2016全国高考理综物理压轴题第15讲如何快速建立物理模型

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1、第2讲如何快速建立物理模型【如何快速建立物理模型】第2讲如何快速建立物理模型物理考题都育确立的研究对象，称之为“物理模型"，确立研究对象的过程就叫“建模”模型化阶段是物理问题解决过程屮最重耍的一步，模型化止确与否或合理与否，直接关系到物理问题解决的质量•所谓“建模”就是将物理对象或物理过程通过抽象、理想化、简化和类比等方法转化成理想的物理模型.物理模型可以分为对象模型和过程模型两人类.物理模型对象模型(质点、轻杆、轻绳、弹熒振子、点电荷、理想电表.理想变压物理模型器4强电场、匀强磁场等)［过程模型(匀速直线运动、匀变速直线运动、匀速圆周运动、平抛运动、自由落

2、体运动、竖直上抛运动等)1.运用物理模型解题的基本程序(1)通过审题，摄取题目信息•如：物理现象、物理事实、物理情景、物理状态、物理过程等.(2)弄清题给信息的诸因素中什么是主要因素.(3)寻找与已有信息(熟悉的知识、方法、模型)的相似、相近或联系，通过类比联想或抽彖概括、或逻辑推理、或原型启发，建立起新的物理模型，将新情景问题转化为常规问题.(4)选择相关的物理规律求解.1.解压轴题时通常建立的模型(1)条件模型把研究对象所处的外部条件理想化，排除外部条件中干扰研究对象运动变化的次要因素，突出外部条件的本质特征或最主要的方面，从而建立的物理模型称为条件模型

3、.例如物体沿水平面运动时所受摩擦力对运动的影响不起主要作用，或需要假设一种没有摩擦力的坏境引入光滑平面的模型，其他如不可伸长、不计质量的绳子、轻质杠杆、只受重力作用或不计重力作用、均匀介质、匀强电场和匀强磁场等.一般情况下题冃都会给出条件模型，引入条件模型主要是为了简化对问题的研究，例如，研究在地而上空高处无初速下落的物体运动，就简化为不同物体下落时均只受重力作用的简单情况.(2)过程模型把具体运动过程纯粹化、理想化后抽象出来的一种物理过程，称过程模型•例如把某些复杂的运动过程纯粹化、理想化，看做是一个质点(对象模型)做单一的某种运动•如：匀速直线运动、匀加

4、速直线运动、匀速圆周运动等.例1(2015-浙江)使用回旋加速器的实验需耍把离子束从加速器小引出，离子束引岀的方法有磁屏蔽通道法和静电偏转法等.质量为加、速度为讪勺离子在回旋加速器内旋转，旋转轨道是半径为厂的圆，圆心在O点，轨道在垂直纸面向外的匀强磁场中，磁感应强度为B为引出离子束，使用磁屏蔽通道法设计引出器.引出器原理如图所示，一对圆弧形金属板组成弧形引出通道，通道的圆心位于。点(O点图中未画出).引岀离了时,令引出通道内磁场的磁感应强度降低，从而使离了从P点进入通道，沿通道中心线从0点射出.已知O0长度为LOQ与OP的夹角为〃.(1)求离子的电荷量彳并判

5、断其正负.(2)离子从P点进入，0点射岀，通道内匀强磁场的磁感应强度应降为夕，求夕.(3)换用静电偏转法引出离子束，维持通道内的原冇磁感应强度B不变，在内外金属板间加直流电压，两板间产生径向电场，忽略边缘效应.为使离子仍从P点进入，Q点射出，求通道内引出轨迹处电场强度E的方向和大小.思维轨迹:mvK解析H(1)离子做圆周运动rmv解得q=Br,正电荷.(2)如图所示OQ=R,OQ=L,O'O=R・f,mv2引出轨迹为圆弧，Bfqv=R,mvr=qB',根据几何关系得r~1}-IrLcosOr=2r-2厶cos&,mvmv(2r-2Lcos^)B$=qR=q(

6、r2+Z?・2rLcos&)(1)电场强度方向沿径向向夕卜,mv2引出轨迹为^^Bqv-Eq=R,mv2(2r-2Lcosff)E=Bv-qS+厶L2Mcos&)mvK答案》⑴q=Br,正电荷mv(2r-2Acos^)(2)+&・2厂厶cos0)mv2(2r-2Lcos^)(3)E=Bv-qS+厶江cos。)