高考物理隐含条件的挖掘应用.doc

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1、高考物理隐含条件的挖掘应用高考物理试题对考生而言，突破的难点不仅在于某些综合命题中物理过程的复杂多变，更在于各类档次试题中物理条件的隐散难寻，常使考生深感条件不足而陷于一筹莫展的境地。一、问题展示图11.如图1所示，竖直向上的匀强电场E和水平方向的匀强磁场B正交。带电粒子在电磁场中做半径为R的匀速圆周运动，则带电粒子速度的大小和旋转方向怎样？ 2.如图2所示，绝缘水平面上静止着两个质量均为m ，电量均为+Q的物体A和B（A 、B均可视为质点），它们间的距离为r ，与平面间的摩擦因数均为 。试求：（1）A受的摩擦力为多大？图2（2）如果将A的电量增至+4Q ，两物体开始运动，当它们的加速度第一次

2、为零时，A 、B各运动了多远距离？二、试题探究图3例1（00上海，9）两木块自左向右运动，现用高速摄影机在同一底片上多次曝光，记录下每次曝光时木块的位置，如图3所示，连续两次曝光的时间间隔是相等的。由图可知。A、在时刻t2以及时刻t3两木块速度相同B、在时刻t3两木块速度相同C、在时刻t3和时刻t4之间某瞬时两木块速度相同D、在时刻t4和时刻t5之间某瞬时两木块速度相同命题意图：考查获取信息、处理加工信息的能力及挖掘隐含条件的能力，B级要求。错解分析：考生思维缺乏深刻性，无法从图片信息中获取各时刻木块的位置关系，挖掘出隐含条件（上面木块做匀变速直线运动，而下面木块匀速运动），进而无法求解两木块

3、对应各时刻速度从而完成对比判断。解题方法与技巧：设连续两次曝光的时间间隔为t ，记录木块位置的直尺最小刻度间隔长为L，由图可以看出下面木块间隔均为4L ，木块匀速直线运动，速度v =4L/t。上面木块相邻的时间间隔时间内木块的间隔分别为2L 、3L 、4L 、5L 、6L 、7L ，相邻相等时间间隔t内的位移之差为L = L = 恒量。所以上面木块做匀变速直线运动，它在某段时间的平均速度等于中间时刻的瞬时速度得t2 、t3 、t4 、t5时刻的瞬时速度分别为：v2 =；v3 =v4 =；v5 =图4可见速度v =介于v3 、v4之间，选项C正确。例2如图4所示，在真空中速度v = 6.4107

4、m/s的电子束连续地射入两平行极板之间，极板长度L = 8.0102m ，间距d = 0.50102m ，两极板上加50Hz的交流电压U = U0sint ，如果所加电压的最大值U0超过某一值Uc时，将开始出现以下现象：电子束有时能通过两极板，有时间断不能通过，求Uc的大小。（me = 9.01031kg ，e = 1.61019C）命题意图：考查挖掘理想化条件构建物理模型的能力，B级要求。错解分析：没有通过分析解得电子束通过极板的时间，并与电压周期比较，挖掘tT的条件，将电场理想化处理，使问题求解更为复杂、易错。解题方法与技巧：该题既有物体本身理想化，又有所处条件的理想化。（1）首先，电子可

5、被理想化为点电荷；（2）从“两极板不带电时，电子束将沿两极板之间中线通过”可知：电子束间相互作用可忽略，电子重力可忽略；（3）由于电子通过极板时间为：t = 1.2109s而交流电周期：T = 102s可见tT ，因此，电子通过极板区的正弦交变电场在t时间内可理想化为匀强电场。（这是一个隐含条件，也是解题关键）则有：t = 由运动学公式：=at2 由牛顿第二定律：F = ma 得：a = 联立得：Uc = 91V三、方法指导如何迅速识破高考命题中的隐含条件，选择物理过程遵循的物理规律，简洁高效地完成解题，集中体现了考生的综合分析能力。在平常解题中养成通过审题仔细分析推敲关键词语，从物理模型、物

6、理现象、物理过程、物理变化和临界状态中去寻找挖掘隐含条件的良好习惯。就命题中条件的隐含形式通常表现为以下几种方式：1.隐含在题给的物理现象中“题设的条件中必然反映若干物理现象，这些现象本身就包含了解题所需的已知条件。深刻领会物理现象的含义、产生原因和条件是获取已知条件的关键。例：“宇航员在运行的宇宙飞船中”示意宇航员处于失重状态，“通迅卫星”示意卫星运行角速度或周期与地球的相同，即同步，“导体处于平衡状态”示意物体是等势体，内部场强为零2.隐含在物理模型的理想化条件中：在试题中常将理想化条件隐含在有关词语或题意中，需要运用理想模型去捕捉和挖掘。如质点和点电荷，都不计其形状和大小；轻质弹簧即不计

7、其重；光滑表面即不计其摩擦；理想变压器即不计功率损耗等。3.隐含在临界状态中：当物体由一种运动（或现象、性质）转变成另一种运动（或现象、性质）时，包含着量变到质变的过程，这个过程隐含着物体的临界状态及其临界条件，需通过分析、推理来挖掘。4.隐含在题设附图中：许多物理试题的部分条件常隐含于题设图形中及图形的几何性质中，需考生通过观察、分析予以挖掘和发现。5.隐含于常识中：许多物理试题某些条件由于是人们的常识而没有在题中给出，造成所求量与条件之间一种比较隐蔽的关系，需考生据题意多角度分析，展开联想，深刻挖掘，根据一些常识，提取或假设适当的条件和数据，以弥补题中已知条件中的不足进而达到解题目的。四、

8、巩固训练1.估算地球大气层空气的总重量（地球半径R = 6.4106m ，大气压强p0 = 1.0105Pa）图52.如图5所示，置于光滑水平面上的光滑斜面倾角为 ，质量为M ，质量为m的滑块置于其上，试讨论当水平向左的力F作用于斜面上时，F的大小与两物体的运动状态的关系。3.原来静止在光滑水平桌面上的木块，被水平方向射来的子弹击中，当子弹进入木块深度为2cm时，木块相对于桌面移动1cm ，然后子弹与木块以共同的速度运动，则子弹和木块摩擦产生的内能与子弹损失的动能之比为多少？4.在有限区域PQ的右方有垂直纸面指向读者的匀强磁场，今有两粒子M 、N在界面处以相同的速率与界面分别成60和30垂直于

9、磁感应强度方向进入磁场，若带电量qM = 2qN ，M带正电，N带负电，质量mM = 2mN(但重力不计），求：它们在磁场中运动时间之比。5.1957年第一颗人造卫星上天，开辟了人类宇航的新时代。四十多年来，人类不仅发射了人造地球卫星，还向宇宙空间发射了多个空间探测器。空间探测器要飞向火星等其他行星，甚至飞出太阳系，首先要克服地球对它的引力的作用。理论研究表明，物体在地球附近都受到地球对它的万有引力的作用，具有引力势能，设物体在距地球无限远处的引力势能为零，则引力势能可以表示为E =G，其中G是万有引力常量，M是地球的质量，m是物体的质量，r是物体距地心的距离。现有一个空间探测器随空间站一起绕

10、地球做圆周运动，运行周期为T ，要使这个空间探测器从空间站出发，脱离地球的引力作用，至少要对它做多少功？6.天文学家根据天文观测宣布了下列科研成果：银河系中可能存在一个大“黑洞”。距“黑洞”60108km的星体以2000km/s的速度绕其旋转，接近黑洞的所有物质即使速度等于光速也逃脱不了其引力作用，试估算“黑洞”的最大半径。参考答案：一、问题展示：1、，逆时针旋转 2、（1）Ff = k；（2）s =四、巩固训练：1、5.151019N2、当F(M + m)gtan时，滑块沿斜面向下加速运动当F =（M + m)gtan时，滑块与斜面相对静止图31-1当F(M + m)gtan时，滑块沿斜面向

11、上加速运动3、234、带电粒子以v垂直B进入磁场，由左手定则和洛伦兹力提供向心力等知识可作示意图如图311所示，因为洛仑兹力f跟速度v垂直，由几何知识可得：MOA = 120，所以M在场中运动时间：tM =T =，同理N在场中运动时间：tN =T =所以：= 65、空间探测器随空间站一起绕地球做圆周运动，由G=得，空间站的轨道半径R =（）1/3由G=可得：随空间站一起运动时，空间探测器的动能：mv2 =()2/3随空间站一起运动时，空间探测器具有的机械能：E1 =G+mv2 =空间站要脱离地球的引力，机械能最小值为E = 0 ，因此，对探测器做功为：W = EE1 = =()2/3。6、解：将黑洞天体视为球体，星体绕其旋转类似于人造地球卫星，绕地球运转万有引力提供向心力；而近洞物质脱出黑洞又类似于近地卫星运转，故有：G= m 其中 r= 60亿km = 61012m v = 2106m/sG= m R = ? c = 3108m/s由可解得黑洞最大半径R = 2.7108m