2、概念及其計(jì)算; 剛體質(zhì)心位置的計(jì)算; 基于點(diǎn)電荷電場(chǎng)公式計(jì)算場(chǎng)源電荷周圍的電場(chǎng)分布; 基于畢奧-薩伐爾定律的載流導(dǎo)線周圍的磁場(chǎng)分布等,雖然它們的物理概念不同,物理性質(zhì)也不同(有的是矢量,有的是標(biāo)量),但是分析的思路和求解方法都是根據(jù)點(diǎn)的基本公式,先算線,再算從線到面。 微元法利用微分思想的分析方法稱為微元法。 它是將研究對(duì)象(物體或物理過(guò)程)劃分為無(wú)限細(xì)分,然后提取某一微小單元進(jìn)行討論,以找出所研究對(duì)象的變化規(guī)律的思想方法。 微量元素法解決問(wèn)題的思路過(guò)程如下: (1)分離并選擇合適的微量元素作為研究對(duì)象。 微元可以是小線段、弧線或小面積,也可以是小體積、小質(zhì)量或短時(shí)間等,但必須具備物體整體的基本特征(2 )
3. 對(duì)微元(如點(diǎn)電荷、質(zhì)點(diǎn)、勻速直線運(yùn)動(dòng)、勻速旋轉(zhuǎn)等)進(jìn)行建模,并利用相關(guān)物理定律求解此微元與所需物體之間的關(guān)系 (3) 轉(zhuǎn)換微元求解結(jié)果將各個(gè)微元的求解結(jié)果推廣??到其他微元,充分利用各個(gè)微元之間的對(duì)稱關(guān)系、矢量方向關(guān)系、近似極限關(guān)系等,將各個(gè)微元的求解結(jié)果疊加,得到合理的解解決總數(shù)量。 所謂“微元法”,又稱“微變量法”,是一種解決物理問(wèn)題的方法。 1、什么情況下應(yīng)該采用微元法解決問(wèn)題? 當(dāng)在變力作用下進(jìn)行變加速度運(yùn)動(dòng)(非勻速變速運(yùn)動(dòng))時(shí),可以考慮采用微元法來(lái)解決。 2.關(guān)于微量元素法。 當(dāng)時(shí)間較短或位移較小時(shí),非勻速運(yùn)動(dòng)可以視為勻速運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)圖像中的梯形可以視為矩形,因此。 微量元素法體現(xiàn)了微分思維。 3.關(guān)于求和。 許多小梯形加起來(lái)就是一個(gè)大梯形,即
4、(注:第一個(gè)小寫,最后一個(gè)大寫),當(dāng)終速度為 時(shí)高中物理微元法例題,有,當(dāng)初速度為 時(shí),有。 這種求和方法體現(xiàn)了積分的思想。 4、無(wú)論物理定律是牛頓定律、動(dòng)量定理還是動(dòng)能定理,都可以采用微元法。 如果可以用動(dòng)量定理和動(dòng)能定理來(lái)理解的話。 對(duì)于使用舊教材的領(lǐng)域,這兩種解決方案都可以,但對(duì)于使用課程標(biāo)準(zhǔn)教材的領(lǐng)域,則不同,因?yàn)檎n程標(biāo)準(zhǔn)教材已將動(dòng)量的內(nèi)容移至選修課3-5。 如果不選修3-5,就無(wú)法用動(dòng)量論來(lái)理解,只能用動(dòng)能定律來(lái)理解。 微元法解題體現(xiàn)了微分學(xué)和積分學(xué)的思想,考驗(yàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)潛力和獨(dú)創(chuàng)性。 微元法解題體現(xiàn)了微積分和積分的思想,考驗(yàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)潛力和原創(chuàng)性,有利于高校選拔人才。這是整篇論文中最難的題,也是高考各省物理考試中最難的題。
5.論文中最難的問(wèn)題之一。 這是一個(gè)區(qū)分優(yōu)秀學(xué)生和最優(yōu)秀學(xué)生的問(wèn)題。 老師不能教微元法之類的題。 盡管老師教過(guò),但大多數(shù)人認(rèn)為自己無(wú)法通過(guò),因?yàn)樗麄円郧皬奈磳W(xué)過(guò)。 雖然教過(guò)例題,做過(guò)練習(xí),但考試還是要靠它。 考生獨(dú)立思考、獨(dú)立解決問(wèn)題。 這種問(wèn)題是個(gè)好問(wèn)題。 tX 這道題除了以電磁感應(yīng)為題,以“微元法”為基本解題方法外,還可以用動(dòng)量定理和動(dòng)能定理來(lái)理解。 對(duì)于使用舊教材的地區(qū),這兩種解決方案都可以,但對(duì)于使用課程標(biāo)準(zhǔn)教材的地區(qū),情況就不一樣了,因?yàn)樗麄兊慕滩囊呀?jīng)把動(dòng)量的內(nèi)容移到了選修課3-5。 如果不選修3-5,就無(wú)法用動(dòng)量論來(lái)理解,只能用動(dòng)能定律來(lái)理解。 將物理量劃分為無(wú)數(shù)的微觀元素,然后將這些微觀元素相加(積分)即可得到物理量的總變化量。 , ,將要
6、隨時(shí)間變化的物理量,如力、速度、電流等,將時(shí)間劃分為無(wú)數(shù)的微觀單位。 每個(gè)微單元中的變量可以視為不變,然后將這些微小的累加量相加(積分)。 ,.在電磁學(xué)中,這是一個(gè)非常重要的計(jì)算方法。 本來(lái)在高等數(shù)學(xué)中它是一個(gè)知識(shí)領(lǐng)域的問(wèn)題,但在高中物理中它只是一個(gè)思維和方法領(lǐng)域的問(wèn)題。 高中不可能教給學(xué)生具體的知識(shí)體系,但作為一種思維方法,其地位更高。 雖然對(duì)問(wèn)題的分析都是定性的,但卻體現(xiàn)了思維的質(zhì)量和深度。 在處理勻變直線運(yùn)動(dòng)的位移和瞬時(shí)速度、曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向、重力從“質(zhì)點(diǎn)”到“大物體”的轉(zhuǎn)變、變力工作等問(wèn)題時(shí),必須大力推廣這種方法。給學(xué)生思考的方式。 微元法是分析和解決物理問(wèn)題的常用方法,也是一種從局部到整體的思維方法。這種方法可以使一些復(fù)雜的問(wèn)題
7. 物理過(guò)程可以利用我們熟悉的物理定律快速求解,從而簡(jiǎn)化了所解決的問(wèn)題。 使用微元方法處理問(wèn)題時(shí),需要將其分解為許多微小的“元過(guò)程”,而每個(gè)“元過(guò)程”都遵循相同的規(guī)則。 這樣,我們只需要分析這些“元過(guò)程”,然后再用必要的數(shù)學(xué)方法或物理思想對(duì)“元過(guò)程”進(jìn)行處理,就可以解決問(wèn)題。 利用這種方法,將加強(qiáng)我們對(duì)已知規(guī)律的重新思考,從而鞏固知識(shí)、加深理解、提高能力。 在高中物理中,由于數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的限制,高等數(shù)學(xué)中一些可以用積分計(jì)算的問(wèn)題很難解決。 例如,求變力所做的功或計(jì)算物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)恒力所做的功; 或者找出某個(gè)粒子以曲線運(yùn)動(dòng)的距離。 這些問(wèn)題已經(jīng)成為困擾中學(xué)生的一大難題。 。但
8、如果運(yùn)用積分的思想,化整為零,把曲線變成直線,用“微元法”,就可以很好地解決這類問(wèn)題。 通俗地說(shuō),“微元法”就是將研究對(duì)象劃分為無(wú)數(shù)無(wú)限小的部分,取出有代表性的、極小的部分進(jìn)行分析處理,然后從整體上綜合考慮的一種科學(xué)思維方法。部分到整體。 這種方法充分體現(xiàn)了一體化的思想。 微元素之于整體,正如細(xì)胞是生命活動(dòng)的基本單位,家庭是社會(huì)的細(xì)胞一樣。 存在分形結(jié)構(gòu)。 部分和整體在結(jié)構(gòu)上是“相似的”,雖然大小不同,就像樹干和樹枝構(gòu)成的金字塔一樣。 等級(jí)系統(tǒng)。 微元法是分析和解決物理問(wèn)題常用的方法,也是一種從局部到整體的思維方法。 該方法可以利用我們熟悉的物理定律快速求解一些復(fù)雜的物理過(guò)程,使所求解的問(wèn)題簡(jiǎn)單化。采用微元法進(jìn)行處理
9.解決問(wèn)題時(shí),需要將其分解為許多微小的“元過(guò)程”,每個(gè)“元過(guò)程”都遵循相同的規(guī)則。 這樣,我們只需要分析這些“元過(guò)程”,然后將“元過(guò)程”分解為“過(guò)程”,進(jìn)行必要的數(shù)學(xué)方法或物理思維處理來(lái)解決問(wèn)題。使用這種方法將加強(qiáng)我們對(duì)已知的重新思考。高中物理微量元素法一、方法簡(jiǎn)介所謂“微量元素法”也稱“微變量法”,微量元素法體現(xiàn)了微分法的思想是解決物理問(wèn)題的常用方法,微元法是分析解決物理問(wèn)題的常用方法,也是一種從部分到整體的思維方法,這種方法可以快速解決一些問(wèn)題利用我們熟悉的物理定律將復(fù)雜的物理過(guò)程簡(jiǎn)單化,將所解決的問(wèn)題簡(jiǎn)單化。用微元法處理一個(gè)問(wèn)題時(shí),需要將其分解為許多微小的“元過(guò)程”,而每一個(gè)“元過(guò)程”
10.“元進(jìn)程”遵循的規(guī)則是相同的。 這樣,我們只需要分析這些“元過(guò)程”,然后將必要的數(shù)學(xué)方法或物理思想應(yīng)用到“元過(guò)程”中來(lái)解決問(wèn)題。 利用這種方法,將加強(qiáng)我們對(duì)已知規(guī)律的重新思考,從而鞏固知識(shí)、加深理解、提高能力。 2. 微元法的一般思維程序 1、微元法在處理連續(xù)變化的問(wèn)題時(shí)有其獨(dú)特的方法。 注意元素選擇的原則:可加性、有序性、平等性。 2、最常見的替換“元素”的技巧包括以下幾種:“時(shí)間元素”和“空間元素”的相互替換(在表達(dá)時(shí)間和空間關(guān)系的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題中最常見); “體元素”、“面元素”與“線元素”之間的相互替代(本質(zhì)上是縮小“維度”);“線元素”與“角元素”之間的相互替代(“元素”表達(dá)形式的轉(zhuǎn)換); “孤立元素”與“組合”元
11、相互替代(充分利用“對(duì)稱”特性) 3、微元法并不是處理變力問(wèn)題的唯一方法。 還有動(dòng)能定理、圖像法、平均力法、積分法等。 4、微元法求解問(wèn)題的第一步是取元。 分離并選擇合適的微觀要素(空間要素、時(shí)間要素)作為突破性整體研究的對(duì)象。 微元素可以是:小線段、圓弧; 小面積; 體積小,質(zhì)量小; 時(shí)間雖小,但應(yīng)具有整體對(duì)象的基本特征。 例如,在圖像中,當(dāng)時(shí)間較短或位移較小時(shí),非勻速運(yùn)動(dòng)可以視為勻速運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)圖像中的梯形可以視為矩形,因此。 第二步是建模。 對(duì)微元(如點(diǎn)電荷、粒子、勻速直線運(yùn)動(dòng)等)進(jìn)行建模,并利用相關(guān)物理定律求解該微元,注意適當(dāng)?shù)脑靥鎿Q。 第三步求和,將一個(gè)微元的求解結(jié)果推廣??到其他微元,充分利用
12、各微元之間的關(guān)系,如對(duì)稱關(guān)系、矢量方向關(guān)系、大小等),將各微元的求解結(jié)果疊加,得到整體量的合理解。 例如,圖中,許多小梯形相加形成一個(gè)大梯形,即(注:第一個(gè)為小寫,第二個(gè)為大寫),當(dāng)最終速度為,或者當(dāng)初速度為 時(shí),有,這個(gè)解 sum 方法體現(xiàn)了積分的思想。 微元法和極限法本來(lái)是高等數(shù)學(xué)知識(shí)領(lǐng)域的問(wèn)題,但在高中物理中它們只是思維和方法領(lǐng)域的問(wèn)題。 高中不可能教給學(xué)生具體的知識(shí)體系,但作為一種思維方法,其地位更高。 雖然對(duì)問(wèn)題的分析都是定性的,但卻體現(xiàn)了思維的質(zhì)量和深度。在處理勻速直線運(yùn)動(dòng)的位移和瞬時(shí)速度、曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向、重力從“質(zhì)點(diǎn)”到物體的轉(zhuǎn)變時(shí)“大物體”、變力的工作等,要大力給學(xué)生講解
13、提倡這種思維方式。 微元思維 所謂微元思維,就是將研究對(duì)象劃分為無(wú)數(shù)個(gè)無(wú)窮小部分,或者將物理過(guò)程分解為無(wú)數(shù)個(gè)無(wú)窮小部分的方法,并取出任何部分進(jìn)行研究; 是指從整體出發(fā)的方法,當(dāng)一個(gè)問(wèn)題難以解決時(shí),科學(xué)的思維方法是將所研究的對(duì)象或所涉及的物理過(guò)程劃分為許多微小單元,然后選擇有代表性的微小單元進(jìn)行研究,然后再進(jìn)行研究。從局部到整體綜合考慮。 元素的變換可以將非理想模型變成理想模型; 將曲面變成平面; 將曲線變成直線; 把非線性變量變成線性變量,這樣問(wèn)題就能很快得到解決。 例如剛體部分轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的概念及其計(jì)算; 剛體質(zhì)心位置的計(jì)算; 基于點(diǎn)電荷電場(chǎng)公式計(jì)算場(chǎng)源電荷周圍的電場(chǎng)分布; 基于畢奧-薩伐爾定律等計(jì)算載流導(dǎo)線周圍的磁場(chǎng)分布,盡管它們的物理概念是
14、概念不同,物理性質(zhì)也不同(有的是向量,有的是標(biāo)量),但分析的思想和求解方法都是基于點(diǎn)的基本公式。 先算線,再算從線到面。 5、微元法 采用微分思維的分析方法稱為微元法。 它是一種將研究對(duì)象(物體或物理過(guò)程)劃分為無(wú)限細(xì)分,然后提取某一微小單元進(jìn)行討論,以找出所研究對(duì)象的變化規(guī)律的思想。 方法用微量元素法解決問(wèn)題的思維過(guò)程如下: (1)分離并選擇合適的微量元素作為研究對(duì)象。 微元件可以是小線段、圓弧或小面積,也可以是小體積、小質(zhì)量或小截面。 時(shí)間等,但必須具有整體物體的基本特征(2)對(duì)微觀元素(如點(diǎn)電荷、粒子、勻速直線運(yùn)動(dòng)、勻速旋轉(zhuǎn)等)進(jìn)行建模,并利用相關(guān)物理定律來(lái)求解這個(gè)微元的問(wèn)題和期望的對(duì)象之間的相關(guān)性(3)將一個(gè)微元的解轉(zhuǎn)換為
15、將解答結(jié)果擴(kuò)展到其他微元,充分利用各微元之間的對(duì)稱關(guān)系、矢量方向關(guān)系、近似極限關(guān)系等,將各微元的求解結(jié)果疊加,得到合理的結(jié)果回答總數(shù)量。 .1. 選擇題(104分) 1 圖為用于監(jiān)測(cè)核電廠工作人員輻射暴露的徽章。 通過(guò)感光膠片受到輻射的面積,可以判斷工作人員受到了何種輻射。 當(dāng)徽章上的1毫米鋁片和3毫米鋁片下面的感光膠片感光,但鉛片下面的感光膠片不感光時(shí),工作人員可能接觸到的射線是()A和B和C和D、以及【分析】顆粒物的穿透能力很弱,一張普通的紙就可以擋住。 這個(gè)問(wèn)題不能解釋輻射不包含射線。 它是可以穿透1毫米和3毫米鋁板但不能穿透5毫米鉛板的射線。 如果有射線,5毫米厚的鉛片也能被穿透
16. 透明,所以A。正確答案是A2。 在電磁波發(fā)射技術(shù)中,使電磁波隨各種信號(hào)而變化的技術(shù)稱為調(diào)制。 調(diào)制分為幅度調(diào)制和頻率調(diào)制。 圖A中有兩張圖A和B。在無(wú)線電電路中,天線接收到的電信號(hào)既有高頻成分,也有低頻成分。 放大后送至下一級(jí)。 需要將高頻分量和低頻分量分離,僅將低頻分量輸入到下一級(jí)。 如果采用圖B所示的方法 圖B所示的電路只使用了虛線框a和b中的一個(gè)電容或電感。 下列關(guān)于電磁波的發(fā)射和接收的說(shuō)法中,正確的說(shuō)法是()A。在電磁波的發(fā)射技術(shù)中,圖A中的A是幅度調(diào)制。 Wave B屬于電磁波發(fā)射技術(shù)。 圖A、B是調(diào)幅波。 B圖中的C,a是電容,用來(lái)通過(guò)高頻,阻擋低頻。 b是電感,用來(lái)阻擋高頻,通過(guò)低頻。 D、圖B中a為電感高中物理微元法例題,用于阻擋交流和直流,b為電容,用于阻擋高頻和低頻。 [分析]一張圖
17、中高頻振蕩幅度隨信號(hào)變化,是調(diào)幅波。 圖B中高頻振蕩的頻率隨信號(hào)變化,該信號(hào)是調(diào)頻波。 A是正確的。 檢測(cè)電路的作用是通過(guò)低頻,阻擋高頻,因此a為高頻旁路電容,電容值較小。 b是高頻扼流圈。 C. 正確答案是AC3。 如圖所示,絕熱圓柱體固定在水平地面上。 一定質(zhì)量的理想氣體被封閉在帶有絕熱活塞的氣缸內(nèi)。 開始時(shí)活塞靜止在圖中所示的位置。 現(xiàn)在迫使活塞向右緩慢移動(dòng)一定距離。 在此過(guò)程中()A.外界對(duì)氣缸內(nèi)的氣體做正功。 B、氣缸內(nèi)氣體的內(nèi)能減小。 C. 單位時(shí)間內(nèi)氣缸內(nèi)的氣體移動(dòng)。 單位面積作用在活塞上的內(nèi)沖量增加D.單位時(shí)間內(nèi)氣缸內(nèi)氣體分子與活塞碰撞次數(shù)增加【分析】體積膨脹,氣體對(duì)外做功,內(nèi)能減少,溫度降低。 選項(xiàng)A不正確,B正確。 從體積增加而溫度降低。 單位時(shí)間內(nèi)氣體與活塞的碰撞次數(shù)減少,壓力降低。 選項(xiàng)C和D是錯(cuò)誤答案B。