Transcript 例题：如图所示
高三二轮复习 目标与策略的研究 南京外国语学校 李鸿彬 2010年3月18日于南师附中 思考二轮复习目标和策略的基点 ■ 学生追求的目标高度 ■ 一轮复习的实际情况 对高考说明、高考趋势以及各 方信息的分析研究 ■ 二轮复习实现的目标及实施的策略 目标一、搭建框架，突出重点，提高学生 综合分析能力 实施策略—— 大专题复习 大专题是基于教师对学生的理解与把握来 安排的，是以教师为主导而设计的。每专题2 至3课时。 专题一：实验专题 专题二：高中物理知识与方法体系的梳理 专题三：相互作用与物体的运动 专题四：功能关系的应用 专题五：带电物体在电场、磁场及复合场 中的运动 专题六：电磁感应现象及其规律的应用 专题七：恒定电流与交变电流 专题八：选修模块 专题九：选修模块 教学案例：专题二 高中物理知识体系和方法体系的梳理 一、知识体系的“三条主线” 力、运动、能量 1、力：根据性质可将力分为 重力 弹力 摩擦力 电场力 磁场（安培力、洛仑力） 分子力 核力等 2、运动： （1）直线运动： 匀速直线运动； 匀变速直线运动； 变加速直线运动 （2）曲线运动： 抛体 运动 圆周 运动 举出一些做 圆周运动的 实例 3、能量主线 （1）能量形式： 动 能 重力势 能 弹性 势能 电势 能 电场 能 磁场 能 （2）能量转化与做功的关系： ① 做功等于物体动能的变化 ② 做功等于物体机械能的变化 ③ 重力做功等于 负值 ④ 电场力做功等于 负值 ⑤ 弹簧弹力做功等于 负值 ⑥分子力做功等于 负值 ⑦洛仑力一定不做功 ⑧摩擦力做功的特点 ⑨安培力做功的特点 关于安培力 做功 例题 ：如图所示，正方形金属线框边长为L，电 阻为R，处于方向如图所示的磁场中，磁感应强度 的大小B1=B2=B，磁场宽度与金属正方形线框宽度 相同，当磁场以速度V0匀速向右运动时，问： （1）线框的运动方向？ （2）若线框所受阻力大小恒为f0，则线框运动的最 大速度？ （3）当线框运动达最大速度时，安培力做功的功 率为多大？线框中产生的热功率为多大？ B1 · · · · B2 L · · · · ×× ×× V0 ×× ×× 安培力做功的功率为： P安 F 安总 V 2 F 安 V f 0V f 0V 0 2 0 2 f R 2 4B L 回路中产生的热功率为： 4 B L v 0 v 2 P热 P电 I E 2 R 2 f0 R 2 4B L 2 （3）能量转化与守恒定律 在分析能量转化时，可按“能量是从哪 里来，能量又到哪里去了”的思路去分析。 二、方法体系的“三条主线” 物理方法 、数学方法 、逻辑方法 方法1、物理方法： （1）守恒法：是指运用守恒定律来解决 问题的方法。 机械能守恒定律、能的转化与守恒定 律、动量守恒定律、电荷守恒定律、质 量数守恒和电荷数守恒、流体中体积守 恒和质量守恒等。 例题：高血压已成为危害人类健康的一种常见病， 现已查明，血管变细是其诱因之一．为研究这一问 题，我们可做一些简化和假设：设血液通过一定长 度血管时受到的阻力f与血液流速v成正比，即 f=kv(其中k与血管粗细无关)，为维持血液匀速流动， 在这血管两端需要有一定的压强差．设血管内径为d 时所需的压强差为△p，若血管内径减为d’时，为了 维持在相同时间内流过同样多的血液，压强差必须 变为：（ ） （2）整体法与隔离法：是在选取研究对象 时考虑采用的方法，将相关联的几个物体作 为研究对象称为整体法;将其中的某一个物 体或某几个物体作为研究对象称为隔离法。 整体法和隔离法还包括物理过程的整体或 部分的选取。 例题（江苏省07年）、如图所示，光滑水平面上 放置质量分别为m和2m的四个木块，其中两个质量 为m的木块间用一不可伸长的轻绳相连，木块间的 最大静摩擦力是μmg。现用水平拉力F拉其中一个 质量为2 m的木块，使四个木块以同一加速度运动， 则轻绳对m的最大拉力为（ ） A、 3 mg 5 B、 3 mg 4 C、 3 mg 2 D、 3 mg （3）图解法：是应用各种物理图形来帮助解 决问题的方法。应用力的矢图是其中的重要 应用。 例题 :如图建筑工人要将建筑材料送到高处，常 在楼顶装一个定滑轮，（图中未画出），用绳AB通 过滑轮将建筑材料提上去，为了防止建筑材料与墙 壁相碰，站在地面上的工人还另外用绳子CD拉住材 料，使它与竖直墙壁保持一定的距离L，如图所示， 若不计两绳重力，在建筑材料被提起的过程中，绳 AB、CD的拉力F1、F2的大小变化情况： A、F1变大，F2变大 B、F1变大，F2不变 C、F1变大，F2变小 D、F1变小，F2变小 A B C L D F2 β α F1 （4）等效法：是以等效的观点为指导进行解 题的方法。高中阶段常用到的等效观点有物理 对象的等效、物理条件的等效、物理过程的等 效以及研究方法的等效等。 等效电路、等效电源、等效重力场、交流 电的有效值定义、合力与分力、匀减速运动 可等效为反向的匀加速运动等。 交流电“有效值”是利用交流电和直流电 通过电阻会发热，在热效应上等效来定义的。 例题（2008年全国理综（Ⅱ）卷）：如图，一直导 体棒质量为m、长为l、电阻为r，其两端放在位于水 平面内间距也为l的光滑平行导轨上，并与之密接； 棒左侧两导轨之间连接一可控制的负载电阻（图中未 画出）；导轨置于匀强磁场中，磁场的磁感应强度大 小为B，方向垂直于导轨所在平面。开始时，给导体 棒一个平行于导轨的初速度v0。在棒的运动速度由v0 减小至v1的过程中，通过控制负载电阻的阻值使棒中 的电流强度I保持恒定。导体棒一直在磁场中运动。 若不计导轨电阻，求此过程中导体棒上感应电动势的 平均值和负载电阻上消耗的平均功率。 （1）棒的速度从v0减小到v1的过程中，平均速 度为： v 1 ( v v ) 2 0 1 棒中的平均感应电动势为： E （2）电功率平均值： 1 2 1 P EI 2 l ( v 0 v 1 ) BI 负载电阻上消耗的平均功率为 ： P2 1 2 l ( v 0 v1 ) BI I r 2 l (v 0 v1 )B Q t0 0 t0 i ( t ) R dt R i ( t ) dt I R t 0 2 2 2 0 电路的电功率为： P t 0 I e t dt t t I e ( t ) dt 0 E I t 可见电动势的有效值等于电动势对时间的 平均值 （5）变换参考系法：有一些物理量或物理规 律，例如：空间两点之间的距离，某一事件 经历的时间，运动学的公式等都不会随参考 系的变换而变化。在解题时，我们可应用这 些规律来解决问题。 例题：如图所示，光滑水平面上静止放着长 L=2.0m，质量M=3.0kg的木板，一个质量为 m=1.0kg的小物块放在离木板右端d=0.40m处， m与M间的动摩擦因数μ=0.1，今对木板施加水 平向右的拉力F=10.0N，为了使木板能自小物 体下分离出来，此拉力作用不得少于多少时间？ F （6）微元法：是从对事物的极小部分入手 分析，达到解决事物整体问题的方法。 微元法所选取的微元可以是物体的某一 微小部分，也可以是物体运动的一个微小 时间阶段或空间阶段。 例题：如图所示，水平细杆MN、CD，长度均为L，两 杆间距离为h，M、C两端与半圆形细杆相连，半圆形细 杆与MN、CD在同一竖直平面内，且MN、CD恰为半圆弧在 M、C两点处的切线。质量为m的带正电的小球P，电荷量 为q，穿在细杆上，已知小球P与两水平细杆间的动摩擦 因数为μ，小球P与半圆形细杆之间的摩擦不计，小球P 与细杆之间相互绝缘。若在MD、NC连线的交点O处固定 一电荷量为Q的负电荷，使小球P从D端出发沿杆滑动， 滑到N点时速度恰为零。（已知小球所受库仑力始终小 于重力）求： （1）小球P在水平细杆MN或CD上滑动时所受摩擦力的最大 值和最小值。 O2 N M （2）小球P从D端出发时的初速度。 · P O1 D O -Q C 方法2、数学方法： 常用几何法、代数法等 R 例题： A ° P A R0 B ° 例题：（08年四川省）如图，一半径为R的光 滑绝缘半球面开口向下，固定在水平面上。整个 空间存在匀强磁场，磁感应强度方向竖直向下。 一电荷量为q（q＞0）、质量为m的小球P在球面上 做水平的匀速圆周运动，圆心为O’。球心O到该圆 周上任一点的连线与竖直方向的夹角为θ（0＜θ ＜ 2 ) 。为了使小球能够在该圆周上运动，求磁感 应强度大小的最小值及小球P相应的速率。重力加 速度为g。 v 2 qBR sin qR sin 2 v m 2 cos 4 gR sin qBR sin 0 m cos 2 0 （1）估算近似法：根据日常生活的经验或 工农业生产和科学技术研究的实际对某些物 理量估算一个大概数值来解决问题或对某些 物理问题，通过对题中所给数据进行估算， 发现某些因素可以忽略，进行近似处理的方 法。 例题：设在平直公路上以一定速度行驶的 自行车，所受阻力约为车、人总重力的0.02 倍，由骑车人的功率最接近于（ ） A、10-1kW B、10-3kW C、1 kW D、10 kW （2）图象法：是指运用图象来解决问题的 方法。 对于图象法，要做到“三会”。即：首先 要会识别和看懂图；其次会作图；再次会运 用图来解决问题。 例题：如图甲，相距为L的光滑平行金属导轨水平放置， 导轨一部分处在垂直导轨平面的匀强磁场中，OO’为磁场边 界，磁感应强度为B，导轨右侧接有定值电阻R，导轨电阻 忽略不计。在距OO’为L处垂直导轨放置一质量为m、电阻不 计的金属杆ab。 （1）若ab杆在恒力作用下由静止开始向右运动，其速度位移关系图象如图乙所示，则在经过位移为3L的过程中电 阻R上产生的电热Q1是多少？ab杆在离开磁场前的瞬间的加 速度是多少？ （2）若ab杆固定在导轨上的初始位置，磁场按Bt B cos t 规律由B减小到零，在此过程中产生的电热为Q2，求ω的大 小。 a × × × × × × B× × b v2 O O’ 甲 R v/ms-1 v1 o L 乙 3L x/m 例题：如图所示，a、b两直线分别表示两个电源 的U-I图线，外电路为纯电阻电路，若电源的内电 阻始终小于外电阻，则下列说法正确的是： A、若两电源内电阻的发热功率相等，则电源a的 输出功率较大 B、若两电源的输出功率相等，则电源b内电阻上 发热功率较大 C、在路端电压发生相同变化时，电源a的电流变 化量大 D、在电流发生相同变化时，电流b的路端电压变 化量较大 U a b O I U a b O I 方法3、逻辑方法： （1）类比法：是根据两个或两类对象之 间在某些方面的相同或相似性，从而推 出它们在其它方面也可能相同或相似的 一种推理方法。类比时，要分清哪些性 质和特征点可以类比，在什么条件下才 可以类比，避免盲目类比出现错误的类 比结果 。 （2）对称法： 许多物理过程具有对称性。某一过程具 有对称性，是指在这一过程中，某些物理量 经过一定的时间具有不变性，对称法是指根 据这种不变性进行分析处理问题的方法。但 须注意某一过程具有对称性，并非与之相联 系的所有物理量都有不变性，同时对称是有 条件的。 例题：用材料相同的金属棒，构成一个正 四面体如图所示，如果每根金属棒的电阻为r， 求A、B两端的电阻R. （3）逆向分析法：是指根据物理现象或结 果去推断产生这种现象或结果的原因，或根 据相反的条件去推知出现怎样的结果或根据 相反的结果去推知什么样的原因的分析方法。 （4）极端法或极限法：是选取物理全过程 的两个端点或中间的奇变点来进行分析的方 法。应用时要注意在该过程中，相关物理量 的变化是单调的，否则不能应用。 例题：如图所示的电路中，R1=4Ω，R2=6Ω， 电源内阻不能忽略，当电键S1闭合时，电流表 A的示数为3A，则当S1断开时，电流表示数可 能为： A、3.2A B、2.1A C、1.2A D、0.8A R1 A · R2 S1 S2 · （5）移植法：是指通过移植研究对象、 移植问题、移植规律、移植结论等进行分 析解决问题的方法。 例题：如图所示，两光滑平行长直导轨水平 放置，间距为L，不计电阻，在导轨的左端串接 一阻值为R的电阻，导体棒ab搁在导轨上，长度 为也为L，电阻为r，导体棒以恒定的速度V向右 运动，在t=0时刻，棒处于x=0位置，导体棒所 在区域的磁感应强度随空间的变化规律 B=B0sinπx/L（T），方向垂直于导轨平面，求 (1)拉力F随时间变化的表达式 (2)在0~2L的过程中，拉力F所做的功 b R1 a 0 × × × × F × × × × ×× ×× ×× ×× × × × × x 目标二、查漏补缺，突破难点，提高学生问 题解决的能力 实施策略——小专题复习 小专题是基于学生问题的、高度重视学生 主体性地位而确定的，每专题一个课时。 教学案例1、 微元法的应用及表述方法 例题：均匀带电圆环带电量为Q，半径为 R，圆心为O，P为垂直于圆环平面的对称轴 上的一点，OP=L，求：P点的场强？ Δl P O θ Ei · kQ l E Ei cos 2 2 总 （R r ） 2 r kQ cos l 2 2 （R r ） 2 r kQ cos 2 r 2 2 （R r ） 2 r kQl （R 2 2 3 r ） （09年上海）如图，光滑的平行金属导轨水平放置，电阻不 计，导轨间距为l，左侧接一阻值为R的电阻。区域cdef内存在 垂直轨道平面向下的有界匀强磁场，磁场宽度为s。一质量为 m，电阻为r的金属棒MN置于导轨上，与导轨垂直且接触良 好，受到F＝0.5v＋0.4（N）（v为金属棒运动速度）的水平 力作用，从磁场的左边界由静止开始运动，测得电阻两端电 压随时间均匀增大。（已知l＝1m，m＝1kg，R＝0.3， r＝0.2，s＝1m） （1）…（2）… （3）若撤去外力后棒的速度v随位移x的变化规律满足 2 2 B l v v0 x 且棒在运动到ef处时恰 m Rr M C 好静止，则外力F作用的时间为多少？ （4）… × R × N d f B× F× s × L × e 可用微元法和牛顿第二定律加以推证： F 合 ma 2 2 B l v Rr m 2 v B l BIl ma v t 2 m R r x 2 2 B l Rr v 2 可得：v v 0 x m v B l 2 m R r x 2 2 B l m R r x 可由动能定理和微元法推证： W 合 E k 2 2 B l v R r 2 取一小段， F x E k x E k 1 2 2 B l v R r m v v v x m v 2 2 v 2 可得：v v 0 B l 2 m 2v v v 2 2 2 B l x m R r 2 m R r 1 x 可用动量定理和微元法来推证： I合 P 取一小段时间 t BIl t m v Blq m v v 0 BlI t m v Bl 2 可得：v v 0 B l R r 2 m R r x m v v 0 教学案例2、 图象的面积与斜率的意义 １、面积和斜率都有意义 速度—时间图象，该图象常用来帮助 分析单物体多过程或两物体多过程的复杂 问题，这类例子很多。 2、面积无意义，斜率有意义 （江苏09）空间某一静电场的电势在轴上分布 如图所示，轴上两点B、C点电场强度在方向上 的分量分别是 E Bx 、E C x ，下列说法中正确的有 （ ） A．E Bx 的大小大于 E C x 的大小 B．E Bx 的方向沿轴正方向 C．电荷在点受到的电场力在方向上的分量最大 D．负电荷沿轴从移到的过程中，电场力先做正 功，后做负功 3、面积有意义，斜率无意义 （2010年江苏）空间有一沿x轴对称分 布的电场，其电场强度E随X变化的图像如 图所示。下列说法正确的是：（ ） （A）O点的电势最低 （B）X2点的电势最高 （C）X1和-X1两点的电势相等 （D）X1和X3两点的电势相等 4、面积无意义，斜率无意义 u/V 0 0 t/s 5、斜率无意义，另一斜率有意义 例：小灯泡的伏安特性曲线I－U I 0 U 6、面积无意义，另一面积有意义 电源两端电压与流过电源电流关系的图线 U 0 I 教学案例3、 从情景到模型的跨越 重视情景、模型、方法 （江苏2010年）在游乐节目中，选手需借助悬挂在高 处的绳飞越到水面的浮台上,小明和小阳观看后对此进行 了讨论.如图所示，他们将选手简化为质量m=60kg的质点， 选手抓住绳由静止开始摆动，此时绳与竖直方向夹角 α=530，绳的悬挂点O距水面的高度为H=3m.不考虑空气阻 力和绳的质量，浮台露出水面的高度不计，水足够深。取 重力加速度g=10m/s2求（1）… （2）… （3）若选手摆到最低点时松手，小明认为绳越长，在浮 台上的落点距岸边越远；小阳却认为绳越短，落点距岸边 越远，请通过推算说明你的观点。 从新问题情 境构建传统 的模型 H h=？ （浙江09卷）如图所示，x轴正方向水平向右，y轴正方 向竖直向上。在xOy平面内有与y轴平行的匀强电场，在 半径为R的圆内还有与xOy平面垂直的匀强磁场。在圆的 左边放置一带电微粒发射装置，它沿x轴正方向发射出一 束具有相同质量m、电荷量q（q>0）和初速度v的带电微 粒。发射时，这束带电微粒分布在0<y<2R的区间内。已 知重力加速度大小为g。 （1）从A点射出的带电微粒平行于x轴从C点进入有磁场 区域，并从坐标原点O沿y轴负方向离开，求点场强度和 磁感应强度的大小和方向。 （2）请指出这束带电微粒与x轴相交的区域，并说明理由。 （3）若这束带电微粒初速度变为2v，那么它们与x轴相交 的区域又在哪里？并说明理由。 y x 从不是太新问题情 境到一个不是太熟 悉的传统模型 注意模型间的差异比较 模型特征：速度为零，加速度为零 (05全国)如图所示，质量为m1的物体A经一轻质弹簧与下 方地面上的质量为m2的物体B相连，弹簧的劲度系数为K，A、 B都处于静止状态。一条不可伸长的轻绳绕过轻滑轮，一端 连物体A，另一端连一轻挂钩．开始时各段绳都处于伸直状 态，A上方的一段绳沿竖直方向．现在挂钩上挂一质量为m3 的物体C并从静止状态释放，已知它恰好能使B离开地面但 不继续上升。若将C换成另一个质量为m1+m3的物体D，仍从 上述初始位置由静止状态释放，则这次B刚离地时D的速度 大小是多少?（已知重力加速度为g。） 模型特征：速度最大，加速度为零 问题：如图所示，绳长为L，两连接点在同 一水平面上，间距为d，士兵装备及滑轮质量 为m，不计摩擦力及绳子质量，士兵从一端滑 到另一端的过程中，求： （1）士兵运动速度的最大值vm （2）当士兵速度最大时绳中的张力 C A B O O' 2 T cos m g m T mg 2 cos 2 m vm 2 cos 2 vm a 2 b m gL 2 2 L d 2 mg 2 L 2 2 L d 2 2 L d (L 2 L 2 2 2 L d ) 目标三、加强演练，及时总结，提高学生 的应试能力 实施策略——多做限时训练 针对学生情况编制小练习，限时完成， 提高学生解题的速度和准确率，特别关注 学生的审题能力、规范表达能力，以及解 不规范高考题的应变能力等是否过关。 不规范高考题案例： （以近三年江苏卷为例） １．已知条件的呈现方式 （江苏10年卷）8、如图所示，平直木板AB倾斜放置，板 上的P点距A端较近，小物块与木板间的动摩擦因数由A到B 逐渐减小，先让物块从A由静止开始滑到B.然后，将A着地， 抬高B，使木板的倾角与前一过程相同，再让物块从B由静 止开始滑到A.上述两过程相比较，下列说法中一定正确的 有 （A）物块经过P点的动能，前一过程较小 （B）物块从顶端滑到P点的过程中因摩擦产生的热量，前 一过程较少 （C）物块滑到底端的速度，前一过程较大 （D）物块从顶端滑到底端的时间，前一过程较长 （江苏10年卷）9、如图所示，在匀强磁场中附加另一匀强 磁场，附加磁场位于图中阴影区域，附加磁场区域的对称轴 与垂直.a、b、c三个质子先后从点沿垂直于磁场的方向射入 磁场，它们的速度大小相等，b的速度方向与垂直，a、c的速 度方向与b的速度方向间的夹角分别为，且.三个质子经过附 加磁场区域后能到达同一点，则下列说法中正确的有 （A）三个质子从运动到的时间相等 （B）三个质子在附加磁场以外区域运动时，运动轨迹的圆心 均在轴上 （C）若撤去附加磁场,a到达连线上的位置距点最近 （D）附加磁场方向与原磁场方向相同 ２. g作为已知条件是否要交代 （江苏10年卷）13．如图所示，两足够长的光滑金属导 轨竖直放置，相距为,一理想电流表与两导轨相连，匀 强磁场与导轨平面垂直.一质量为m、有效电阻为的导 体棒在距磁场上边界h处静止释放.导体棒进入磁场后， 流经电流表的电流逐渐减小，最终稳定为。整个运动 过程中，导体棒与导轨接触良好，且始终保持水平， 不计导轨的电阻。求： （1）磁感应强度的大小； （2）电流稳定后，导体棒运动速度的大小； （3）流经电流表电流的最大值 I m ３．应用非逻辑性思维来应答 （江苏08年）9.如图所示，一根不可伸长的轻绳两端 各系一个小球a和b，跨在两根固定在同一高度的光滑水 平细杆上，质量为3m的a球置于地面上，质量为m的b球从 水平位置静止释放.当a球对地面压力刚好为零时，b球摆 过的角度为θ。下列结论正确的是 (A) θ=90° (B) θ=45° (C) b球摆动到最低点的过程中，重力对小球做功的功 率先增大后减小 (D) b球摆动到最低点的过程中，重力对小球做功的功 率一直增大 （江苏08年）14.在场强为B的水平匀强磁场中，一质量 为m、带正电q的小球在O点静止释放，小球的运动曲线如图 所示.已知此曲线在最低点的曲率半径为该点到x轴距离的2 倍,重力加速度为g.求： (1)小球运动到任意位置P(x，y)的速率v. (2)小球在运动过程中第一次下降的最大距离ym。 (3)当在上述磁场中加一竖直向上场强为E(E>mg/q)的匀 强电场时,小球从O点静止释放后获得的最大速率vm. ４．计算题几个设问的衔接 （江苏09 ）航模兴趣小组设计出一架遥控飞行器，其质 量m =2㎏，动力系统提供的恒定升力F =28 N。试飞时， 飞行器从地面由静止开始竖直上升。设飞行器飞行时所受 的阻力大小不变，g取10m/s2。 （1）第一次试飞，飞行器飞行t1 = 8 s 时到达高度H = 64 m。求飞行器所阻力f的大小； （2）第二次试飞，飞行器飞行t2 = 6 s 时遥控器出现故 障，飞行器立即失去升力。求飞行器能达到的最大高度h； （3）为了使飞行器不致坠落到地面，求飞行器从开始下落 到恢复升力的最长时间t3 。 目标四、尊重学生，科学施教，确保学生良好 的竞技状态 实施策略： 每天的作业根据学生的情况自己编制 ■ 尽可能面批面改 ■ 个别谈心，心理疏导，努力走入学生的内心 世界（有时要去“哄”学生） ■ 让学生自己去讨论，去感悟 ■ 请多批评指正交流！