构建物理模型巧解题-论文.pdf

《构建物理模型巧解题-论文.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、S试题研究理综HITIYANJIU构构建建物物理理模模型型巧巧解解题题⊙安徽灵璧华兴恒提高同学们构建物理模型的能力，必须认真读q=E=30C/m2=2.65×10–10C/m24πk94×3.14×9×10题、审题，深刻地理解题意，在新情景中提取有效信点评本题根据地球所处的状态构建“孤立带电息，努力发掘隐含条件，正确构建物理模型，从而达到导体”的电场模型，且与理想点电荷电场等效，即将理顺利求解的目的.想化模型与等效法的联合运用，从而使问题简捷获解.一、根据物体或系统的状态构建物理模型二、发掘隐含条件构造物理模型此类问题是根据物体或系统所处的状态进行理物理模型常常可从隐含条件的发掘中进行构建，想

2、化处理，恰当地构建物理模型，进而使问题顺利即模型存在于隐含条件之中.获解.例2光滑绝缘的水平面上，一个带电粒子在半例1研究表明，地球表面附近的电场强度不为径为r的圆周上绕圆心处一固定不动的带电质点做零，假设地球表面附近的电场强度的平均值为30V/m，匀速圆周运动.若运动中带电粒子与另一质量相同、方向竖直向下，试求地球表面附近每平方米所带的负原来静止的带电粒子合并，另一带电粒子的电量是做电荷的电量.匀速圆周运动粒子带电量的一半，且与圆心处带电质解析由于地球是一个孤立导体，所以可以把地点的电性相同，则合并之后的颗粒（）球看成：电荷在其表面均匀分布的一个带负电的导体A.仍在原轨道上做匀速圆周运动球，

3、在球外的电场与负点电荷的电场相似，如图1所B.开始做匀速直线运动示，因此可以把整个系统理想为一个点电荷模型.C.开始做不是圆周的曲线运动，且离圆心越来E越近D.开始做不是圆周的曲线运动，且离圆心越来地球越远解析本题的隐含条件是：“一个带电粒子在半径为r的圆周上绕圆心处一固定不动的带电质点做匀速圆周运动.”这说明两个粒子的电性相反，库仑力图1提供向心力，据此构建如图2所示的模型.A设地球带电荷量为Q，则由真空中点电荷的场强vkQ公式可得E=，其中R为地球的半径.2R则地球表面附近每平方米的面积上的电荷量为+Qq=24πR+B联立以上两式可解得图244春风得意马蹄疾，一日看尽长安花。（孟郊《登科后

4、》）试题研究理综S理综试题研究SHITIYANJIUHITIYANJIU当它与另一个与圆心处带电质点的电性相同的设太空城的转速为n，则根据向心力公式，有q2N=mrω，其中N=mg，ω=2πn粒子合并后，将发生中和现象，总电量变为.则没2r=(100-1.5)m=98.5m合并前，有解得n=3rad/min.kQqmv2=①r2rv四、根据获取的新知识构建物理模型合并时动量守恒，有mv=2mv′，则v′=②2获取新知识是培养我们终身学习的基本要求，物设合并后粒子的运动半径为r′，则有理模型的构建也是我们获取新知识的一种重要手段.kQq2mv′2=③2GM2r′2r′例4物体从地球的逃逸速度为v

5、=，GR联立①②③可解得r′=r.故应选A项.为引力常量，M为地球的质量，R为地球的半径.对点评本题根据对隐含条件的发掘，从中构建出任意一个天体都存在着这种逃逸速度，当逃逸速度大A、B两粒子电性相反的碰撞模型，进而使问题巧妙获解.于真空中光速时，任何物体包括光子都因速度达不到逃逸速度而不能脱离天体的束缚，外界就根本看不见三、根据提取的有效信息构建物理模型这个天体上射出的任何物质.这就是经典物理学上所从题目中获取有效信息是解题能力的基本要求，说的“黑洞”.有效地获取信息是构建物理模型的关键.30（1）当某种天体的质量m=1.98×10kg时，它的最例3向空间发展最具可能的是在太阳系内地球大半径为

6、多少才能成为“黑洞”？附件建立“太空城”.设想中的一个圆柱形太空城，长（2）假设宇宙是一个大球体，其密度使得其逃逸1600m，直径200m，在电力的驱动下，绕自身轴转动.速度大于光速c，任何物体都不能脱离宇宙，物质的平其外壳为金属材料，内壁沿纵向分隔成6个部分，窗口均密度ρ=1.0×10–27kg/m3，则宇宙的半径至少多大？和人造陆地交错分布，陆地上覆盖1.5m厚的土壤，窗2GM解析本题中的逃逸速度公式v=是中学口外有巨大的铝制反射镜，可调节阳光的射入，城内R部充满空气，太空城内的空气、水和土壤最初可从地物理中没有的知识，而题中关于经典物理学上“黑洞”球和月球运送，以后则在太空城内形成与地球

7、相同的的阐述是构建物理模型的关键，即“任何物体包括光生态环境.为了使太空城的居民能如地球上一样具有子都因速度达不到逃逸速度而不能脱离天体的束“重力”，以适应人类在地球上的行为习惯，太空城将缚”，则有c