高考物理模型解題法主要包括以下幾種:
1. 運動學(xué)中的“相遇”模型:這類模型通常涉及到兩個或多個物體在同一個方向上同時運動,如兩車相遇問題。解題時要注意各物體位移之間的關(guān)系,并注意合理選取正方向。
2. 繩拉小球在豎直平面內(nèi)運動模型:這類模型中,繩的拉力充當(dāng)小球的合外力,因此要特別注意小球的運動狀態(tài),防止出現(xiàn)“拉力瞬時值不等于合力”的錯誤。
3. 豎直平面內(nèi)的齒輪模型:這類模型通常涉及到兩個或多個力的合成與分解,解題時要合理選取正方向,并注意各力的變化情況。
4. 電磁感應(yīng)中的“繩連體模型”:這類模型通常涉及到兩個或多個物體在豎直平面內(nèi)做變速運動。解題時要注意各物理量的變化情況,并注意運用能量守恒定律。
5. “輕繩”模型:輕繩模型是高中物理力學(xué)部分中的重要模型之一。它主要涉及牛頓第二定律、平衡條件、動量定理等知識。解題時要注意輕繩的特點:輕繩不可以伸長,繩上的張力等于繩子上各點的合力。
6. “輕桿”模型:輕桿是一種理想化模型,其彈力可沿著桿發(fā)生形變而發(fā)生方向改變的力。由于桿可以發(fā)生平行于桿軸線的轉(zhuǎn)動,所以桿可以產(chǎn)生兩個方向的彈力。
此外,還有“單擺”、“豎直平面內(nèi)的圓周運動”、“平拋運動”、“動能定理的應(yīng)用”等模型。
總的來說,高考物理模型的解題方法需要結(jié)合具體的物理情景和公式進(jìn)行具體應(yīng)用,建議在理解的基礎(chǔ)上進(jìn)行記憶和運用。
例題:
【模型名稱】:帶電粒子在電場中的運動
【題目】:一個帶電粒子在電場中運動,初速度為零,經(jīng)過時間$t$到達(dá)A點,再經(jīng)過時間$t$到達(dá)B點,已知A、B兩點間的距離為$L$,求該電場的場強大小和方向。
【分析】:
1. 建立物理模型:帶電粒子在電場中做初速度為零的勻加速直線運動。
2. 確定運動規(guī)律:根據(jù)勻變速直線運動的規(guī)律,可以列出位移公式$x = \frac{1}{2}at^{2}$,其中$a$為加速度,$x$為位移。
【解答】:
設(shè)帶電粒子的電荷量為$q$,質(zhì)量為$m$,電場強度大小為E。
根據(jù)題意,帶電粒子在電場中做初速度為零的勻加速直線運動,經(jīng)過時間$t$到達(dá)A點,再經(jīng)過時間$t$到達(dá)B點。
根據(jù)勻變速直線運動的規(guī)律,可以列出位移公式:
$x_{AB} = \frac{1}{2}at^{2}$
又因為A、B兩點間的距離為L,所以有:
$x_{AB} = L$
聯(lián)立以上兩式可得:
$a = \frac{2L}{t^{2}}$
由于帶電粒子在電場中受到電場力的作用,所以有:
$F = ma = \frac{qE}{t^{2}}$
又因為帶電粒子在電場中做勻加速直線運動,所以有:
方向:電場力方向與初速度方向相同。
綜合以上分析,可得:
E = \frac{2L}{t^{2}}q = \frac{L}{t^{3}}q\mathbf{\cdot}t^{2} = \frac{L}{q} (方向與初速度方向相同)
所以該電場的場強大小為$\frac{L}{q}$,方向與初速度方向相同。