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专题：物理模型的建立

物理模型法

目标：理解物理模型的建立在物理学习（特别是解题）中有十分广泛的应用，掌握平抛运动、圆周运动、碰撞、反冲、单摆等一系列物理模型的特点和研究方法，学会将研究对象简化成理想模型、将新的物理情景抽象成我们熟知的物理模型并加以解决，并且在解题中不断建立新的物理模型。

例题：

例题一试估算金原子

Au 19779的大小，并从α粒子散射实验中估算金核的大小。设α粒子速度s m v /1060.1272-?=，质子质量kg m 271067.1-?=ρ，元电荷c e 191060.1-?=，静电引力恒量为229/100.9c m N k ??=，金的密度

33/103.19m kg ?=ρ，阿伏加德罗常数为1231002.6-?=mol N A ，已知试探电荷q 在距点电荷Q 为r 处时具有的电势能r kQq E /=ρ。（计算结果取一位有效数字）解：金原子的摩尔体积为3533

1002.1103.1910197m M

V --?=??==ρ 单个分子体积v=32910696.1m N V A

-?= 设金原子直径为d ，则由36

1d v π=，代入数据后得m d 10101-?= 当α粒子最接近金核时，可以认为α粒子的速度几乎减小为零，此时有

Qq k E v m ==ραα21 代入数据得14104-?=r m

点评：本题属于物质结构模型的建立。题中要估算金原子的直径，需建立原子的球体模型，用球体积最终求得分子的直径。而在研究金原子核半径时，应与α粒子与金原子核的最近距离作为金属原子核的半径。事实上，本题中粒子与金原子核在作用过程中，只有当两核速度相等时，距离最近。但考虑到金原子核的质量远大于粒质量，故近似的认为金原子核静止不动，这样的模型，虽简单但不影响本题的作答。

例题二如图所示，小球的质量为m ，带电量为q ，整个区域加一个场强大小为E 的水平方向的匀强电场，小球系在长为L 的绳子的一端，且在与竖直方向成45°角的P 点处于平衡。则（1）电场力多大？

（2）如果小球被拉至与O 点在同一水平位置的C 点自由释放，则小球到达A 点的速度是多大？此时绳上的拉力又为多大？（3）在竖直平面内，如果小球以P 点为中心作微小的摆动，其振动周期如何求解？

（4

）若使小球在此竖直平面内恰好做圆周运动时，最大速度和最小速度分别在哪点？大小例2图

分别为多少？

解：

（1）小球在P 处处于平衡，由平衡条件可知电场力qE=mg

（2）由于小球无论在哪个位置所受重力和电场力均不发生变化，因此重力和电场力可以等效成一个新的合场力F ，大小mg F 2=，方向与竖直方向成45°角斜向左下。小球从C 点运动到A 点的过程中，合场力F 作功为零，由动能定理，得

0,02

12===A F V W mv 绳中拉力为mg （3）小球可等效在新的合场力F 作用下作单摆，其等效重力加速度g m F g 2//==，则其周期 g L g L T 222/ππ==

（4）小球在等效场中作竖直平面内的圆周运动中。通过与重力场中类比，小球应在速度最

大的P 点（可视为等效最低点）的对称点P /（可视为等效最高点）点的速度最小。

小球在等效最高点P /，由牛顿第二定律mg F L v m P 22/

解得 gl V P 2/=

小球从P /到P 点，由动能定理，得

L mg mV mV P P 222

12122?=- 解得 gl V P 25=

点评：本题属于运动模型—圆周运动的等效类比。平时在学习物理的过程中要熟知一些常规模型的受力特点、应用规律、使用范围，对相似、相近的物理情景易产生类比联想，从而形成需解决问题与已解决问题的内在联系的桥梁，实现已知物理模型向新物理模型的有效迁移。

例题三如图所示，是一种记录地震装置的水平摆，摆球固定在边长为L ，质量可忽略不计的等边三角形的顶点A 上，它的对边BC 跟竖直线成

不大的夹角α，摆球可绕固定轴BC 摆动，求摆球微小摆动时的周期。解：如图所示，过A 点作BC 垂线，交BC 于O 点，OA 即为等效单摆的

摆长，其长度为L /=Lsin60°=L 23。摆球在平衡位置时，把摆球的重力G 分解为与BC 平行的分力G 1和与BC 垂直的分力G 2，则G 2=Gsin α,等效重力加速度g /=G 2/m=gsin α,因而摆球做微小振动的周期α

ππsin 2322g L g L T =''= 点评：本题属于运动模型—单摆模型。是地震仪中水平摆测周期的实际

问题，实质上是单摆周期公式的变通应用。

例题四如图所示，宽为d 、质量为M 的正方形木静止在光滑水

平面上，一质量m 的小球由静止开始沿“Z ”字通道从一端运动到另

一端，求木块-和小球的对地位移。

解：把小球和木块看成一个系统,由于水平方向所受合外力为零,

则水平方向动量守恒.设小球的水平速度为v 1、木块的速度为v 2，则

有 mv 1=Mv 2

若小球对地位移为 s 1、木块对地位移为s 2，则有 ms 1=Ms 2

且 s 1+s 2=d 解得 m M Md s +=1 m

M md s +=2 点评：本题属于作用过程模型—人船模型。这不仅是动量守恒问题中典型的物理模型，也是最重要的力学综合模型之一。利用人船模型及其典型变形，通过类比和等效，可使许多动量守恒问题的分析思路和解答步骤变得极为简单，有时可直接看出答案。

习题：

1、现有一定质量的氢气，装在密闭的绝热气缸内，如图所示。若稍稍向

下移动活塞压缩气体，下列叙述符合事实的是

A 、气体的内能一定增加

B 、气体的温度一定升高

C 、气体的温度可能不变

D 、气体分子平均间距不变

（友情提示：建立物质结构模型—理想气体）

2、近几年我国北方地区常遭遇到沙尘暴天气。现把沙尘上扬后的情况简化为如下情景：v 为竖直向上的风速，沙尘颗粒被扬起后悬浮在空中（不动）。这时风对沙尘的作用力相当于空气不动而沙尘以速度v 竖直向下运动时所受的阻力，此阻力可用下式表示f= αρsv 2，其中α为一系数，s 为沙尘颗粒的载面积，ρ为空气密度。若沙粒的密度s ρ=2.8×103Kg/m 3,沙尘颗粒为球形，半径r=2.5×10-4m,地球表面处空气密度ρ0=1.25Kg/m 3

,α=0.45,试估算在地面附近，上述v 的最小值v 1。

（友情提示：建立运动模型—终极速度模型）

3、如图所示，电容器固定在一个绝缘座上，绝缘座放在光滑水平面上，平行板电容器板间距离为d ，右极板有一个小孔，通过孔有一绝缘杆，左端固定在左极板上，电容器极板连

同底座、绝缘杆总质量为M 。给电容器充电后，有一质量为m

的带正电环恰套在杆上以某一初速度v 0对准小孔向左运动，设

带电环不影响电容器板间电场的分布。带电环进入电容器后距

左板的最小距离为d/2，试求带电环与左极板相距最近时的速度

v ，并求出此过程中电容器移动的距离。（友情提示：建立作用过程模型—子弹打木块）

4、由长度依次为L 和2L 的AC 和BC 两根细绳悬挂着小球G ，如图所示，每根细绳跟竖直方向的夹角均为30°。当该小球向纸外做微小摆动时，其摆动周期为多少？

（友情提示：建立运动模型—单摆）

5、在水平地面上建有相互平行的A 、B 两竖直墙，墙高h=20m ，相距d=1m ，墙面光滑。从一高墙上以水平速度v 0=5m/s 抛出一个弹性小球，与两墙面反复碰撞后落地（如右图所示）。试求：

第1题图

例4图

第3题图

（1）小球的落地点离A 墙多远？小球从抛出到落地与墙面发生的碰撞次数n ？

（g=10m/s 2）

（2）小球与墙面发生m 次（m

(友情提示: 建立运动模型—平抛运动)

6、如图所示，架设在水平桌面上的两条足够长的水平导轨是用绝缘材料做的，轨距为0.2m ，在轨道左端通过开关S 连接电池E ，在轨道的M 和P 两处各固定金属片，使金属片能与电池通过开关接通，把金属杆a 放在两金属片上，金属杆b 平行于a 放在导轨上。两杆都跟轨道垂直，两杆之间用轻弹簧连接。弹簧轴线与轨道平行，初始弹簧为自然长度。两金属杆质量都是m=20g ，在金属杆a 处加有竖直向上的强度为B=0.5T 的匀强磁场。当把开关S 闭合时，金属杆a 向右滑出，此后运动中已知弹簧弹性势能最大值达到0.03J 。设轨道阻力不计，问开关接通后通过金属杆a 的电量有多大？

(友情提示: 建立作用过程模型—完全非弹性碰撞) 7、如图所示，水平桌面上放着一个中心线半径为R 的光滑环形轨道，在轨道内放有两个质量分别为M 和m 的小球（均可视为

质点），两球间夹着一轻小弹簧。开始时两球压缩弹簧，松手后弹簧

不动，两球沿轨道反向运动一段时间后相遇，到它们相遇时，M 转过的角度θ是多少？

(友情提示: 建立作用过程模型—反冲)

8、如图所示，质量为M=200Kg 的车厢静止在光滑的水平

面上，质量为m 1=55Kg 的人站在车厢中将质量为m 2=5Kg 的铅球

向车的B 端平抛出去。铅球恰好卡在B 端的木板中，铅球出手

点距离B 端的水平距离L=5.2m 。求铅球在飞行的这段时间中

车厢的位移大小和方向。 (友情提示: 建立作用过程模型—“人船模型”)

9、在纳米技术中需要移动或修补原子，必须使在不停地做热运动（速率约几百米每秒）的原子几乎静止下来且能在一个小的空间区域内停留一段时间，为此已发明了“激光致冷”技术。若把原子和入射光子分别类比为一辆小车和一个小球，则“激光致冷”与下述力学模型很类似。

一辆质量为m 的小车（一侧固定一轻弹簧）如图所示，以速度v 0水平向右运动，一个动量大小为P ，质量可忽略的小球水平向左射入小车并压缩弹簧至最短，接触被锁定一段时间ΔT ，再

解除锁定，使小球以大小相同的动量P 水平向右弹出，紧接着不

断重复上述过程，最终小车将停下来设地面和车厢均光滑，除锁定时间ΔT 外，不计小球在小车上运动和弹簧压缩、伸长的时间。

第7题图

第8题图第

9题图第5题图

第4题图

第6题图

求：

（1）小球第一次入射后再弹出时，小车的速度的大小和这一过程中小车动能的减小量

（2）从小球第一次入射开始到小车停止运动所经历的时间

(友情提示: 先将新科技抽象成力学模型，再建立作用过程模型—碰撞)

10、如图所示，半径为R 的光滑半球面固定在水平面上，欲在水平面上距圆心O 为x 的P 点向球面抛出一小球，问小球初速度v 0、抛射角θ及

x 为多少时，才能使抛出的小球最终恰能静止在球面上？（不计空气阻力） (友情提示: 根据运动可逆性原理虚拟构建物理模型，认为小球从顶点无初速滑下，求落地点的位置)

11、利用空间探测器可对地球及其他天体进行探测，若探测器从极远处迎面飞向行星，探测器从行星旁绕过时，由于行星的引力作用，使探测器的运动速率增大，这种现象称之为“弹弓效应”，在航天技术中“弹弓效应”是用来增大人造天体运动速率的一种有效方法。

下图是“弹弓效应”的示意图：以太阳为参考系，质量为m 的探测器以速率v 0飞向质量为M 的行星，此时行星的速率为u 0，方向与v 0相反。当探测器绕过行星远离行星到极远处，速率为v ，此时行星的速率为u ，ν和u 的方向相同，由于m<

（1）在m<

（2）若上述行星是质量为Kg M 261067.5?=的土星，其速率为s Km u /6.90=，而探测器的质量Kg m 150=，迎向土

星的速度s m v /4.100=，则由于“弹弓效应”，该探测器绕过土星后的速率将增为多大？

(3)若探测器飞向行星时其速度v 0与行星的速度u 0同方向，则是否能产生使探测器速率增大的“弹弓效应”？并简明说明理由。

(友情提示: 建立作用过程模型—弹性碰撞)

12、如图所示,有上下两层水平放置的、间距为L 的平行光滑导轨，用两根竖直平面

内的半径为r 的光滑半圆形轨道连接。上层轨道上搁置一根质量为m 、电阻为R 的金属杆PP

/（距CC /足够远），在靠近半圆形轨道底端有一根质量为m 、电阻为R 的金属杆AA /用两细金属环套在导轨上（与导轨接触良好）。上下层导轨处于竖直向下的匀强磁场中（圆轨道处无

磁场）。现瞬间闭合电键S 后打开，测得通过电源的电荷为q ，杆AA /滑离下层轨道，进入半

圆形轨道，且通过轨道最高点CC /时对轨道恰好无作用力，然

后滑入上层轨道。设上下层导轨均足够长，电阻不计。（1）求磁场的磁感应强度B 。

（2）当金属杆AA /刚滑到上层导轨瞬间时，金属杆PP /已在上层轨道上滑行了gr m R

q s 542=距离。求此时金属杆上

的电流。（3）从AA /滑入上层导轨到最后滑离上层导轨时间内回路中有多少能量转化为内能？

第10题图

第11题图

第题图

(友情提示:根据题中不同的物理情景，建立不同的模型，串成模型链。本题是：等效

电路---PP /作减速运动和AA /作圆周运动---完全非弹性碰撞)

参考答案：

1、A B

2、 4.0m/s

3、)

(2m M md s += 4、g L T 75.6= 5、(1)x=0, n=10次（2）20

222v g d m h m = 6、q=0.49C 7、 8、向左，0.1m 9、（1）m p mv p E K )(20-=? （2） T p

mv t ?=20 10、小球应在离球心距离为1.125R 处、沿抛射角为67.4°的方向以gR 2的速度向球面抛出。11 、(1)v=v 0+2u 0 (2)v=29.6Km/s (3)不能。因为探测器飞向行星的速度与行星速度同方向即与题图中v 0方向相反时，只需以-v 0代替v 0而代入上述方程组，由此可得绕过行星后的速率为v=-v 0+2u 0 为使探测器能够追上行星并绕过行星，必须使v 0>u 0 因此必然有v

高考力学试题中的物理模型专题

高考力学试题中的物理模型专题法国科学方法论学者阿雷说：“科学的基本活动就是探索和制定模型”。为探索和揭示复杂事物的本质和规律，必须根据所研究的对象和问题的特点，从所研究的对象和问题的特点，从所考察的角度出发，撇开问题中个别的、非本质的因素，抽出主要的、本质的因素加以考查研究，利用抽象思维和想象力，采用理想化和纯粹化的方法建立起一个轮廓清晰、主题突出的、易于研究的新对象和新过程。这个新对象、新过程就叫物理模型。物理模型是物理学研究问题的基本方法。物理模型也是物理解题的基本方法。物理模型从不同角度研究有不同的分类方法，没有严格的定论。针对高中力学模型的特点，同时体现力学知识结构的内在逻辑，根据中学物理教学的特点及模型的主要教学功能，把高中力学物理模型分为四类：一对象模型，二环境模型，三过程模型，四数学模型。用来代替由具体物质组成的、代表研究对象的实体系统，叫做对象模型。力学中的对象模型有质点、刚体、杠杆、轻质弹簧、单摆、弹簧振子、理想流体、点电荷。高考物理试题中，极少涉及刚体的模型和杠杆模型，分析弹簧问题时往往是以弹簧连接的物体为研究对象，单摆可以看做轻绳和质点的组合，弹簧振子看做弹簧和质点的组合，处理理想的流体时可以取流体中的小部分看成质点来分析，点电荷可以看做带电的质点，所以高考物理力学试题中的对象模型其实只有一个，就是质点。把研究对象所处的外部环境理想化，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方面，从而建立的物理模型称为环境模型。环境模型可以分为场环境模型和装置模型。研究在地面上空不高处无初速度下落的物体的运动，把局部空间看成一个重力场强度为g的均匀重力场，这样的重力场称为小尺度空间重力场。把外部环境抽象成物理模型，往往仅局限于某一个范围内，不能无限延扩。研究在高空中绕地球转动的卫星的运动，使用小环境重力场就不适合，可以把整个环境看成引力场强度为的引力场，称为大尺度空间的重力场。研究带电粒子射入平行板电场中的运动，通常可以不考虑板的边缘效应，把两板间的电场抽象为匀强电场。类似的还可以构建匀强磁场的环境。我们把重力场环境、电场环境、磁场环境统称为场环境模型，在场环境模型中，研究对象受到场力的作用，不同场，力的规律不同。物体在某平面上运动时所受的摩擦力对运动影响不起主要作用，或者需要假想一种没有摩擦力的环境，引入光滑平面模型。研究物体在绳子的牵引下的运动时，往往不考虑绳子长度变化、不计绳子质量，由此构建轻绳模型。研究物体与弹簧之间的相互作用时，不考虑弹簧的质量，由此构建轻弹簧模型。我们把面、轻绳、弹簧、轻杆这样的模型称为装置模型。把具体的物理过程纯粹化、理想化后所抽象出来的一种物理过程，称为过程模型。高中阶段典型运动过程模型包括匀速直线运动、匀变速直线运动、变加速直线运动、匀速圆周运动、匀变速曲线运动、简谐运动等。许多实际的物理过程，在运动变化的不同阶段，由于物理条件不同，常常可以抽象成不同的过程模型而分段研究。

生物学模型

生物学模型：含物理模型、数学模型、概念模型；1、物理模型：以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征。有以下两类：1）天然模型:在生物研究中会利用动物来替代人体进行实验，在生物课堂上也就可以从自然环境中选择动物或植物体来对照说明研究对象结构或特征。例如：细胞的结构包括细胞膜、细胞质和细胞核。可以选用桃形象说明其结构分布，果皮是最外层的细胞膜，果肉代表细胞质，果核与细胞核比较类似，包括了核膜和核仁。2）人工模型: 由专业人士、教师或学生以实物为参照的仿制品。放大或缩小实物，但真实反映研究对象的特征或模拟表达生命过程。例如：沃森和克里克制作的DNA双螺旋结构模型。除立体的三维物理模型之外，在平面上用简化的图形表示研究对象也是一种物理模型，这种图象直观的体现各类具体对象的总体特征以及运动历程。例如：动植物细胞模式图、细菌结构模式图、分泌蛋白合成和运输示意图等。2、概念模型：通过分析大量的具体形象，分类并揭示其共同本质，将其本质凝结在概念中，把各类对象的关系用概念与概念之间的关系来表述，用文字和符号突出表达对象的主要特征和联系。例如：用光合作用图解描述光合作用的主要反应过程，甲状腺激素的分级调节等。3、数学模型：数学模型是用来描述一个系统或它的性质的数学形式。对研究对象的生命本质和运动规律进行具体的分析、综合，用适当的数学形式

如，数学方程式、关系式、曲线图和表格等来表达，从而依据现象作出判断和预测。例如高中部分：孟德尔的杂交实验“高茎：矮茎=3：1”，酶活性受温度影响示意图等。初中部分有：1、细胞不能无限长大的数学建模解释2、“晚育”与“少生”下人口数量变化模型建构3、细菌分裂生殖数量变化模型建构4、保护色的形成实验中的数学建模建构（生物进化的原因）。

高中物理板块模型道专题练习和高考板块练习及答案

板块模型专题练习 (一)两个小物块 1．如图所示，物体A叠放在物体B上，B置于光滑水平面上。A，B质量分别为和，A、B之间的动摩擦因数为。在物体A上施加水平方向的拉力F，开始时F=10N，此后逐渐增大，在增大到45N的过程中，以下判断正确的是（） A．两物体间始终没有相对运动 B．两物体间从受力开始就有相对运动 C．当拉力F＜12N时，两物体均保持静止状态 D．两物体开始没有相对运动，当F＞18N时，开始相对滑动 2．如图所示，质量为M的木板长为L，木板的两个端点分别为A、B，中点为O，木板置于光滑的水平面上并以v0的水平初速度向右运动。若把质量为m的小木块（可视为质点）置于木板的B端，小木块的初速度为零，最终小木块随木板一起运动。小木块与木板间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。求：（1）小木块与木板相对静止时，木板运动的速度；（2）小木块与木板间的动摩擦因数μ的取值在什么范围内，才能使木块最终相对于木板静止时位于OA之间。 3．质量M=8kg的小车放在水平光滑的平面上，在小车左端加一水平恒力F，F=8N，当小车向右运动的速度达到s时，在小车前端轻轻放上一个大小不计，质量为m=2kg的小物块，物块与小车间的动摩擦因数为，小车足够长，求从小物块放上小车开始，经过t=，小物块通过的位移大小为多少？ 4.光滑水平面上静置质量为M的长木板，质量为m的可视为质点的滑块以初速度v0从木板一端开始沿木板运动．已知M＞m，则从滑块开始运动起，滑块、木板运动的v-t图象可能是() (二)传送带 5.如图所示，传送带与地面间的倾角为θ=37°，A、B之间的长度为L=16m，传送带以速率v=10m/s逆时针运动，在传送带上A端无初速度地放一个质量为m=的物体，它与传送带之间的动摩擦因数μ=，求物体从A端运动到B端需要多长时间？（g取10m/s2，sin37°=，cos37°=） 6.现在传送带传送货物已被广泛地应用，如图3－2－7所示为一水平传送带装置示意图。紧绷的传送带AB始终保持恒定的速率v＝1m/s运行，一质量为m＝4kg的物体被无初速度地放在A处，传送带对物体的滑动摩擦力使物体开始做匀加速直线运动，随后物体又以与传送带相等的速率做匀速直线运动。设物体与传送带之间的动摩擦因数μ＝，A、B间的距离L＝2m，g取10m/s2。（1)求物体刚开始运动时所受滑动摩擦力的大小与加速度的大小； (2)求物体做匀加速直线运动的时间； (3)如果提高传送带的运行速率，物体就能被较快地传送到B处，求物体从A处传送到B处的最短时间和传送带对应的最小运行速率。 7.如图甲所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率v 1运行．初速度大小为v 2 的小物块从与传送带等高的光滑水平面上的A处滑上传送带．若从小物块滑上传送带开始计时，小物块在传送带上运动的v-t图象（以地面为参考系）如图乙所示．已知v 2＞v 1 ．则?（） A．t 2 时刻，小物块离A处的距离达到最大 B．t 1 时刻，小物块相对传送带滑动的距离达到最大 C．t 2-t 3 时间内，小物块受到的摩擦力方向向右

概念模型、物理模型与数学模型

热考培优(七)|概念模型、物理模型与数学模型 [热考解读] 模型方法是以研究模型来揭示原型的形态、特征和本质的方法，是逻辑方法的一种特有形式，模型一般可分为概念模型、物理模型和数学模型三大类。 1．概念模型含义：指以图示、文字、符号等组成的流程图形式对事物的规律和机理进行描述、阐明。例如光合作用示意图、中心法则图解、免疫过程图解、过敏反应机理图解、达尔文的自然选择学说的解释模型、血糖平衡调节的模型等。概念模型的特点是图示比较直观化、模式化，由箭头等符号连接起来的文字、关键词比较简明、清楚，它们既能揭示事物的主要特征、本质，又直观形象、通俗易懂。 2．物理模型含义：根据相似原理，把真实事物按比例放大或缩小制成的模型，其状态变化和原事物基本相同，可以模拟客观事物的某些功能和性质。如生物体结构的模式标本、细胞结构模式图、减数分裂图解、DNA分子双螺旋结构、生物膜流动镶嵌模型、食物链和食物网等。物理模型的特点是：实物或图画的形态结构与真实事物的特征、本质非常相像，大小一般是按比例放大或缩小的。 3．数学模型含义：用来定性或定量表述生命活动规律的计算公式、函数式、曲线图以及由实验数据绘制成的柱形图、饼状图等。如组成细胞的化学元素饼状图，酶的活性受温度、酸碱度影响的曲线，光合作用中随光照强度、温度、CO2等条件变化时光合作用强度的变化曲线，有丝分裂和减数分裂过程中染色体、染色单体以及DNA数量的变化规律，碱基与氨基酸的对应关系，基因分离定律和自由组合定律的图表模型，用数学方法讨论种群基因频率的变化，探究自然选择对种群基因频率的影响，同一植物不同器官对生长素浓度的反应曲线，“J”型种群增长曲线的数学模型和公式N t＝N0λt，能量金字塔等。 [命题设计] 1．模型可以简化生物学问题，有助于问题的解决。下列关于模型建立的说法，正确的是() A．可用计算机软件制作真核细胞的三维实物模型 B．用公式N t＝N0λt表示单个种群的“S”型增长趋势 C．光合作用过程图解是描述光合作用主要反应过程的数学模型 D．“建立血糖调节模型”活动是用物理模型再构建出概念模型解析：选D。用计算机软件制作出的真核细胞的三维模型不是实物模型，A错误。公式N t＝N0λt表示的是单个种群的“J”型增长趋势，B错误。光合作用过程图解是概念模型，C错误。“建立血糖调节模型”活动是把学生所做的模拟活动看作是构建动态的物理模型，再根据模拟活动的体验构建图解式概念模型，D正确。

高中物理模型汇总

学习资料收集于网络，仅供参考高中物理模型汇总大全模型组合讲解一一爆炸反冲模型［模型概述］ “爆炸反冲”模型是动量守恒的典型应用，其变迁形式也多种多样，如炮发炮弹中的化学能转化为机械能；弹簧两端将物块弹射将弹性势能转化为机械能；核衰变时将核能转化为动能等。［模型讲解］例?如图所示海岸炮将炮弹水平射出，炮身质量（不含炮弹）为M，每颗炮弹质量为m, 当炮身固定时，炮弹水平射程为s,那么当炮身不固定时，发射同样的炮弹，水平射程将是多少？解析：两次发射转化为动能的化学能E是相同的。第一次化学能全部转化为炮弹的动能；第二次化学能转化为炮弹和炮身的动能，而炮弹和炮身水平动量守恒，由动能和动量的关系 2 式E k二丄知，在动量大小相同的情况下，物体的动能和质量成反比，炮弹的动能 2m E, =-mv1 = E，E2 =1mvf M一E，由于平抛的射高相等，两次射程的比等于抛出时初 2 2 M +m 速度之比，即：处亠=.M，所以S2 M。 sv.YM+m *M+m 思考：有一辆炮车总质量为M，静止在水平光滑地面上，当把质量为平面成B角发射出去，炮弹对地速度为v0，求炮车后退的速度。提示：系统在水平面上不受外力，故水平方向动量守恒，炮弹对地的水平速度大小为 V o COSV，设炮车后退方向为正方向，则（M -m）v-mv o COSV - 0，v = mV ° C ° S M —m 评点：有时应用整体动量守恒，有时只应用某部分物体动量守恒，有时分过程多次应用动量守恒，有时抓住初、末状态动量即可，要善于选择系统，善于选择过程来研究。［模型要点］内力远大于外力，故系统动量守恒P i二p2，有其他形式的能单向转化为动能。所以“爆 m的炮弹沿着与水

建立理想模型法

建立理想模型法 Document number【980KGB-6898YT-769T8CB-246UT-18GG08】

初中物理建立理想模型法简介王台中学王建国百度+自己的总结，请有选择地参考。把复杂问题简单化，摒弃次要条件，抓住主要因素，只考虑起决定作用的主要因素，对实际问题进行理想化处理，构建理想化的物理模型，这是一种重要的物理思想。在此基础上，有时为了更加形象地描述所要研究的物理现象、物理问题，还需要引入一些虚拟的内容，借此来形象、直观地表述物理情景。题型分为两类一、理想模型是从无到有建立的，例子如下 ※光线、磁感线都是虚拟假定出来的，但它们却直观、形象地表述物理情境与事实，方便地解决问题。通过磁感线研究磁场的分布，通过光线研究光的传播路径和方向。(光的性质波动性、粒子性、沿直线传播)（磁场的性质：对处于其中的磁体、电流、运动电荷有力的作用） ※电路图。（电路的一些性质：电流按照从电源正极流出通过外部电路流回负极、流过用电器会做功、电流有大小、导线有粗细、） ※匀速直线运动，就是一种理想模型。在生活实际中严格的匀速直线运动是无法找到的，但有很多的运动情形都近似于匀速直线运动，按匀速直线运动来处理，大大简化了难题，得到的结果又具有极高的精度，在允许的误差范围内与实际相吻合。（运动物体方向和快慢随时间发生变化） ※杠杆也是一种理想模型，杠杆在实际使用时，由于受力的作用，都会引起或大或小的形变，可忽略不计，因此，我们就把杠杆理相化，认为它无形变。（物体有形状，硬棒，能绕固定点转动） ※原子核式结构模型 ※力的示意图或力的图示二、把实际物体看作已建立的实体模型 ※斜拉索式大桥看作是杠杆模型。（抓住的主要因素：硬、能绕固定点转动。） ※汛期，江河中的水有时会透过大坝下的底层从坝外的地面冒出来，形成“管涌”，“管涌”的物理模型是连通器。（抓住的主要因素：上部开口，底部连通） ※水面看作镜面（抓住的主要因素：表面光滑）考题往往问抓住了什么主要因素，忽略了什么次要因素，该如何回答呢？答：主要因素就是该模型的定义，次要因素自己想。你可以把问题改一改，就可以看出主、次要因素，例如改成：哪些物体还可以看作某某模型这些物体的共同特征就是主要因素，不同特征就是次要因素。某高人对高中物理的基本理想化模型分类

板块模型-高中物理讲义

简单学习网课程讲义学科：物理专题：板块模型金题精讲题一题面：如图所示，物体A 叠放在物体B 上，B 置于光滑水平面上。A ，B 质量分别为6.0 kg 和2.0 kg ，A 、B 之间的动摩擦因数为0.2。在物体A 上施加水平方向的拉力F ，开始时F =10 N ，此后逐渐增大，在增大到45N 的过程中，以下判断正确的是（） A ．两物体间始终没有相对运动 B ．两物体间从受力开始就有相对运动 C ．当拉力F ＜12 N 时，两物体均保持静止状态 D ．两物体开始没有相对运动，当F ＞18 N 时，开始相对滑动题二题面：如图所示，光滑水平面上有一块木板，质量M = 1.0 kg ，长度L = 1.0 m ．在木板的最左端有一个小滑块（可视为质点），质量m = 1.0 kg ．小滑块与木板之间的动摩擦因数μ = 0.30．开始时它们都处于静止状态．某时刻起对小滑块施加一个F = 8.0 N 水平向右的恒力，此后小滑块将相对木板滑动. 假设只改变M 、m 、μ、F 中一个物理量的大小，使得小滑块速度总是木板速度的2倍，请你通过计算确定改变后的那个物理量的数值（只要提出一种方案即可）。题三题面：如图所示，质量为M 的木板长为L ，木板的两个端点分别为A 、B ，中点为O ，木板置于光滑的水平面上并以v 0的水平初速度向右运动。若把质量为m 的小木块（可视为质点）置于木板的B 端，小木块的初速度为零，最终小木块随木板一起运动。小木块与木板间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g 。求：（1）小木块与木板相对静止时，木板运动的速度；

第 - 1 - 页（2）小木块与木板间的动摩擦因数μ的取值在什么范围内，才能使木块最终相对于木板静止时位于OA 之间。题四题面：质量M =8 kg 的小车放在水平光滑的平面上，在小车左端加一水平恒力F ，F =8 N ，当小车向右运动的速度达到1.5 m/s 时，在小车前端轻轻放上一个大小不计，质量为m =2 kg 的小物块，物块与小车间的动摩擦因数为0.2，小车足够长，求从小物块放上小车开始，经过t =1.5 s ，小物块通过的位移大小为多少？讲义参考答案题一答案：A 题二答案：令F =9 N 。题三答案：（1） 0+M v M m （2）)(20m M gL Mv +≥ μ ≥)(220m M gL Mv + 题四答案：2.1 m.

浅谈物理模型的作用及其建立

浅谈物理模型的作用及其建立 Last revision on 21 December 2020

浅谈“物理模型”的作用及其建立布鲁纳的发现法学习理论认为：“认识是一个过程，而不是一种产品”。探究式学习法是学习物理的一种重要的认知方法；它以学生的需要为出发点，以问题为载体，从学科领域或现实社会生话中选择和确定研究主题，创设类似于科学的情境，通过学生自主、独立地发现问题、实验探究、操作、调查、信息搜集与处理、表达与交流等探索活动，获得知识技能，发展情感与态度，培养探索精神和创新能力的学习方式。在这探究式学习的过程中，最难的一点在于如何创设科学的物理情境；这个科学物理情境的创建过程就是“物理模型”的建立过程。所以说要想学好中学物理，就要学会对生活中的现象多观察，多思考，并能从中学会如何建立“物理模型”。一、什么是“物理模型” 自然界中任何事物与其他许多事物都有这千丝万缕的联系，并处在不断的变化当中。面对复杂多边的问题，人们在着手研究时，总是遵循这样一条重要的法则，即从简到繁，从易到难，循序渐进，逐次深入；基于这样一种思维，人们创建了“物理模型”，物理模型是指：物理学所分析的、研究的问题往往很复杂，为了便于着手分析与研究，物理学中常采用“简化”的方法，对实际问题进行科学抽象处理，用一种能反应原物本质的理想物理（过程）或遐想结构，去描述实际的事物（过程），这种理想物质（过程）或假象结构称之为“物理模型”。物理模型的建立是人们认识和把握自然的一个典范，是前人的一种创举。二、物理模型的种类和特点 1、中学中常见物理模型的种类（1）研究对象理想化模型，例如：质点、刚体、理想气体、恒压电源等；（2）运动变化过程中理想化模型，如：“自由落体运动”、“简谐运动”、“热平衡方

高考物理含弹簧的物理模型专题分析

含弹簧的物理模型纵观历年的高考试题，和弹簧有关的物理试题占有相当的比重，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、动量守恒和能量守恒问题、振动问题、功能问题等。几乎贯穿整个力学的知识体系。对于弹簧，从受力角度看，弹簧上的弹力是变力；从能量角度看，弹簧是个储能元件。因此，弹簧问题能很好地考查学生的综合分析能力，故备受高考命题者的亲睐。题目类型有：静力学中的弹簧问题，动力学中的弹簧问题，与动量和能量相关的弹簧问题。 1．静力学中的弹簧问题（1）胡克定律：F ＝kx ，ΔF ＝k ·Δx （2）对弹簧秤的两端施加（沿轴线方向）大小不同的拉力，弹簧秤的示数一定等于挂钩上的拉力。例题1：一根轻质弹簧一端固定，用大小为F 1的力压弹簧的另一端，平衡时长度为l 1；改用大小为F 2的力拉弹簧，平衡时长度为l 2。弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内，该弹簧的劲度系数为 C A ． 2121F F l l -- B ．2121F F l l ++ C ．2121F F l l +- D ．21 21 F F l l -+ 例题2：如图所示，两木块A 、B 的质量分别为m 1和m 2，两轻质弹簧的劲度系数分别为k 1和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 ，直到下面的弹簧对地面的压力恰好为零，在此过程中A 和B 的重力势能共增加了 A ．212221)(k k g m m ++ B ．) (2)(212221k k g m m ++ C ．)()(212 1 2221k k k k g m m ++ D ．22221)(k g m m +＋1 2211)(k g m m m + 解析：取A 、B 以及它们之间的弹簧组成的整体为研究对象，则当下面的弹簧对地面的压力为零时，向上提A 的力F 恰好为： F ＝(m 1+m 2)g 设这一过程中上面和下面的弹簧分别伸长x 1、x 2，由胡克定律得： x 1＝ 121)(k g m m +，x 2＝2 21 )(k g m m + 故A 、B 增加的重力势能共为： ΔE P ＝m 1g (x 1＋x 2)＋m 2gx 2＝ 22221)(k g m m +＋1 2 211)(k g m m m + 答案：D 【点评】计算上面弹簧的伸长量时，较多的同学会先计算原来的压缩量，然后计算后来的伸长量，再将两者相加，但不如上面解析中直接运用Δx ＝ k F ?进行计算更快捷方便。 2．动力学中的弹簧问题（1）瞬时加速度问题（与轻绳、轻杆不同）：一端固定、另一端接有物体的弹簧，形变不会发生突变，弹力也不会发生突变。（2）如图所示，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。在弹力作用下物体的运动，由于弹力与弹簧的伸长量有关，随着物体的运动，弹簧的长度随之改变。因此，在许多情况下，物体的运动不是匀变速运动，解决这类问题，首先要分析清楚物体的受力情况和运动情况，定性知道物体的速度、加速度的方向及大小变化情况，分成几个阶段，各段情况如何，相互关系是什么，等等。例题3：一个弹簧秤放在水平地面上，Q 为与轻弹簧上端连在一起的秤盘，P 为一重物，已知P 的质量M ＝10.5 kg ，Q 的质量m ＝1.5 kg ，弹簧的质量不计，劲度系数k ＝800 N/m ，系统处于静止，如右图所示，现给P 施加一个方向向上的力F ，使它从静止开始向上做匀加速运动，已知在前0.2 s 时间内F 为变力，0.2s 以后F 为恒力，求力F 的最大值与最小值（取g ＝10m/s 2 ）分析：P 受到的外力有三个：重力M g 、向上的力F 及Q 对P 的支持力N ，由牛顿第二定律： F ＋N －Mg ＝Ma Q 受到的外力有也三个，重力mg 、向上的弹力kx 、P 对Q 的向下的压力N ，则 kx －N －mg ＝ma （1）P 做匀加速运动，它受到的合外力一定是恒力。其中重力Mg 为恒力，在上升过程中，弹簧压缩量x 逐渐减小，kx 逐渐减小，N 也逐渐减小，F 逐渐增大。题目说0.2s 以后F 为恒力，说明t ＝0.2s 的时刻，正是P 与Q 开始脱离接触的时刻，即临界点。（2）t ＝0.2 s 的时刻，是Q 对P 的作用力N 恰好为零的时刻，此时刻P 与Q 具有相同的速度和加速度。因此此时刻弹簧并未恢复原长，也不能认为此时刻弹簧的弹力为零。（3）当t ＝0的时刻，就是力F 最小的时刻，此时刻F 小＝(M ＋m )a （a 为它们的加速度）。随后，由于弹簧的弹力逐渐变小，而P 与Q 的合力保持不变，因此力F 逐渐变大，至t ＝0.2 s 时刻，F 增至最大，此时刻F 大＝M (g ＋a )。以上三点中第（2）点是解决此问题的关键所在，只有明确了P 与Q 脱离接触的瞬间情况，才能确定这0.2 s 时间内物体的位移，从而求出加速度a ，其余问题也就迎刃而解了。解：设开始时弹簧压缩量为x 1，t ＝0.2 s 时弹簧压缩量为x 2，物体P 的加速度为a ，则有 ()g m M kx +=1 ① ma mg kx =-2 ②

题型一高中生物学中“模型建构”

题型一高中生物学中“模型建构” 1．(2015·天津卷，1)如图表示生态系统、群落、种群和个体的从属关系。据图分析，下列叙述正确的是() A．甲是生物进化的基本单位 B．乙数量达到环境容纳量后不再发生波动 C．丙是由生产者和消费者构成的 D．丁多样性的形成受无机环境影响解析根据生态系统、群落、种群和个体的从属关系可以判断出，甲是个体、乙是种群、丙是群落、丁是生态系统。生物进化的基本单位是种群，而不是个体，A错误；在自然环境中种群的增长往往呈S型增长，达到K值即环境容纳量后，由于受到各种因素的影响，数量在K值附近呈现波动，B错误；生态系统中的群落根据功能划分包括生产者、消费者和分解者，C错误；生态系统是无机环境和生物群落相互作用的统一整体，所以其多样性的形成受无机环境的影响，D正确。答案D 2．(2014·福建卷，4)细胞的膜蛋白具有物质运输、信息传递、免疫识别等重要生理功能。下列图中，可正确示意不同细胞的膜蛋白及其相应功能的是()

解析血红蛋白存在于红细胞内，不是在细胞膜上，A错误；抗原对T淋巴细胞来说是信号分子，通过T淋巴细胞膜上的受体来接受，而不是抗体，B错误；受体具有特异性，胰高血糖素应作用于胰岛B细胞上的胰高血糖素受体，而不是胰岛素的受体，C错误；骨骼肌作为反射弧中的效应器，骨骼肌细胞上有接受神经递质的受体，同时葡萄糖进入细胞也需要载体协助，D正确。答案D 解答此类试题的总体思路：加强对基础知识的理解→迁移、整合→联系实际形成应用能力。也就是说，在复习中要狠抓基础知识，搞清概念的内涵和外延，明确原理的内容、适用对象和条件，尤其要对教材中主要模型加以梳理整合。在此基础上要学会对相关概念、原理的迁移和整合，达到举一反三的目的；最后学会应用相关原理、概念去解决生产生活中的实际问题，也就是要培养应用能力。 1．模型及类型 (1)模型：模型是人们为了某种特定目的而对认识对象所作的一种简化的概括性的描述，这种描述可以是定性的，也可以是定量的；有的借助于具体的实物或其他形象化的手段，有的则通过抽象的形式来表达。 (2)模型类型： ①概念模型：即构建相关概念、原理及生理过程的内在包含关系。 ②物理模型：物理模型是指以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征。如沃森和克里克

数学建模-物理模型

2015年学院第十届数学建模竞赛承诺书我们仔细阅读了中国大学生数学建模竞赛的竞赛规则. 我们完全明白，在竞赛开始后参赛队员不能以任何方式（包括、电子、网上咨询等）与队外的任何人研究、讨论与赛题有关的问题。我们知道，抄袭别人的成果是违反竞赛规则的, 如果引用别人的成果或其他公开的资料（包括网上查到的资料），必须按照规定的参考文献的表述方式在正文引用处和参考文献中明确列出。我们重承诺，严格遵守竞赛规则，以保证竞赛的公正、公平性。如有违反竞赛规则的行为，我们将受到严肃处理。我们参赛的题目是：B题物理实验模型参赛的组（甲组或乙组）：甲组所属系：土木工程参赛队员(打印并签名)：日期：年月日评阅编号（由组委会评阅前进行编号）：

物理实验模型摘要首先对数据进行综合处理，给出函数的定义、性质建立模型并用数学软件求解物理模型。在MATLAB中运用插值法与最小二乘法进行模型拟合，利用函数转化为一般的非线性规划问题从而有效地进行模型建立，模型求解，模型改进。模型改进中根据拟合曲线的拟合程度进行确立模型，求解模型之后比较前后模型的置信区间、误差项平方和、Adjusted R-ssquare、R-square之间的大小已确立模型改进的是否成功。

关键字：插值法最小二乘法拟合曲线拟合程度置信区间误差项平方和Adjusted R-square R-square 问题重述：学院物理实验室一组实验数据（不考虑物理量的含义）如表建立x与y之间的数学模型。模型假设：在excel中输入数据，利用插入图表作出散点图（如下图）根据散点图走向大致为指数型函数，建立模型为x b y 其中a>0 a

专题(19)动力学中三种典型物理模型(解析版)

2021年高考物理一轮复习考点全攻关专题（19）动力学中三种典型物理模型（解析版）命题热点一：“传送带”模型【例1】(多选)如图所示，x 轴与水平传送带重合，坐标原点O 在传动带的左端，传送带右端A 点坐标为X A =8m ，匀速运动的速度V 0=5m/s ，一质量m =1kg 的小物块，轻轻放在传送带上OA 的中点位置，小物块随传动带运动到A 点后，冲上光滑斜面且刚好能够到达N 点处无机械能损失，小物块与传送带间的动摩擦因数μ=0.5，斜面上M 点为AN 的中点，重力加速度g =10m/s 2 。则下列说法正确的是（） A ．N 点纵坐标为y N =1.25m B ．小物块第一次冲上斜面前，在传送带上运动产生的热量为12.5J C ．小物块第二次冲上斜面，刚好能够到达M 点 D ．在x =2m 位置释放小物块，小物块可以滑动到N 点上方【答案】AB 【解析】小物块在传送带上匀加速运动的加速度a=μg =5 m/s 2 ，小物块与传送带共速时，所用的时间，运动的位移，故小物块与传送带达到相同速度后以v 0=5 m/s 的速度匀速运动到Q ，然后冲上光滑斜面到达N 点，由机械能守恒定律得，解得 y N =1.25 m ，选项A 正确；小物块与传送带速度相等时，传送带的位移x=v 0t =5×1=5m ，传送带受摩擦力的作用，小物块在传送带上运动产生的热量Q =f （x -△x ）=μmg （x -△x ）=0.5×10×2.5=12.5J ，选项B 正确；物块从斜面上再次回到A 点时的速度为5m/s ，滑上传送带后加速度仍为5m/s 2，经过2.5m 后速度减为零，然后反向向右加速，回到A 点时速度仍为5m/s ，则仍可到达斜面上的N 点，选项C 错误；在x =2m 位置释放 05s 1s 5v t a ===2 02512.5m 4m 25 22A v x X a ====?＜2 012 N mv mgy =

高中物理常见的物理模型及分析

高三物理总复习专题高中物理常见的物理模型方法概述高考命题以《考试大纲》为依据，考查学生对高中物理知识的掌握情况，体现了“知识与技能、过程与方法并重”的高中物理学习思想．每年各地的高考题为了避免雷同而千变万化、多姿多彩，但又总有一些共性，这些共性可粗略地总结如下： (1)选择题中一般都包含3～4道关于振动与波、原子物理、光学、热学的试题． (2)实验题以考查电路、电学测量为主，两道实验小题中出一道较新颖的设计性实验题的可能性较大． (3)试卷中下列常见的物理模型出现的概率较大：斜面问题、叠加体模型(包含子弹射入)、带电粒子的加速与偏转、天体问题(圆周运动)、轻绳(轻杆)连接体模型、传送带问题、含弹簧的连接体模型．高考中常出现的物理模型中，有些问题在高考中变化较大，或者在前面专题中已有较全面的论述，在这里就不再论述和例举．斜面问题、叠加体模型、含弹簧的连接体模型等在高考中的地位特别重要，本专题就这几类模型进行归纳总结和强化训练；传送带问题在高考中出现的概率也较大，而且解题思路独特，本专题也略加论述．热点、重点、难点一、斜面问题在每年各地的高考卷中几乎都有关于斜面模型的试题．如2009年高考全国理综卷Ⅰ第25题、北京理综卷第18题、天津理综卷第1题、上海物理卷第22题等，2008年高考全国理综卷Ⅰ第14题、全国理综卷Ⅱ第16题、北京理综卷第20题、江苏物理卷第7题和第15题等．在前面的复习中，我们对这一模型的例举和训练也比较多，遇到这类问题时，以下结论可以帮助大家更好、更快地理清解题思路和选择解题方法． 1．自由释放的滑块能在斜面上(如图9－1 甲所示)匀速下滑时，m与M之间的动摩擦因数μ＝g tan θ．图9－1甲 2．自由释放的滑块在斜面上(如图9－1 甲所示)： (1)静止或匀速下滑时，斜面M对水平地面的静摩擦力为零； (2)加速下滑时，斜面对水平地面的静摩擦力水平向右； (3)减速下滑时，斜面对水平地面的静摩擦力水平向左． 3．自由释放的滑块在斜面上(如图9－1乙所示)匀速下滑时，M对水平地面的静摩擦力为零，这一过程中再在m上加上任何方向的作用力，(在m停止前)M对水平地面的静摩擦力依然为零(见一轮书中的方法概述)．图9－1乙 4．悬挂有物体的小车在斜面上滑行(如图9－2所示)：图9－2 (1)向下的加速度a＝g sin θ时，悬绳稳定时将垂直于斜面； (2)向下的加速度a＞g sin θ时，悬绳稳定时将偏离垂直方向向上； (3)向下的加速度a＜g sin θ时，悬绳将偏离垂直方向向下． 5．在倾角为θ的斜面上以速度v0平抛一小球(如图9－3所示)：图9－3 (1)落到斜面上的时间t＝ 2v0tan θ g ； (2)落到斜面上时，速度的方向与水平方向的夹角α恒定，且tan α＝2tan θ，与初速度无关； (3)经过t c＝ v0tan θ g 小球距斜面最远，最大距离d＝ (v0sin θ)2 2g cos θ ． 6．如图9－4所示，当整体有向右的加速度a＝g tan θ时，m能在斜面上保持相对静止．图9－4 7．在如图9－5所示的物理模型中，当回路的总电阻恒定、导轨光滑时，ab棒所能达到的稳定速度v m＝ mgR sin θ B2L2 ．

高考物理二轮复习专题十高考物理模型

2013年高考二轮复习专题十高考物理模型方法概述高考命题以《考试大纲》为依据，考查学生对高中物理知识的掌握情况，体现了“知识与技能、过程与方法并重”的高中物理学习思想．每年各地的高考题为了避免雷同而千变万化、多姿多彩，但又总有一些共性，这些共性可粗略地总结如下： (1)选择题中一般都包含3～4道关于振动与波、原子物理、光学、热学的试题． (2)实验题以考查电路、电学测量为主，两道实验小题中出一道较新颖的设计性实验题的可能性较大． (3)试卷中下列常见的物理模型出现的概率较大：斜面问题、叠加体模型(包含子弹射入)、带电粒子的加速与偏转、天体问题(圆周运动)、轻绳(轻杆)连接体模型、传送带问题、含弹簧的连接体模型．高考中常出现的物理模型中，有些问题在高考中变化较大，或者在前面专题中已有较全面的论述，在这里就不再论述和例举．斜面问题、叠加体模型、含弹簧的连接体模型等在高考中的地位特别重要，本专题就这几类模型进行归纳总结和强化训练；传送带问题在高考中出现的概率也较大，而且解题思路独特，本专题也略加论述．热点、重点、难点一、斜面问题在每年各地的高考卷中几乎都有关于斜面模型的试题．在前面的复习中，我们对这一模型的例举和训练也比较多，遇到这类问题时，以下结论可以帮助大家更好、更快地理清解题思路和选择解题方法． 1．自由释放的滑块能在斜面上(如图9－1 甲所示)匀速下滑时，m与M之间的动摩擦因数μ＝g tan θ．图9－1甲 2．自由释放的滑块在斜面上(如图9－1 甲所示)： (1)静止或匀速下滑时，斜面M对水平地面的静摩擦力为零； (2)加速下滑时，斜面对水平地面的静摩擦力水平向右； (3)减速下滑时，斜面对水平地面的静摩擦力水平向左． 3．自由释放的滑块在斜面上(如图9－1乙所示)匀速下滑时，M对水平地面的静摩擦力为零，这一过程中再在m上加上任何方向的作用力，(在m停止前)M对水平地面的静摩擦力依然为零(见一轮书中的方法概述)．图9－1乙 4．悬挂有物体的小车在斜面上滑行(如图9－2所示)：图9－2

物理模型的建构在初中生物教学中的应用

物理模型的建构在初中生物教学中的应用物理模型的建构在初中生物教学中的应用物理模型的建构在初中生物教学中的应用 2015-05-26 生物论文物理模型的建构在初中生物教学中的应用物理模型的建构在初中生物教学中的应用吕国庆（江苏省常州市新北区实验中学）摘要：探讨在初中生物教学中常见的几种物理模型的建构。物理模型的设计非常有利于生物教学的有效开展，提高学生的学习效率，培养学生的各种技能和科学素养。关键词：物理模型；创新；生物人们认识客观世界的时候，直观化、形象化，更便于人们探索科学世界的客观规律。物理模型建构的研究旨在教学活动中建构学生的建模意识，物理模型建构的创新研究实质上是培养学生的创造性思维能力，因为建模活动本身就是一项创造性思维活动。能够培养学生的想象力，思维能力，假想、变换、构造等能力，这些能力正是创造性思维所具有的最基本的特征。“创新是一个民族的灵魂，是一个国家兴旺发达的不竭动力，创新的关键是人才，人才的成长靠教育。”要真

正培养学生的’创新能力，自觉地在学习过程中构建物理模型，只有这样，才能使学生分析和解决问题的能力得到有效提高，也只有这样才能真正提高学生的创新能力。那什么是物理模型呢？物理模型就是以实物或图画形式直接表达认识事物的特征。根据相似原理，把真实事物制成相关模型，其状态变量和原事物基本相同，可以模拟客观事物的某些功能和性质。物理模型包括：实物模型、模拟模型、图画。通过下面以三个具体实例来阐述本人对物理模型的理解与探索。一、模拟模型建构能将抽象化的知识活化为具体直观主题举例：植物细胞的模型模拟建构。材料的选择：一次性方型塑料盒，透明塑料袋，带壳核桃或熟鸡蛋，清水和有颜色的水，气球，不能水溶的绿色胶囊若干，长粒香大米若干粒。设计方案：学生根据自己对植物细胞的结构和功能的理解，小组成员利用教师所提供的材料制作模型，小组成员展示模型并介绍，同时接受其他小组成员点评，并答疑。具体实施过程：一次性塑料盒充当细胞壁，透明塑料袋可充当细胞膜，带壳核桃或熟鸡蛋可充当细胞核，清水可充当细胞质，气球可充当液泡，有颜色的水可充当细胞液。评价：在班级内部交流小组制作模型，从科学性、技术性、正确性等方面进行评价。小组成员根据班内成员的评价完善自己的设计。解释：模拟模型，就是根据系统或过程的特性，按一定规律，用实物材料模拟系统原型的方法。形象大于思维，七年级学生对细胞的认识较浅显，由于细胞很

高中物理专题试《皮带模型》

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如图所示，一水平方向足够长的传送带以恒定的速率v 1沿顺时针方向转动，传送带右端有一个与传送带等高的光滑水平面。一物体以恒定速率v 2沿直线向左滑向传送带后，经过一段时间又返回光滑水平面，速度为v 2′，则下列说法中正确的是 A ．只有v 1= v 2时，才有v 2′= v 1 B ．若v 1> v 2时，则v 2′= v 1 C ．若v 1< v 2时，则v 2′= v 1 D ．不管v 2多大，总有v 2′= v 2 答案：C 来源：题型：单选题，难度：理解如图所示，物体从曲面上的Q 点自由滑下，通过粗糙的静止水平传送带后落到地面上的P 点。若传送带逆时针转动，再把物体放到Q 点自由滑下，那么 A ．它仍落在P 点 B ．它将落在P 点左边 C ．它将落在P 点右边 D ．它可能落不到地面上答案：A 来源：题型：单选题，难度：理解如图所示，一水平传送带以不变的速度v 向右运动。将质量为m 的小物块A 轻放在其左端，经t s 后，物体A 的速度也变为v ，再经t s 到达右端，下列说法中不正确的是 A.后t s 内A 与传送带间无摩擦力 B.A 从左端运动到右端的过程中，平均速度为3 v /4 C. A 与传送带之间的动摩擦因数为v/gt D.传送带对物体做的功和物体对传送带做功的绝对值相等答案：D Q P

来源：题型：单选题，难度：理解如图所示，一水平的浅色长传送带上放置一质量为m的煤块(可视为质点)，煤块与传送带之间的动摩擦因数为μ。初始时，传送带与煤块都是静止的。现让传送带以恒定的加速度a开始运动，当其速度达到υ后，便以此速度做匀速运动。经过一段时间，煤块在传送带上留下了一段黑色痕迹后，煤块相对于传送带不再滑动。关于上述过程，以下判断正确的是(重力加速度为g) A.μ与a之间一定满足关系μ≥a／g B.黑色痕迹的长度为(a-μg)υ2／(2a2) C.煤块从开始运动到相对于传送带静止经历的时间为υ/(μg) D.煤块与传送带由于摩擦而产生的热量为mυ2／2 答案：C 来源：题型：单选题，难度：理解如图所示，一足够长的木板在光滑的水平面上以速度v匀速运动，现将质量为ｍ的物体竖直向下轻轻地放置在木板上的P处，已知物体ｍ和木板之间的动摩擦因数为μ，为保持木板的速度不变，从物体ｍ放到木板上到它相对木板静止的过程中，必须对木板施一水平向右的作用力F，此过程中力F要对木板做功的数值是 A.ｍv2/4 B .ｍv2/2 C.ｍv2 D.2ｍv2 答案：C 来源：题型：单选题，难度：理解如图所示，水平传送带A、B间距离为10m，以恒定的速度1m/s匀速传动。现将一质量为0.2 kg的小物体无初速放在A端，物体与传送带间滑动摩擦系数为0.5，g取10m/s2，则

专题15 分子模型-高考物理模型系列之对象模型(解析版)

模型界定本模型主要归纳分子大小与排列方式、分子的运动、分子力及其表现以及物体的内能问题. 模型破解 1.分子动理论 (i)物质是由大量的分子组成的物质由大量分子组成，而分子具有大小，它的直径数量级是10-10m,一般分子质量的数量级是10-26 kg ．分子间有空隙.阿伏伽德罗常数：l 摩的任何物质含有的微粒数相同，这个数的测量值为N A = 6.02×1023mol -1．阿伏伽德罗常数是个十分巨大的数字，分子的体积、质量都十分小，从而说明物质是由大量分子组成的． ①估算分子大小或间距的两种模型. （a ）球体模型：由于固体和液体分子间距离很小，因此可近似看成分子是紧密排列着的球体，若分子直径为d ，则其体积为：336 134d R V ππ==. （b ）立方体模型：设想固体和液体分子（原子或离子）是紧密排列着的立方体，那么分子的距离（即分子线度）就是立方体的边长L ，因此一个分子的体积就是3L V =. 对固体和液体，可以近似地认为分子是一个挨一个紧密排列在一起的.处理固、液体分子的大小，可应用上术两种模型之一.若考查气体分子间距，由于在一般情况下气体分子不是紧密排列的，所以上述模型无法求分子的直径，但能通过上述模型求分子间的距离. ②常见微观量的求解表达式（说明：M 为摩尔质量，ρ为物质密度，V mol 为摩尔体积) （a ）1个分子的质量：m=M/N A . （b ）1个分子的体积或占有的空间体积：V=V mol /N A . （c ）1摩尔物质的体积：V mol =M/ρ. （d ）单位质量中所含分子数：n=N A /M. （e ）单位体积中所含分子数：n′=ρN A /M. （f ）分子间距离（分子直径）：36A mol N V d π=（球体模型），3A mol N V d =（立方体模型）.