高中物理热学中几个重要的物理模型专题辅导

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高中物理总复习经典物理模型归纳全解全析

高中物理总复习经典物理模型归纳全解全析

lv 0 v S滑块、子弹打木块模型之一子弹打木块模型:包括一物块在木板上滑动等。

μNS 相=ΔE k 系统=Q ,Q 为摩擦在系统中产生的热量。

②小球在置于光滑水平面上的竖直平面内弧形光滑轨道上滑动 :包括小车上悬一单摆单摆的摆动过程等。

小球上升到最高点时系统有共同速度(或有共同的水平速度);系统内弹力做功时,不将机械能转化为其它形式的能,因此过程中系统机械能守恒。

例题:质量为M 、长为l 的木块静止在光滑水平面上,现有一质量为m 的子弹以水平初速v 0射入木块,穿出时子弹速度为v ,求子弹与木块作用过程中系统损失的机械能。

解:如图,设子弹穿过木块时所受阻力为f ,突出时木块速度为V ,位移为S ,则子弹位移为(S+l)。

水平方向不受外力,由动量守恒定律得:mv 0=mv+MV ① 由动能定理,对子弹 -f(s+l )=2022121mv mv - ②对木块 fs=0212-MV ③由①式得 v=)(0v v M m - 代入③式有 fs=2022)(21v v Mm M -• ④ ②+④得 f l =})]([2121{21212121202202220v v Mm M mv mv MV mv mv -+-=-- 由能量守恒知,系统减少的机械能等于子弹与木块摩擦而产生的内能。

即Q=f l ,l 为子弹现木块的相对位移。

结论:系统损失的机械能等于因摩擦而产生的内能,且等于摩擦力与两物体相对位移的乘积。

即 Q=ΔE 系统=μNS 相其分量式为:Q=f 1S 相1+f 2S 相2+……+f n S 相n =ΔE 系统1.在光滑水平面上并排放两个相同的木板,长度均为L=1.00m ,一质量v 0A B v 0lA 2v 0 v 0B CA v 05mB与木板相同的金属块,以v 0=2.00m/s 的初速度向右滑上木板A ,金属 块与木板间动摩擦因数为μ=0.1,g 取10m/s 2。

求两木板的最后速度。

高中物理重要方法典型模型突破15-模型专题(7)--杆+导轨模型(解析版)

高中物理重要方法典型模型突破15-模型专题(7)--杆+导轨模型(解析版)

模型专题(7)杆+导轨模型【重点模型解读】“杆+导轨”模型是电磁感应问题高考命题的“基本道具”之一,也是高考的热点,考查的知识点多,题目的综合性强,物理情景富于变化,是我们复习中的难点。

“杆+导轨”模型又分为“单杆”型和“双杆”型(江苏高考基本要求单杆较多);导轨放置方式可分为水平、竖直和倾斜;杆的运动状态可分为匀速运动、匀变速运动、非匀变速运动或转动等;磁场的状态可分为恒定不变、均匀变化和非均匀变化等等,情景复杂形式多变。

情景1(v0≠0)情景2(v0=0)情景三(v0=0)情景四(v0=0)说明杆cd以一定初速度v0在光滑水平轨道上滑动,质量为m,电阻不计,两导轨间距为L轨道水平光滑,杆cd质量为m,电阻不计,两导轨间距为L,拉力F恒定倾斜轨道光滑,倾角为α,杆cd质量为m,两导轨间距为L竖直轨道光滑,杆cd质量为m,两导轨间距为L示意图力学观点杆以速度v切割磁感线产生感应电动势E=BLv,电流I=BLvR,安培力F=BIL=B2L2vR。

杆做减速运动:v↓⇒F↓⇒a↓,当v=0时,a=0,杆保持静止开始时a=Fm,杆cd速度v↑⇒感应电动势E=BLv↑⇒I↑⇒安培力F安=BIL↑,由F-F安=ma知a↓,当a=0时,v最大,v m=FRB2L2开始时a=g sin α,杆cd速度v↑⇒感应电动势E=BLv↑⇒I↑⇒安培力F安=BIL↑,由mg sin α-F安=ma知a↓,当a=0时,v最大,v m=mgR sin αB2L2开始时a=g,杆cd速度v↑⇒感应电动势E=BLv↑⇒I↑⇒安培力F安=BIL↑,由mg-F安=ma知a↓,当a=0时,v最大,v m=mgRB2L2图像观点能量观点动能全部转化为内能:Q=12mv02F做的功一部分转化为杆的动能,一部分转化为内能:W F=Q+12mv m2重力做的功(或减少的重力势能)一部分转化为杆的动能,一部分转化为内能:W G=Q+12mv m2重力做的功(或减少的重力势能)一部分转化为杆的动能,一部分转化为内能:W G=Q+12mv m2情景1(v0=0)情景2(v0=0)情景3(v0=0)情景4(v0=0)说明轨道水平光滑,杆cd质量为m,电阻不计,两导轨间距为L轨道水平光滑,杆cd质量为m,电阻不计,两导轨间距为L,拉力F恒定倾斜轨道光滑,杆cd质量为m,电阻不计,两导轨间距为L竖直轨道光滑,杆cd质量为m,电阻为R,两导轨间距为L示意图力学观点S闭合,杆cd受安培力F=BLEr,a=BLEmr,杆cd速度v↑⇒感应电动势E感=BLv↑⇒I↓⇒安培力F=BIL↓⇒加速度a↓,当E感=E时,v最大,且v m=EBL开始时a=Fm,杆cd速度v↑⇒E=BLv↑,经过Δt速度为v+Δv,E′=BL(v+Δv),Δq=C(E′-E)=CBLΔv,I=ΔqΔt=CBLa,F安=CB2L2a,a=Fm+B2L2C,所以杆匀加速运动开始时a=g sinα,杆cd速度v↑⇒E=BLv↑,经过Δt速度为v+Δv,E′=BL(v+Δv),Δq=C(E′-E)=CBLΔv,I=ΔqΔt=CBLa,F安=CB2L2a,mg sin α-F安=ma,a=mg sin αm+CB2L2,所以杆匀加速运动开始时a=g,杆cd速度v↑⇒E=BLv↑,经过Δt速度为v+Δv,E′=BL(v+Δv),Δq=C(E′-E)=CBLΔv,I=ΔqΔt=CBLa,F安=CB2L2a,mg-F安=ma,a=mgm+CB2L2,所以杆匀加速运动图像观点能量观点电源输出的电能转化为动能:W电=12mv m2F做的功一部分转化为动能,一部分转化为电场能:W F=12mv2+E C重力做的功一部分转化为动能,一部分转化为电场能:W G=12mv2+E C重力做的功一部分转化为动能,一部分转化为电场能:W G=12mv2+E C【例1】如图所示,间距L=1.0m的固定平行光滑金属导轨平面与水平面成θ=37°角,导轨上端接有阻值为R=1.0Ω的电阻,整个装置处在磁感应强度大小为B=1.0T,方向垂直于导轨平面向下的匀强磁场中。

高中物理模型【超级经典】

高中物理模型【超级经典】

高中物理模型【超级经典】
超级经典的高中物理模型包括牛顿力学、热力学、光学、电磁学、流体力学、相对论等,是对高中和大学物理定律和原理全面进行建模支持的基本模型。

牛顿力学模型是由英国科学家牛顿提出的,它用适当的方程来描述物体的运动,主要
是物体的位置、速度和加速度的变化规律及物体之间的碰撞规律等。

它包括力学、能量守
恒定律、物体运动定律、平衡定律等。

热力学模型是由德国物理学家德拉特曼在19世纪发展出来的,也称为热动力学,是
物理学中研究物体热物性质及能量转换规律的一门学科。

它包括热力学第一定律、热力学
第二定律等。

光学模型是一种用来描述和解释光在介质中的传播及其特性的模型。

光学模型的主要
原理有各种屈折定律、折射定律、全反射定律等,它们在光学仪器、光谱仪等科学应用中
有着重要作用。

电磁学模型是研究电磁现象的理论模型,有着特定的电磁关系式和定律,可以用来描述、解释、预测电磁现象。

主要原理有电场定律、磁场定律、介质的电磁特性等。

流体力学模型是研究流体运动的一门数学模型,与其他力学理论相比,它更加强调描
述流体的速度、压力和物体的位置的变化,它的主要原理有流体的运动定律、动量定律等。

相对论模型是依赖于开普勒的相对论及爱因斯坦的广义相对论来描述物体运动规律及
时空变换的一种模型。

它可以说是物理学的一种补充,可以说十分准确地解释许多宇宙现象。

班主任:高中物理常考核心考点,离不开这18种模型,吃透1分不丢

班主任:高中物理常考核心考点,离不开这18种模型,吃透1分不丢

班主任:高中物理常考核心考点,离不开这18种模型,吃透1
分不丢
大家好,这里是高考知识库。

高中物理相对于理综其他两科,是难度较大的科目,物理虽然不像数学那样计算很多,但是物理的逻辑思维却是最强的,也是最不好理解的科目。

物理的核心学习内容就是模型,无论是大题还是小题,物理模型是我们解题的关键,所以,老师们常说,物理模型要是学透了,物理自然就不成问题了。

而历年高考物理模型和母题其实是一样的,常考的都是这些内容,我们只要吃透了,就没什么问题了。

所以呢,今天给我们分享,清北助学团老师们,精心总结的高中物理常考的18种模型,再去结合清北学霸的物理题型清单去学,这样知识点和题型会更加清晰明了,我们一起来看看。

热学中常见的四个物理模型

热学中常见的四个物理模型

热学中常见的四个物理模型作者:张海峰来源:《数理化学习·高一二版》2013年第06期高考物理在考查知识的同时,注重能力考查,并把对学生能力的考查放在首位.建立好物理模型是学好物理的重要一环,它需要学生具有一定的空间想象能力和应用数学知识处理物理问题的能力.本文列举几例热学中常见的物理模型供大家参考.一、球体模型二、立方体模型例2标准状态下气体的摩尔体积是V0=22.4 L/mol,试估算教室内空气分子间的平均距离.设教室内温度为0 ℃,阿伏伽德罗常数NA=6×1023 mol-1(计算结果保留1位有效数字).解析:气体分子间距离比较大,分子间的作用力很微弱,气体体积和气体分子的体积指的是它们占据的空间体积,可以看成是立方体模型.V0=NA×a3,代入数据得空气分子间的平均距离为a=3×10-9 m.三、理想气体模型例3如图1所示,带有活塞的气缸中封闭一定质量的理想气体,将一个半导体NTC热敏电阻R置于气缸中,热敏电阻与气缸外的电源E和电流表A组成闭合回路,气缸和活塞具有良好的绝热(与外界无热交换)性能,若发现电流表的读数增大,以下判断正确的是(不考虑电阻散热)(A)气体一定对外做功(B)气体体积一定增大(C)气体内能一定增大(D)气体压强一定增大解析:理想气体的特点:气体分子的体积与气体体积相比较可以忽略不计;气体分子之间的相互作用力很小,可以忽略不计;分子之间及分子与器壁之间发生的碰撞无动能损失;理想气体的分子势能可以忽略不计,所以理想气体的内能由物质的量和温度决定.电流增大,电阻减小,温度T升高,内能U增大.气体的内能U=EK+Ep,而理想气体的分子势能可以认为等于零,所以U增大,选项(C)正确.由热力学第一定律,ΔU=W+Q,ΔU>0,由于系统与外界无热交换,所以Q=0,可知ΔU=W>0,外界对气体做功,气体的体积V减小,选项(A)、(B)错误.由理想气体的状态方程PVT=恒量,得到气体的压强p应增大,选项(D)正确.答案:(C)、(D)四、圆柱体模型例4风能是一种环保型能源.目前全球风力发电的总功率已达7000 MW,我国约为100 MW.据勘测我国的风力资源至少有2.53×105 MW.所以风力发电是很有前途的一种能源.风力发电时将风的动能转化为电能.设空气的密度为ρ,水平风速为v,风力发电机每个叶片长为L,风能转化为电能的效率为η,那么该风力发电机发出的电功率P是多大?从以上几例可以看出,建立物理模型相当重要,所以,教师在平时的教学过程中要重视对学生建模能力的培养.[江苏省常熟市浒浦高级中学(215513) ]。

高中物理经典解题模型归纳

高中物理经典解题模型归纳

高中物理经典解题模型归纳
虽然说高中物理学习的内容比较多,但是高考考察的重点内容归纳一下就是一些模型。

以下就是小编整理的高中物理经典阶梯模型,供参考。

1高中物理24个经典模型1、”皮带”模型:摩擦力.牛顿运动定律.功能及摩擦
生热等问题.
2、”斜面”模型:运动规律.三大定律.数理问题.
3、”运动关联”模型:一物体运动的同时性.独立性.等效性.多物体参与的独立
性和时空联系.
4、”人船”模型:动量守恒定律.能量守恒定律.数理问题.
5、”子弹打木块”模型:三大定律.摩擦生热.临界问题.数理问题.
6、”爆炸”模型:动量守恒定律.能量守恒定律.
7、”单摆”模型:简谐运动.圆周运动中的力和能问题.对称法.图象法.
8.电磁场中的”双电源”模型:顺接与反接.力学中的三大定律.闭合电路的欧姆定律.电磁感应定律.
9.交流电有效值相关模型:图像法.焦耳定律.闭合电路的欧姆定律.能量问题.
10、”平抛”模型:运动的合成与分解.牛顿运动定律.动能定理(类平抛运动).
11、”行星”模型:向心力(各种力).相关物理量.功能问题.数理问题(圆心.半径.
临界问题).
12、”全过程”模型:匀变速运动的整体性.保守力与耗散力.动量守恒定律.动能定理.全过程整体法.
13、”质心”模型:质心(多种体育运动).集中典型运动规律.力能角度.
14、”绳件.弹簧.杆件”三件模型:三件的异同点,直线与圆周运动中的动力学问。

提高班高中物理重要模型大全及摩擦专题全面总结

提高班高中物理重要模型大全及摩擦专题全面总结

图9-1乙 高中重要物理模型全面总结概率较大得常见得物理模型:斜面问题、叠加体模型(包含子弹射入)、带电粒子得加速与偏转、天体问题(圆周运动)、轻绳(轻杆)连接体模型、传送带问题、含弹簧得连接体模型、斜面问题、叠加体模型、含弹簧得连接体模型等在高考中得地位特别重要,本专题就这几类模型进行归纳总结与强化训练;传送带问题在高考中出现得概率也较大,而且解题思路独特、一、斜面问题1、自由释放得滑块能在斜面上(如图9-1 甲所示)匀速下滑时,m 与M 之间得动摩擦因数μ=g tan θ、2、自由释放得滑块在斜面上(如图9-1 甲所示):(1)静止或匀速下滑时,斜面M 对水平地面得静摩擦力为零;ﻩ(2)加速下滑时,斜面对水平地面得静摩擦力水平向右;(3)减速下滑时,斜面对水平地面得静摩擦力水平向左、3、自由释放得滑块在斜面上(如图9-1乙所示)匀速下滑时,M 对水平地面得静摩擦力为零,这一过程中再在m 上加上任何方向得作用力,(在m 停止前)M 对水平地面得静摩擦力依然为零(见一轮书中得方法概述)、4、悬挂有物体得小车在斜面上滑行(如图9-2所示):(1)向下得加速度a=g sin θ时,悬绳稳定时将垂直于斜面;(2)向下得加速度a >gs in θ时,悬绳稳定时将偏离垂直方向向上;(3)向下得加速度a<gsin θ时,悬绳将偏离垂直方向向下、5、在倾角为θ得斜面上以速度v 0平抛一小球(如图9-3所示):(1)落到斜面上得时间t =\f(2v 0ta n θ,g );(2)落到斜面上时,速度得方向与水平方向得夹角α恒定,且tan α=2tan θ,与初速度无关;(3)经过t c=错误! 小球距斜面最远,最大距离d =错误!、 6、如图9-4所示,当整体有向右得加速度a =g tanθ时,m 能在斜面上保持相对静止、7、在如图9-5所示得物理模型中,当回路得总电阻恒定、导轨光滑时,ab 棒所能达到得稳定速度v m =错误!、8、如图9-6所示,当各接触面均光滑时,在小球从斜面顶端滑下得过程中, 斜面后退得位移s =mm +M L、 ※在倾角为θ得光滑斜面上,存在着两个磁感应强度大小相同得匀强磁场,其方向一个垂直于斜面向上,一个垂直于斜面向下(如图9-8甲所示),它们得宽度均为L 、一个质量为m 、边长也为L 得正方形线框以速度v 进入上部磁场时,恰好做匀速运动、(1)当ab 边刚越过边界ff ′时,线框得加速度为多大,方向如何?(2)当ab 边到达gg′与ff ′得正中间位置时,线框又恰好做匀速运动,则线框从开始进入上部磁场到a b边到达gg ′与ff′得正中间位置得过程中,线框中产生得焦耳热为多少?(线框得ab 边在运动过程中始终与磁场边界平行,不计摩擦阻力)二、叠加体模型叠加体模型在历年得高考中频繁出现,一般需求解它们之间得摩擦力、相对滑动路程、摩擦生热、多次作用后得速度变化等,叠加体模型有较多得变化,解题时往往需要进行综合分析、 图9-1甲 图9-2 图9-3 图9-4 图9-5图9-6 图9-8甲1、叠放得长方体物块A 、B在光滑得水平面上匀速运动或在光滑得斜面上自由释放后变速运动得过程中(如图9-9所示),A 、B 之间无摩擦力作用、2、如图9-10所示,一对滑动摩擦力做得总功一定为负值,其绝对值等于摩擦力乘以相对滑动得总路程或等于摩擦产生得热量,与单个物体得位移无关,即Q 摩=f ·s 相、质量为M 得均匀木块静止在光滑得水平面上,木块左右两侧各有一位拿着完全相同得步枪与子弹得射击手、首先左侧得射击手开枪,子弹水平射入木块得最大深度为d 1,然后右侧得射击手开枪,子弹水平射入木块得最大深度为d 2,如图9-11所示、设子弹均未射穿木块,且两子弹与木块之间得作用力大小均相同、当两颗子弹均相对木块静止时,下列说法正确得就就是(注:属于选修3-5模块)( )A 、最终木块静止,d 1=d 2B 、最终木块向右运动,d 1<d 2C、最终木块静止,d1<d 2 D 、最终木块静止,d 1>d 2 三、含弹簧得物理模型高考命题者常以弹簧为载体设计出各类试题,这类试题涉及静力学问题、动力学问题、动量守恒与能量守恒问题、功能问题等,几乎贯穿了整个力学得知识体系、对于弹簧,从受力角度瞧,弹簧上得弹力就就是变力;从能量角度瞧,弹簧就就是个储能元件、因此,弹簧问题能很好地考查学生得综合分析能力,故备受高考命题老师得青睐、题目类型有:静力学中得弹簧问题,动力学1、静力学中得弹簧问题(1)胡克定律:F=kx ,ΔF =k ·Δx 、(2)对弹簧秤得两端施加(沿轴线方向)大小不同得拉力,弹簧秤得示数一定等于挂钩上得拉力、※如图9-12甲所示,两木块A 、B得质量分别为m1与m 2,两轻质弹簧得劲度系数分别为k 1与k 2,两弹簧分别连接A 、B ,整个系统处于平衡状态、现缓慢向上提木块A ,直到下面得弹簧对地面得压力恰好为零,在此过程中A 与B 得重力势能共增加了( )A 、错误!B 、错误!C 、(m 1+m 2)2g 2(k1+k 2k 1k 2) D 、错误!+错误! 2、动力学中得弹簧问题 (1)瞬时加速度问题(与轻绳、轻杆不同):一端固定、另一端接有物体得弹簧,形变不会发生突变,弹力也不会发生突变、(2)如图9-13所示,将A 、B下压后撤去外力,弹簧在恢复原长时刻B 与A开始分离、※一弹簧秤秤盘得质量m 1=1.5 kg,盘内放一质量m 2=10.5 kg 得物体P ,弹簧得质量不计,其劲度系数k=800 N/m ,整个系统处于静止状态,如图9-14 所示、现给P施加一个竖直向上 得力F ,使P 从静止开始向上做匀加速直线运动,已知在最初0、2 s 内F 就就是变化得,在0、2 s 后 就就是恒定得,求F 得最大值与最小值、(取g =10 m/s 2)3、与动量、能量相关得弹簧问题与动量、能量相关得弹簧问题在高考试题中出现频繁,而且常以计算题出现,在解析过程中以下两点结论得应用非常重要(高中物理对弹性势能得表达式不作要求):(1)弹簧压缩与伸长得形变相同时,弹簧得弹性势能相等;(2)弹簧连接两个物体做变速运动时,弹簧处于原长时两物体得相对速度最大,弹簧得形变最大时两物体得速度相等、※如图9-15所示,用轻弹簧将质量均为m=1 k g得物块A与B 连接起来,将它们固定在空中,弹簧处于原长状态,A距地面得高度h1=0.90 m 、同时释放两物块,A 与地面碰撞后速度立即变为零,由于B 压缩弹簧后被反弹,使A 刚好能离开地面(但不继续上升)、若将B 物块换为质量为2m 得物块C (图中未画出),仍将它与A 固定在空中且弹簧处于原长,从A 距地面得高度为 图9-10 图9-11图9-12甲 图9-13 图9-14 图9-15图9-18甲h 2处同时释放,C压缩弹簧被反弹后,A 也刚好能离开地面、已知弹簧得劲度系数k =100 N/m ,求h2得大小、※用轻弹簧相连得质量均为2 kg 得A 、B 两物块都以v =6 m/s 得速度在光滑得水平地面上运动,弹簧处于原长,质量为4 kg 得物块C 静止在前方,如图9-16 甲所示、B 与C 碰撞后二者粘在一起运动,则在以后得运动中:(1)当弹簧得弹性势能最大时,物体A 得速度为多大?(2)弹簧弹性势能得最大值就就是多少?(3)A 得速度方向有可能向左吗?为什么? 四、传送带问题皮带传送类问题在现代生产生活中得应用非常广泛、这类问题中物体所受得摩擦力得大小与方向、运动性质都具有变化性,涉及力、相对运动、能量转化等各方面得知识,能较好地考查学生分析物理过程及应用物理规律解答物理问题得能力、对于滑块静止放在匀速传动得传送带上得模型,以下结论要清楚地理解并熟记:(1)滑块加速过程得位移等于滑块与传送带相对滑动得距离;(2)对于水平传送带,滑块加速过程中传送带对其做得功等于这一过程由摩擦产生得热量,即传送装置在这一过程需额外(相对空载)做得功W =mv 2=2E k=2Q 摩、※如图9-18甲所示,物块从光滑曲面上得P 点自由滑下,通过粗糙得静止水平传送带后落到地面上得Q 点、若传送带得皮带轮沿逆时针方向匀速运动(使传送带随之运动),物块仍从P点自由滑下,则( )A 、物块有可能不落到地面上 B、物块仍将落在Q点C、物块将会落在Q 点得左边 D、物块将会落在Q 点得右边 摩擦力专题全面总结1概念:相互接触得物体间发生相对运动或有相对运动趋势时,在接触面处产生得阻碍物体相对运动得力。

高中物理经典解题模型归纳

高中物理经典解题模型归纳

高中物理经典解题模型归纳高中物理24个经典模型1、"皮带"模型:摩擦力.牛顿运动定律.功能及摩擦生热等问题.2、"斜面"模型:运动规律.三大定律.数理问题.3、"运动关联"模型:一物体运动的同时性.独立性.等效性.多物体参与的独立性和时空联系.4、"人船"模型:动量守恒定律.能量守恒定律.数理问题.5、"子弹打木块"模型:三大定律.摩擦生热.临界问题.数理问题.6、"爆炸"模型:动量守恒定律.能量守恒定律.7、"单摆"模型:简谐运动.圆周运动中的力和能问题.对称法.图象法.8.电磁场中的"双电源"模型:顺接与反接.力学中的三大定律.闭合电路的欧姆定律.电磁感应定律.9.交流电有效值相关模型:图像法.焦耳定律.闭合电路的欧姆定律.能量问题.10、"平抛"模型:运动的合成与分解.牛顿运动定律.动能定理(类平抛运动).11、"行星"模型:向心力(各种力).相关物理量.功能问题.数理问题(圆心.半径.临界问题).12、"全过程"模型:匀变速运动的整体性.保守力与耗散力.动量守恒定律.动能定理.全过程整体法.13、"质心"模型:质心(多种体育运动).集中典型运动规律.力能角度.14、"绳件.弹簧.杆件"三件模型:三件的异同点,直线与圆周运动中的动力学问题和功能问题.15、"挂件"模型:平衡问题.死结与活结问题,采用正交分解法,图解法,三角形法则和极值法.16、"追碰"模型:运动规律.碰撞规律.临界问题.数学法(函数极值法.图像法等)和物理方法(参照物变换法.守恒法)等.17."能级"模型:能级图.跃迁规律.光电效应等光的本质综合问题.18.远距离输电升压降压的变压器模型.19、"限流与分压器"模型:电路设计.串并联电路规律及闭合电路的欧姆定律.电能.电功率.实际应用.20、"电路的动态变化"模型:闭合电路的欧姆定律.判断方法和变压器的三个制约问题.21、"磁流发电机"模型:平衡与偏转.力和能问题.22、"回旋加速器"模型:加速模型(力能规律).回旋模型(圆周运动).数理问题.23、"对称"模型:简谐运动(波动).电场.磁场.光学问题中的对称性.多解性.对称性.24、电磁场中的单杆模型:棒与电阻.棒与电容.棒与电感.棒与弹簧组合.平面导轨.竖直导轨等,处理角度为力电角度.电学角度.力能角度.高中物理11种基本模型题型1:直线运动问题题型概述:直线运动问题是高考的热点,可以单独考查,也可以与其他知识综合考查。

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高中物理热学中几个重要的物理模型
江苏 于正荣
1. 立方体模型
例1. 如图所示,食盐晶体由钠离子(图中○)和氯离子(图中●)组成,这两种离子在空间中三个互相垂直的方向上等距离地交错排列。

已知食盐的摩尔质量是58.5g/mol ,食盐的密度是2.2g/cm 3,阿伏伽德罗常数为6010231.⨯-mol 。

则食盐晶体中两个距离最近的钠离子中心间的距离最接近于下面各值中的哪一个( )
A. 30108.⨯-cm
B. 35108
.⨯-cm C. 40108.⨯-cm D. 50108.⨯-cm
图1
解析:由于食盐晶体具有规则的空间点阵结构,因此应把每个离子看成最小单元进行计算。

易知食盐的摩尔体积V M
=ρ,所以每个离子所占有的体积V V N A
02=。

建立离子立方体模型,则其边长a V =03,所以两最近的钠离子中心间的距离l a =2,答案C 正确。

注意:分子的立方体模型较球体模型计算更为简单,数量级也不会出错。

2. 双振子模型
固体、液体间的分子力可以用弹簧双振子模型进行类比:设想两个分子由一根弹簧相连接,分子间作用力就相当于弹簧的弹力,分子势能则相当于弹性势能。

当两分子间的距离等于r 0(约1010-m )时,“弹簧”处于原长,分子力为零,分子势能最小;当两分子间的距离由r 0逐渐增大时,“弹簧”伸长,分子力表现为引力,分子势能增大;当两分子间的距离由r 0逐渐减小时,“弹簧”压缩,分子力表现为斥力,分子势能增大。

3. 弹性球模型
对于气体特别是理想气体而言,分子间距离很大(大于100r ),分子力可以忽略不计,所以可以把气体分子看成一个个无相互引力和斥力的弹性球,它们不停地做无规则的热运动,当与器壁发生频繁弹性碰撞时,便对器壁产生压强。

4. 柱体模型
例2. 风力发电机叶片总共的有效面积为S m =102,空气密度为ρ=1293./kg m ,风速为v m s =20/,设发电机的发电效率为η=40%,试估算这台发电机的平均功率。

解析:易知发电机是把空气动能转化为电能的设备,但空气流无影无形、极不规则,这是困难所在。

但如果研究∆t 时间内进入电机叶片的气流,就可以建立流动空气的柱体模型:柱体的横截面积为S ,长度为v t ∆,所以在∆t 时间内流进的空气质量∆∆m Sv t =ρ,
动能E Sv t k =ρ32∆/。

所以发电机的平均功率P E t
Sv kW k ===∆ηρη32206/.。

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