高中物理学习思想、方法:守恒思想在物理解题中的应用

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高二物理学习方法如何理解动量守恒定律

高二物理学习方法如何理解动量守恒定律

高二物理学习方法如何理解动量守恒定律高二物理学习方法如何理解动量守恒定律?动量守恒定律,作为物理学中的重要概念之一,对于理解和应用力学问题具有重要意义。

本文将探讨在高二物理学习中,如何更好地理解和应用动量守恒定律的方法。

一、理解动量守恒定律的基本概念动量守恒定律是指在一个孤立系统中,当外力为零时,系统总动量保持不变。

这意味着系统中物体的动量在相互作用过程中总和保持恒定。

了解和掌握动量的概念是理解动量守恒定律的关键。

动量定义为物体的质量乘以其速度,用公式表示为p=mv,其中p代表动量,m代表质量,v代表速度。

二、进行相关实验和观察在学习中,实验和观察是理解动量守恒定律的重要途径之一。

通过进行相关实验,如撞击实验或弹力实验,可以观察到物体在碰撞过程中的动量变化。

通过观察实验现象,可以深入理解动量守恒定律的应用场景与原理。

三、运用数学工具分析问题在学习动量守恒定律时,数学工具的运用是必不可少的。

运用数学工具,如矢量和动量守恒方程,可以更加准确地分析和求解与动量守恒相关的物理问题。

学生可以通过解答习题和做一些简单的计算,巩固对动量守恒定律的理解和运用能力。

四、理解碰撞和爆炸过程中的动量守恒碰撞和爆炸过程是应用动量守恒定律的重要场景之一。

了解并熟悉不同类型的碰撞,如完全弹性碰撞和完全非弹性碰撞,可以帮助学生理解动量守恒在实际问题中的应用。

通过分析碰撞事例,学生可以认识到在碰撞过程中,能量可能会转化为其他形式,但总动量保持不变。

五、培养适当的动手能力在学习物理过程中,培养适当的动手能力是理解动量守恒定律的有效方法。

通过进行实验操作或使用虚拟实验软件进行模拟实验,可以更加直观地感受到动量守恒定律。

动手操作有助于激发学生的学习兴趣,并加深对动量守恒定律的理解。

六、借助相关资源和工具在学习中,合理利用相关资源和工具也是理解动量守恒定律的有效途径之一。

学生可以借助教科书、物理实验室设备、互联网资源等,深入学习和研究动量守恒定律的相关知识。

守恒法新篇——配平方程式在解题中的应用

守恒法新篇——配平方程式在解题中的应用

守恒法新篇——配平方程式在解题中的应用守恒法广泛应用于物理分析,是求解物理实际问题的有效工具之一。

它以全局变量和守恒量为基础,以保证物理系统连续性、守恒性和稳定性而被广泛应用。

本文以配平方程为核心,来介绍配平方程式在解题过程中的应用,并从实践中介绍如何使用守恒法来求解物理问题。

一、守恒法的概念守恒法是一种用来分析物理系统的工具,它可以用来把物理实际问题分解为一个全局变量和守恒量的综合问题。

守恒法也称为能量守恒法,它假定物理系统的全局能量是一个守恒变量,即它的总量一直保持不变。

在其他特定条件下,它可以计算出物理系统的变化情况。

同时守恒法还能够在物理系统中揭示出许多关联性,例如动能守恒、角动量守恒以及惯性和惯性系统。

二、配平方程式在解题中的应用配平方程式是一种守恒法的一种应用,它可以用来求解常规物理问题。

配平方程式主要是通过运用守恒法来求解物理问题,它将物理问题分解为一组带有守恒量的方程,然后通过求解这些方程,来计算出所求的物理量,例如静态物体的速度、静力学系统的动能等等。

下面我们从实际例子来讨论使用守恒法来解题的具体应用,假设我们要解决一个带有重力的静力学问题:一个物体在重力场中,从初始高度$h_1$处出发,经过一定的轨迹后停止在另一高度$h_2$处。

配平方程式可以用来解决这个问题,其基本步骤是:(1)假定物体在$x_1$到$x_2$的范围内移动,画出物体的能量曲线;(2)把能量曲线的高度和实际轨迹都用自变量$x$表示,称为配平方程;(3)由配平方程来求出物体从$h_1$处到$h_2$处,花费的方程时间;(4)求出物体在$x_1$到$x_2$内的速度。

三、结论配平方程式是守恒法的一种重要应用,它可以用来求出物理系统中物体的动能和其他物理量的变化情况。

当物理系统的动能保持守恒时,则可以使用守恒法来解题。

本文以配平方程式为例来介绍配平方程式在解题中的应用,其中涉及的实际例子也可以为读者有关的实践学习提供一些参考。

高中物理解题常用思维方法

高中物理解题常用思维方法

高中物理解题常用思维方法高中物理解题常用思维方法一、逆向思维法逆向思维是解答物理问题的一种科学思维方法,对于某些问题,运用常规的思维方法会十分繁琐甚至解答不出,而采用逆向思维,即把运动过程的“末态”当成“初态”,反向研究问题,可使物理情景更简单,物理公式也得以简化,从而使问题易于解决,能收到事半功倍的效果。

高中物理解题常用思维方法二、对称法对称性就是事物在变化时存在的某种不变性。

自然界和自然科学中,普遍存在着优美和谐的对称现象。

利用对称性解题时有时可能一眼就看出答案,大大简化解题步骤。

从科学思维方法的角度来讲,对称性最突出的功能是启迪和培养学生的直觉思维能力。

用对称法解题的关键是敏锐地看出并抓住事物在某一方面的对称性,这些对称性往往就是通往答案的捷径。

高中物理解题常用思维方法三、图象法图象能直观地描述物理过程,能形象地表达物理规律,能鲜明地表示物理量之间的关系,一直是物理学中常用的工具,图象问题也是每年高考必考的一个知识点。

运用物理图象处理物理问题是识图能力和作图能力的综合体现。

它通常以定性作图为基础(有时也需要定量作出图线),当某些物理问题分析难度太大时,用图象法处理常有化繁为简、化难为易的功效。

高中物理解题常用思维方法四、假设法假设法是先假定某些条件,再进行推理,若结果与题设现象一致,则假设成立,反之,则假设不成立。

求解物理试题常用的假设有假设物理情景,假设物理过程,假设物理量等,利用假设法处理某些物理问题,往往能突破思维障碍,找出新的解题途径。

在分析弹力或摩擦力的有无及方向时,常利用该法。

高中物理解题常用思维方法五、整体、隔离法物理习题中,所涉及的往往不只是一个单独的物体、一个孤立的过程或一个单一的题给条件。

这时,可以把所涉及到的多个物体、多个过程、多个未知量作为一个整体来考虑,这种以整体为研究对象的解题方法称为整体法;而把整体的某一部分(如其中的一个物体或者是一个过程)单独从整体中抽取出来进行分析研究的方法,则称为隔离法。

高中物理动量守恒题解题技巧

高中物理动量守恒题解题技巧

高中物理动量守恒题解题技巧动量守恒是高中物理中一个重要的概念,也是解题中常用的方法之一。

在解动量守恒题时,我们可以通过以下几个步骤来分析和解答。

1. 确定系统边界首先,我们需要明确题目中所涉及的物体是否构成一个封闭的系统。

如果是一个封闭系统,那么系统内的总动量在任何时刻都是守恒的。

如果不是一个封闭系统,我们需要考虑外力对系统的作用。

举个例子,假设有两个质量分别为m1和m2的物体A和B,它们在水平面上以不同的速度运动。

如果题目中明确指出A和B之间没有外力作用,那么A和B构成一个封闭系统,其总动量在运动过程中保持不变。

2. 分析系统内部的动量变化接下来,我们需要分析系统内部各个物体的动量变化。

通常,我们可以通过使用动量守恒定律来解决这个问题。

动量守恒定律可以表示为:系统内部各个物体的动量之和在任何时刻都保持不变。

例如,假设一个质量为m的物体在水平面上以速度v1运动,与一个质量为M的物体发生碰撞,碰撞后物体的速度分别为v2和V。

根据动量守恒定律,我们可以得到以下方程:mv1 + MV = mv2 + MV通过解这个方程,我们可以求解出碰撞后物体的速度v2和V。

3. 考虑外力对系统的作用如果题目中存在外力对系统的作用,我们需要将外力对系统的作用考虑进去。

外力对系统的作用会改变系统的总动量。

例如,假设一个质量为m的物体在水平面上以速度v1运动,与一个质量为M 的物体发生碰撞,碰撞后物体的速度分别为v2和V。

如果题目中明确指出碰撞过程中有一个外力F对系统产生作用,那么我们需要考虑这个外力对系统的动量变化。

根据牛顿第二定律,外力对物体的作用会改变物体的动量,动量的变化量等于外力的冲量。

我们可以使用冲量-动量定理来分析这个问题。

例如,如果外力F对物体A的作用时间为Δt,那么物体A的动量变化量可以表示为FΔt。

根据动量守恒定律,我们可以得到以下方程:mv1 + MV + FΔt = mv2 + MV通过解这个方程,我们可以求解出碰撞后物体的速度v2和V。

物理学科思想和方法

物理学科思想和方法

物理学科思想和方法物理学是一门基础自然科学,它所研究的是物质的基本结构、最普遍的相互作用、最一般的运动规律以及所使用的实验手段和思维方法。

物理学的基本概念和基本规律具有极大的普遍性,它为很多自然科学、工程技术提供了理论基础和实验技术。

物理学的思想和方法对自然科学的研究和工程技术的发展有指导作用。

高中物理的性质:高中物理是普通高中科学学习领域的一门基础课程,与九年义务教育物理或科学课程相衔接,旨在进一步提高学生的科学素养。

高中物理课程有助于学生继续学习基本的物理知识与技能;体验科学探究过程,了解科学研究方法;增强创新意识和实践能力,发展探索自然、理解自然的兴趣与热情;认识物理学对科技进步以及文化、经济和社会发展的影响;为终身发展,形成科学世界观和科学价值观打下基础。

物理学的主要特点:1、物理学是一门实验学科,它是观察、实验和科学思维相结合的产物。

基本概念的形成和基本规律的发现都是通过观察、实验和科学思维与抽象建立起来的。

2、物理学的基本结构是由基本概念、基本定律、基本思想、基本方法和基本精神五部分组成的。

在这“五基”中,基本概念结构体系是核心。

基本定律是基本概念之间的本质联系。

基本思想是物理学家建立基本概念结构体系所遵从的指导思想,是物理学的灵魂。

基本方法是物理学家建立基本概念结构体系所用的研究方法、途径和手段,是科学素质的集中体现。

基本精神是物理学家建立基本概念结构体系所表现出来的优秀品质和崇高的科学精神,它是推动物理学向前发展的动力。

(3)物理学与数学和辩证唯物主义哲学有着密切的关系。

物理学是一门定量的科学,它比其他任何科学都更需要数学;物理学的发展又将大大促进数学的发展。

高中物理主要思想和方法:1、图形/图象图解法:图形/图象图解法就是将物理现象或过程用图形/图象表征出后,再据图形表征的特点或图象斜率、截距、面积所表述的物理意义来求解的方法。

尤其是图象法对于一些定性问题的求解独到好处。

2、极限思维方法:极限思维方法是将问题推向极端状态的过程中,着眼一些物理量在连续变化过程中的变化趋势及一般规律在极限值下的表现或者说极限值下一般规律的表现,从而对问题进行分析和推理的一种思维办法。

物理理解动量守恒定律及其应用

物理理解动量守恒定律及其应用

物理理解动量守恒定律及其应用动量守恒定律是物理学中非常重要的一个定律,它能够帮助我们解释许多自然界现象,也能够应用于各种实际情况中。

本文将介绍动量守恒定律的基本概念、公式以及其在不同场景下的应用。

一、动量守恒定律的基本概念动量是物体运动的一个重要物理量,它的大小与物体的质量和速度有关。

动量守恒定律指的是,在没有外力作用的封闭系统中,系统的总动量保持不变。

动量守恒定律可以用以下公式来表示:m1v1 + m2v2 = m1v1' + m2v2'其中,m1和m2分别是两个物体的质量,v1和v2是它们的初始速度,v1'和v2'是它们的最终速度。

二、动量守恒定律的应用1. 弹性碰撞在弹性碰撞中,物体之间没有能量损失。

根据动量守恒定律,碰撞前后系统的总动量保持不变。

因此,我们可以利用动量守恒定律来解决弹性碰撞问题。

例如,当一个球以一定的速度撞击另一个静止的球时,可以通过动量守恒定律计算出两个球的最终速度。

2. 爆炸在爆炸过程中,物体由于内部能量释放而迅速分离。

由于没有外力的作用,根据动量守恒定律,系统的总动量在爆炸过程中保持不变。

我们可以利用动量守恒定律来计算碎片在爆炸中的速度和方向。

3. 荷枪实验荷枪实验是研究物体间相互作用力的实验之一。

在荷枪实验中,一个质量较大的物体以一定的速度撞击另一个质量较小的物体,并通过观察两个物体的反弹情况来研究它们之间的力。

根据动量守恒定律,我们可以推断出相互作用力的大小和方向。

4. 双轨道实验双轨道实验是研究动量守恒定律的一种经典实验。

在双轨道实验中,两个小车在两条平行轨道上运动,当它们发生碰撞时,会发生动量的转移。

根据动量守恒定律,我们可以通过测量小车的速度和质量,计算出碰撞前后系统的总动量是否守恒。

三、结论动量守恒定律是物理学中的重要定律,它能够帮助我们解释和预测各种物体间碰撞、爆炸等情况下的运动状态。

通过运用动量守恒定律,我们可以计算出系统中物体的速度和方向,研究相互作用力的大小和方向。

08 物理情景解析法-高中物理八大解题方法 Word版含解析

高中物理解题方法之物理情景解析法江苏省特级教师戴儒京解一些比较复杂的物理题目,常用物理情景分析法.所谓物理情景,包括物理状态和物理过程. 所谓物理状态,力学中是指位移、速度、加速度、动能、势能、动量等;所谓物理过程,是指匀速运动、匀加速运动、动量守恒、机械能守恒、匀速圆周运动、平抛运动等等。

状态的变化即为过程,只有分析清楚这些状态和过程,才能正确地列出公式求解,否则乱代公式或乱套公式,必然事倍功半。

分析物理情景的方法是示意图法.用示意图表示物体的物理状态或物理过程,具有直观、形象的优点,可以把抽象思维转化为形象思维,使复杂的题目化难为易.下面说明怎样用物理情景分析法解力学综合题,主要是有关动量与机械能的题目.例1.2005年高考理科综合测试(全国一卷)第24题.如图1所示,质量m A为4.0kg的木板A放在水平面C上,木板与水平面间的动摩擦因数 为0.24,木板右端放着质量m B为1.0kg的小物块B(视为质点),它们均处于静止状态。

木板突然受到水平向右的12N·s的瞬时冲量I作用开始运动,当小物块滑离木板时,木版的动能EKA 为8.0J,小物块动能EKB为0.50J,重力加速度取10m/s2,求:(1)瞬时冲量作用结束时木版的速度v;(2)木版的长度L。

BACL图1BA ACLs Bs A图2分析:如图2所示,虚线所示为初状态,即瞬时冲量作用结束时的状态,此时,v A =V 0,v B =0,由于C 对A 、B 对A 的摩擦力作用,A 向右做匀减速运动, 由于A 对B 的摩擦力作用,B 向右做匀加速运动,实线所示为末状态,B 运动到A 的左端,此时,A 、B 动能分别为E KA =8.0J,E KB =0.50J .设A 、B 相对于C 的位移大小分别为s A 和s B ,根据图2,容易得到:L=s A -s B ,这个式子很关键,是解本题的难点,通过做物理情景图而突破了难点.解:(1)设水平向右为正方向,有I=m A v 0 ① 代入数据得v 0=3.0m/s ②(2)设A 对B 、B 对A 、C 对A 的滑动摩擦力的大小分别为F AB 、F BA 、F CA ,B 在A 上滑行的时间为t,B 离开A 时A 和B 的速度分别为v A 和v B , 据动能的定义,有221A KA mv E ==8.0J,得s m v A /2=; 221B KB mv E ==0.5J,得s m v B /1= 据动量定理,有-(F BA +F CA )t=m A v A -m A v 0 ③F AB t=m B v B ④其中F CA =μ(m A +m B )g=12N ⑤ 解得F AB =F BA =4N,t=1s,设A 、B 相对于C 的位移大小分别为s A 和s B ,据动能定理,有-(F BA +F CA )s A =21m A v A 2-21m A v 02 ⑥F AB s B =E KB ⑦ 解得:m s A 85=, m s B 81= 木版A 的长度L=s A -s B =0.50m ⑧因为A 、B 受恒力,做匀变速直线运动,所以也可以用牛顿定律和运动学公式解.将③④⑥⑦式换作以下几式,A BA CA A m F F a +=,BAB B m Fa =, t a v v A A -=0,t a v B B =,2021t a t v s A A -=,221t a v B B =其余各式不变,便可解出,同学们不仿一试. 例2. 2005年高考物理科试卷(江苏卷)第18题.如图所示,三个质量均为m 的弹性小球用两根长均为L 的轻绳连成一条直线而静止在光滑水平面上.现给中间的小球B 一个初速度v 0,方向与绳垂直.小球相互碰撞时无机械能损失,轻绳不可伸长.求: (1) 当小球A 、C 第一次相碰时,小球B 的速度。

高中物理如何理解并应用动量守恒

高中物理如何理解并应用动量守恒在高中物理的学习中,动量守恒定律是一个非常重要的知识点。

它不仅在解决物理问题时具有广泛的应用,还能帮助我们更深入地理解自然界中物体的运动规律。

那么,如何理解并应用动量守恒呢?首先,我们来理解一下什么是动量。

动量可以简单地理解为物体运动的“冲量”,它等于物体的质量乘以速度。

用公式表示就是:动量(p)=质量(m)×速度(v)。

动量守恒定律指的是,在一个不受外力或者所受合外力为零的系统中,系统的总动量保持不变。

这就好像是在一个封闭的盒子里,里面的小球无论怎么碰撞,总的动量都不会改变。

那为什么会有动量守恒定律呢?这其实是由牛顿运动定律推导出来的。

想象一下,两个物体相互碰撞,如果没有外力的作用,根据牛顿第三定律,它们之间的作用力和反作用力大小相等、方向相反,并且作用时间相同。

这就导致了一个物体动量的增加等于另一个物体动量的减少,从而使得系统的总动量保持不变。

为了更好地理解动量守恒,我们来看几个具体的例子。

比如,在光滑水平面上,两个质量分别为 m1 和 m2 的小球,速度分别为 v1 和 v2 ,它们正面对撞。

碰撞后,两个小球的速度分别变为 v1' 和 v2' 。

因为水平方向上没有外力,所以系统的总动量守恒。

我们可以列出方程:m1v1 + m2v2 = m1v1' + m2v2' 。

再比如,一个炸弹在空中爆炸成两块。

在爆炸前,炸弹具有一定的动量,爆炸后,虽然分成了两块,但由于爆炸过程中没有外力作用,两块碎片的总动量仍然等于炸弹爆炸前的动量。

理解了动量守恒的概念和原理,接下来我们要学会如何应用它来解决问题。

第一步,确定研究对象和系统。

要明确我们所研究的是哪些物体组成的系统,以及这个系统是否满足动量守恒的条件,即不受外力或者所受合外力为零。

第二步,分析系统内物体的初末状态。

确定在初始时刻和最终时刻,系统内各个物体的速度和质量。

第三步,根据动量守恒定律列出方程。

守恒定律使用技巧

守恒定律使用技巧守恒定律,是物理学中一个非常重要的概念。

它表明了在某些条件下,特定的物理量在一个系统中总是保持不变的。

守恒定律存在于各个领域,如动量守恒定律、能量守恒定律、角动量守恒定律等等。

守恒定律使用技巧包括以下几个方面:首先,理解守恒定律的意义和本质。

守恒定律的核心思想是系统内某一物理量的总量在系统发生变化时不会改变,即该物理量的增减必须与其他物理量的变化相互抵消,使得总量保持不变。

这个观念对于适用守恒定律进行问题分析非常重要。

其次,选择适合的坐标系。

在使用守恒定律解决问题时,选择一个适合的坐标系能够简化问题的处理。

例如,在动量守恒定律中,选择一个静止物体作为参考点可以简化计算,因为在这个坐标系中,动量的总量只会通过其他物体之间的转移来改变。

再次,利用守恒定律的数学表达式。

守恒定律通常可以用一个数学等式来表示。

在使用守恒定律解决问题时,需要熟练掌握守恒定律的数学表达式,并运用它们进行计算。

例如,在能量守恒定律中,能量的总量等于能量的转化和传递之和。

通过利用这个等式,可以推导出许多与能量相关的问题的解答。

此外,注意守恒定律适用的条件。

守恒定律的适用条件是非常关键的。

在问题分析中,需要判断守恒定律是否适用。

如果不适用,可能需要采用其他物理定律或方法来解决问题。

以角动量守恒定律为例,如果系统存在外力矩,角动量就不会守恒。

因此,在分析问题时,要注意确定守恒定律是否适用,以避免错误的结论。

最后,要善于利用守恒定律进行问题的求解和分析。

守恒定律是物理学中最基本的定律之一,它在解决问题时可以提供重要的线索和限制条件。

因此,要善于利用守恒定律的特点和规律,通过分析它们所提供的信息,找到问题的关键点,并进一步求解问题。

综上所述,守恒定律使用技巧包括理解守恒定律的意义和本质、选择适合的坐标系、利用守恒定律的数学表达式、注意守恒定律适用的条件、善于利用守恒定律进行问题的求解和分析等等。

只有充分掌握并灵活运用这些技巧,才能更好地应用守恒定律解决各种物理问题。

高中物理力学中能量守恒问题的解题技巧

高中物理力学中能量守恒问题的解题技巧高中物理力学中,能量守恒问题是一个重要的考点,也是学生们普遍感到困惑的问题之一。

在解题过程中,我们可以运用一些技巧来帮助学生更好地理解和解决这类问题。

首先,我们来看一个具体的例子:一个质量为m的物体从高度h自由下落,落地后弹起到高度h/2,求物体在下落过程中的机械能损失。

这是一个典型的能量守恒问题,我们可以通过以下步骤来解答。

首先,我们需要确定问题中涉及的能量形式。

在这个问题中,涉及的能量有重力势能和动能。

在物体自由下落的过程中,重力势能逐渐转化为动能,所以我们可以将物体在高度h处的重力势能表示为mgh,其中g为重力加速度。

同时,物体在下落过程中没有其它能量形式的转化,因此在下落过程中的机械能守恒。

接下来,我们需要确定问题中的状态变化。

物体从高度h自由下落到落地,再弹起到高度h/2。

在下落过程中,物体的重力势能逐渐减小,而动能逐渐增大。

当物体落地时,重力势能为零,动能达到最大值。

在弹起过程中,动能逐渐减小,而重力势能逐渐增大。

当物体达到高度h/2时,动能为零,重力势能达到最大值。

根据能量守恒定律,我们可以得到以下等式:mgh = mgh/2通过简单的计算,我们可以求得机械能损失为mgh/2。

通过这个例子,我们可以看出在解决能量守恒问题时,首先需要确定涉及的能量形式和状态变化,然后利用能量守恒定律建立等式,最后通过计算求解。

除了上述的基本步骤,还有一些其他的解题技巧可以帮助我们更好地解决能量守恒问题。

首先,注意能量守恒问题中的能量转化。

在物体运动过程中,能量可以相互转化,如重力势能转化为动能、动能转化为弹性势能等。

在解题过程中,我们需要确定能量的转化关系,从而建立相应的等式。

其次,注意能量损失。

在实际问题中,能量往往不会完全守恒,会有一定的损失。

在解题过程中,我们需要根据问题的具体情况,考虑能量损失的因素,并进行相应的修正。

最后,注意单位的转换。

在解题过程中,我们需要将物理量的单位进行统一,以便进行计算。

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守恒思想在物理解题中的应用 在物理变化的过程中,常存在着某些不变的关系或不变的量,在讨论一个物理变化过程时,对其中的各个量或量的变化关系进行分析,寻找到整个过程中或过程发生前后存在着的不变关系或不变的量,则成为研究这一变化的过程的中心和关键.这就是物理学中最常用到的一种思维方法——守恒法.
1.案例探究
例9:如图9所示,金属杆a 在离地h 高处从静止
开始沿弧形轨道下滑,导轨平行的水平部分有竖直向上的
匀强磁场B ,水平部分导轨上原来放有一金属杆b .已知杆
的质量为m a ,且与b 杆的质量比为m a ∶m b =3∶4,水平
导轨足够长,不计摩擦,求:
(1)a 和b 的最终速度分别是多大?
(2)整个过程中回路释放的电能是多少?
(3)若已知a 、b 杆的电阻之比R a ∶R b =3∶4,其余电阻不计,整个过程中a 、b 上产生的热量分别是多少?
命题意图:考查对机械能守恒定律、动量守恒定律及能的转化和守恒定律的理解运用能力及综合分析能力.B 级要求.
错解分析:不深入分析整个物理过程的特点,受思维定势影响.套用电磁感应定律及欧姆定律,试图用直流电路特点求解a 、b 杆上产生的热量,使思路受阻,无法求解.
解题方法与技巧:(1)a 下滑h 高过程中机械能守恒
m a gh =2
1m a v a 2 ① a 进入磁场后,回路中产生感应电流,a 、b 均受安培力作用,a 做减速运动,b 做加速运动,经一段时间,a 、b 速度达到相同,之后回路的磁通量不发生变化,感应电流为0,二者匀速运动,其速度即为a 、b 共同的最终速度,设为v .由过程中a 、b 系统所受合外力为0,动量守恒:
m a v a =(m a +m b )v ② 由①②解得v a =v b =73
gh 2
(2)由能量守恒知,回路中产生的电能等于a 、b 系统机械能的损失,所以 图9
ΔE =m a gh -21 (m a +m b )v a 2=7
2m a gh (3)回路中产生的热量Q a +Q b =ΔE ,在回路中产生电能的过程中,虽然电流不恒定,但通过a 、b 的电流总相等,所以有:
b a Q Q =b a R R =4
3, 即b a a Q Q Q =73 得:Q a =73 E =49
12m a gh Q b =
74E =4916m a gh 2.解题策略与思路
<1>.高考命题走势
人们在认识客观世界的过程中积累了大量的经验,总结出许多守恒定律.建立在守恒定律之下的具体的解题方法——守恒法可分为:动量守恒法,能量转化与守恒法,机械能守恒法,电荷守恒法及质量守恒法等.动量守恒和能量守恒定律是物理学中普遍适用的定律之一,是物理教材的知识主干,也是历年高考各种题型正面考查或侧面渗透的重点,且常见于高考压轴题中.
<2>解题思路
利用守恒定律(包括机械能守恒、能量守恒、动量守恒、电荷守恒、质量守恒)分析解决物理问题的基本思路.
①明确研究系统及过程.
②分析相互作用的物体在该过程中所受力情况及做功情况.判定系统的机械能或动量是否守恒.
③确定其初、末态相对应的物理量.
④正确选择守恒表达式,列出守恒方程,求解.
注:(1)在利用机械能守恒时,要选取零势面.
(2)在利用动量守恒定律时,要注意“矢量性”“同时性”“统一性”.。

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