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2014-03-06
例2 如图2所示,一平面框架与水平面成37°角,宽L=0.3m,上、下两端各有一个电阻R0=2Ω,框架的其它部分电阻不计,垂直于框面的方向存在向上的匀强磁场,磁感应强度B=1T,ab为金属杆,其长为L=0.3m,质量m=1kg,电阻r=2Ω,与框架间的动摩擦因数L=0.5,以初速度v0=10m/s向上滑行,直到上升到最高点的过程中,上端电阻R0产生的热量为Q0=5J,求:
(1)ab杆沿斜面上升的最大距离;
(2)在上升过程中,通过下端电阻中的电量(sin37°=0.6,cos37°=0.8)。
解析:欲求解该题,没有良好的应变策略是比较困难的。ab杆沿斜面减速上滑的过程中,因切割磁感线产生的感应电动势的大小是逐渐减小,回路中感应电流的大小也在逐渐减小,这样,ab杆所受的安培力就是变力。因此,ab杆沿斜面向上的运动是一种变减速运动,用动力学方法是无法顺利求解的。同理,用“动量”思路解题也无法顺利求得问题的解决。因此,只能从“功能关系”的路径入手考虑问题,但也无现成的公式可套。我们从用自己的语言来描述物理概念、规律和物理量间数量关系的方法入手来解析问题。
(1)设ab杆沿斜面上升的最大距离为s。从能的转化和守恒定律可知,ab杆具有的初动能在其上滑过程中,一部分由于克服重力做功转化成为重力势能;一部分因克服斜面对它的摩擦力作功而转化为内能;一部分用来克服安培力作功转化为电能,并通过电流作功最终转化成了焦耳热。可见,从功能关系出发,我们可列出方程:
。
而
,
,
。
故
。
联立以上方程,并代入数据后可得s=2m。
(2)ab杆沿斜面上升过程中,通过下端电阻的电量是通过ab杆中电量的一半,故ab杆上升过程中,通过下端电阻的电量为
。
可见,如果能够熟练地运用自己的语言描述物理情景,寻找物理量间的数量关系,就可以有效地灵活自己的物理思路,快速把握解题的方向,为迅速求得问题的解决提供有效的思维保证。
4 要引导学生重视物理实验的复习
实验考试的目标已从“实验设计、实验操作、实验观察”的考查演变到了“科学探究”过程的考查,而实验探究能力是当前课堂教学改革的焦点。从近几年“高考理综”实验考查的要求来看,主要着力于应变能力的考核,考试大纲中“实验内容”部分所列的19个实验“知识点”只能算是能力的载体,抓住这些知识点老生常谈般地“过滤”一遍不可能帮助学生形成自己的能力,因而也就不可能在“理综”的实验考试中取得好的效果因为,尽管单就知识的复习来说,运用简单、重复的、突击的方法尚能达到相当的效果,但能力的培养与提高是不可能用突击的方法解决问题的。这就需要我们采用切实可行的实验复习方案来加以突破。
物理学是以实验为基础的科学,“题”与“实验”是溶在一起的。用“构图”、“将实验问题转化为平常的物理题目”的策略,是完成实验题的重要途径。让学生通过“议题”的方法尽可能把实验与题目联系起来,使学生的实验思路开阔起来,也可以使他们在以后的复习中遇到这类习题时就会主动与实验联想起来,从而迅速把握求解实验问题的方向。
例3 为测量一个未知电阻Rx的阻值,有以下实验器材:电源一个(电动势E和内阻r未知),单刀双掷开关一个,理想电流表(量程大于ER和ERx)一个,已知电阻一个(设阻值为R),导线若干。
(1)在实验图(图3)上连线,使连成的电路能完成测量未知电阻Rx的实验。
(2)根据你所连成的电路,用已知量和测量值写出未知电阻的表达式Rx=___________,式中各字符的意义是___________。
解析:该题如果不采用“将实验问题转化为平常的物理题目”的策略,是很难顺利得到求解的。运用“将实验问题转化为平常的物理题目”的策略后,很容易想到,本题中至少有3个未知量:电源的电动势E、内阻和待测电阻Rx。如果利用题给的器材,设计成的电路中能得到3个独立的方程时,就可以得到3个未知数的完备解。由此,我们可以比较快地设计出如图4所示的电路图。我们可以抓住开关S扳向a、扳向b和悬空三种情况中,利用闭合电路欧姆定律分别列出3个方程,然后联立求解得到:
。其中,R是已知电阻的阻值,I1是S扳向a时,电流表的读数;I2是S扳向b时,电流表的读数;I3是S悬空时,电流表的读数。
5 要引导学生紧扣考试大纲,对照知识条目,努力做好总复习中的查漏补缺工作
在总复习中,要依据考试大纲全面地对知识进行梳理,确实做好查漏补缺工作,解决好知识覆盖的问题。同时,也要善于通过典型例题的剖析来解决基本方法、基本思路和基本技能的问题。使学生在知识的广度上不留死角,在深度上不存疑问,在方法思路上心明眼亮,从而使学生通过冲刺阶段一系列有计划、有目的的学习和训练,真正积蓄起足够的潜力,在高考的最后冲击中取得丰硕的成果。
小编为大家整理的高考物理复习中应把握的问题就到这里了,希望大家认真阅读,祝大家学业有成。
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