的规格中有些题(特别是一些实验题)的部分条件就隐含在器材的规格中,解题者应把题设要求与器材规格有机结合起来分析,挖掘隐含条件。例15(2001年高考理综卷)实验室中现有器材如实物图9所示,有:电池E,电动势约10V,内阻约1;电流表A1,量程约10A,内阻 1约为0.2;电流表A2,量程300mA,内阻 2约5;电流表A3,量程250mA,内阻 3约5;电阻箱R1,最大阻值999.9,最小阻值改变量为0.1;滑线变阻器R2,最大值100;开关S;导线若干。要求用图10所示的电路测量图中电流表A的内阻。
16、(1)在所给的三个电流表中,那几个可以用此电路精确测出其内阻?答: 。(2)在可测的电流表中任选一个作为测量对象,在实物图上连成测量电路。(3)你要读出的物理量是 。用这些物理量表示待测内阻的计算公式是 。 总之,物理题中隐含条件的形式多种多样,且往往同一题中存在多种形式的隐含条件。要从多角度、多方面、多层次挖掘隐含条件,并持之以恒,这样分析问题、解决问题的能力就会明显提高。附:例题参考答案例1 B例2 A例3 v=1.2m/s例4 .4mg 竖直向下 (2). 2mg 竖直向下 (3). 能出现O轴不受力的情况,此时。例51.7s例6.(1) 水平初速度为v= (2) W=Ek+Ep=mg(
17、H+26h) (3) P= 例7. v=2.1m/s.例8.(1).1.0m/s (2).0.33m例9. 7.85rad/s 激光器和传感器沿半径由中心向边缘移动 0.6710-3s例10. T=2t0 , , , E=3m02v02g/Fm例11. 4108m例12. v1= v0 或者 v2= v0例13. (1). (2). 例14.(1)0.3N (2)1W (3) 例15.解析:该题要求根据电路图设想出实验原理。属于有一定提示的设计型实验。与我们学过的伏安法测电阻相比较,这里被测电阻是电流表的内阻,它能显示出通过自身的电流,因此只要知道其上的电压就行,但没有电压表,却有另一只电流表。根据电路图可以看出,如果图中表A是被测表,则其上电压就是电阻箱上电压,利用两只电流表的读数差和电阻箱上显示的阻值可以求出该电压,这样就可以求出电流表的电阻。(1)电流表A1不能精确测出其内阻,因这时图中的电流表A应为A2、A3中的一只,这使得电流表A1中的电流不能超过300mA,其指针的偏转极其微小,误差很大。而A2、A3可用此电路精确测出其内阻。(2)若测 3,实物连线如图11所示。 (3) 根据前面的分析,要读出的物理量是A、A两电流表的示数I、I和电阻箱的阻值R1,待测内阻的计算公式是 第二教育网 版权所有
限制150内