建构物理模型,解决实际问题

A
B
C
D
一间新房即将建成时要封顶，考虑到下雨时 落至房顶的雨滴能尽快地淌离房顶，要设 计好房顶的坡度，设雨滴沿房顶下淌源自文库做 无初速度无摩擦的运动，那么图中所示四 种情况中符合要求的是（ ）
二、审题 （1）理解关键词语
底边一样宽 （2）挖掘隐含条件 （3）借助示意图
（4）分析临界状态
审题 建模
（1）对象模型化 （2）条件模型化 （3）过程模型化
l
2 2 dm
U gmd 2 110 4V 2lq
说明
此方案是清华大学教授为安徽茶农 设计的茶叶茶梗分离方案，现在已 经投入使用，运行效果良好！
电磁炮
（2005）下面是导轨式电磁炮实验装置示意图。 两平行长直金属导轨沿水平方向固定，其间安放 金属滑块（即实验用弹丸）。滑块可沿导轨无摩 擦滑行，且始终与与导轨保持良好接触。电源提 供的强大电流从一根导轨流入，经过滑块，再从 另一导轨流回电源。滑轨被导轨中的电流形成的 磁场推动而发射。在发射过程中，该磁场在滑块 所在的位置始终可以简化为匀强磁场，方向垂直
质点 光滑斜面 匀加速直线运动
设斜面倾角θ，底边的长度为s。一质点m
从顶点沿不同斜面由静止下滑到底点， 求最短运动时间t=？
s 1 (g sin )t 2 cos 2
2s
4s
g sin cos g sin 2
（2004）（22分）下图是某种静电分选器的原 理示意图。两个竖直放置的平行金属板带有等
求发射过程中电源提供的电流强度；
物理模型
对象模型---磁场中 通电直导线
条件模型---匀强磁场
过程模型---匀加速直线 运动
由匀加速直线运动的公式： a＝ v2 ＝9×105m/s
2s
由安培力公式和牛顿定律， F＝IBl＝kI2l， kI2l＝ma
I＝
ma kl
＝8.5×105A
(2007)25.(22分)离子推进器是新一个代航天 动力装置，可用于卫星姿态控制和轨道修正。 推进剂从图中P处注入，在A处电离出正离子， BC之间加有恒定电压，正离子进入B时的速 度忽略不计，经加速后形成电流为I的离子束 后喷出。已知推进器获得的推力为F，单位 时间内喷出的离子质量为J。为研究问题方便， 假定离子推进器在太空中飞行时不受其他外 力，忽略推进器运动速度。求加在BC间的电 压U；
风轮机叶片旋转所扫过的面积为风力发电机
可接受风能的面积。设空气密度为，气流 速度为v，风轮机叶片长度为r。求单位时间 内流向风轮机的最大风能Pm；
空气柱模型
S πr2
m= vS
Pm

1 vS v2
2

1 v πr2 v2
2

1 π r2v3
2
在风速和叶片数确定的情况下，要提高风 轮机单位时间接受的风能，简述可采取 的措施。
（5）分析临界状态
物理模型
对象模型---点电荷
条件模型---匀强电场 过程模型---匀加速直线
运动
左右两板各带何种电荷？要求两种颗粒离开
电场区域时，不接触到极板但有最大偏转 量,两极板间的电压多大？
q/m=1×10-5C/Kg
左板带负电荷，右板带正电荷
d
l 1 gt 2 2
s d 1 Uq t 2
1.总结、整理高中阶段常见的对象模型，条 件模型和过程模型。
2.将身边生活中的一个实例按步骤模型化， 分析并解决问题，提出优化方案。
于纸面，其强度与电流的关系为B＝kI，比例常 量k＝2.5×10-6T/A。已知两导轨内侧间距l＝ 1.5cm，滑块的质量m =30g，滑块沿导轨滑行 5m后获得的发射速度v =3.0km/s（此过程示为
匀加速运动）。
已知两导轨内侧间距l＝1.5cm，滑块的质量
m=30g，滑块沿导轨滑行5m后获得的发射 速度v=3.0km/s（此过程示为匀加速运动）。
加速电场模型
B
C
qU=1/2mv2
电流模型
S
S
设加速后离子束的横截面积为S， 单位体积内的离子数为n，
I=nqvS J=nmvS
反冲模型
设离子推进器在Δt时 间内喷出质量为ΔM的 正离子，并以其为研 究对象，推进器ΔM的 作用力F‘ F'=F
F'Δt＝ΔMv
J=ΔM/Δt
风力发电
（2008）风能将成为21世纪大规模开发的一 种可再生清洁能源。风力发电机是将风能 （气流的动能）转化为电能的装置，其主 要部件包括风轮机、齿轮箱、发电机等， 如图所示。
建构物理模型，解决实际问题
对象模型
伽利略
高中阶段还有那些对象模型？
质点； 磁场中电流元 弹簧振子；点电荷
幼
考考你---条件模型
儿
园
滑
光滑斜面
梯
通
电
匀强电场
螺 线 管
带
电
平
匀强磁场
行
板
小
球
考考你---过程模型
自
由
匀加速直线运动
释
放
光
平抛运动
滑
斜
面
飞
机
自由落体运动
投
弹
考考你---过程模型
水
流
简谐运动
星
摆
碰撞
钟
汽
车 相
圆周运动
撞
一、物理模型
（1）对象模型化 （2）条件模型化 （3）过程模型化
一间新房即将建成时要封顶，考虑到下雨时 落至房顶的雨滴能尽快地淌离房顶，要设 计好房顶的坡度，设雨滴沿房顶下淌时做 无初速度无摩擦的运动，那么图中所示四 种情况中符合要求的是（ A ）
45°
15°
60°
30°
量异号电荷，形成匀强电场。分选器漏斗的出 口与两板上端处于同一高度，到两板距离相等。
混合在一起的a、b两种
颗粒从漏斗出口下落时， a种颗粒带上正电，b种 条件 颗粒带上负电。经分选 模型 电场后，a、b两种颗粒 分别落到水平传送带
过程模型？
A、B上。对象模型
二、审题
（1） 理解关键词语 （2）排除干扰因素 （3）借助示意图 （4）挖掘隐含条件
Pm
不合理方案
1.挖个深坑，将发电机放进去（增大密度）。
2.增大风速，增加叶片数目（题设已限定）。
3.将风力发电机装在车上，随时调整发电机 的位置，使其处于风力最大处。
原子模型
汤姆生---枣糕模型 卢瑟福 ---原子核式结构模型 玻尔-------轨道量子化模型 爱因斯坦---光量子模型
作业