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[!--downpath--]初中化学十种常用模型; 数学模型——灯杆、灯绳、灯弹簧模型; 三种型号; ,小球的重力为12N,灯绳的拉力为10N,水平灯弹簧的弹力为9N,求灯杆对小球的排斥力。 ;【点评点】灯绳的弹力方向一定是沿着绳子的收缩方向,这是独一无二的。 灯弹簧的弹力是沿着弹簧轴线的,有两个可能的方向。 固定灯条的弹性方向有多种可能。 因此,光棒对小球的排斥力的大小和方向应分两种情况来确定。 ;乙; 【建模心得】弹簧和皮筋的弹性特性 (1)弹簧和皮筋形成的弹力服从虎克定律F=kx。 (2) 橡皮筋的两端、弹簧和中间的点具有相同的弹力。 (3)弹簧既可以承受拉力也可以承受压力(沿弹簧的轴线),而橡皮筋只能承受拉力。 (4)弹簧和橡皮筋中的弹力都不能突然变化,但当弹簧或橡皮筋被切断时,弹力立即消失。 ;数学模型——传送带模型中的动力学问题 1. 模型特点 一个物体开始以速度v0(v0≥0)运动在另一个匀速运动的物体上的热力系统可以看作是一个“传送带” " 模型,如图 A、B 和 C 所示。;2. 建模指导输送带模型问题包括水平输送带问题和倾斜输送带问题。 (1)水平输送带问题:解决的关键是正确分析判断物体所受的摩擦力。 摩擦力的方向是根据物体与输送带的相对速度方向来确定的。 两者速度相等是摩擦力突变的临界条件。 (2)输送带倾斜问题:解决它的关键是仔细分析物体与输送带之间的相对运动,然后确定是否受到滑动摩擦的影响。 如果是受到滑动摩擦,还需要进一步确定它的大小和方向,然后再根据物体所受的力来确定物体的运动。 当物体的速度与传送带的速度相等时,物体所受的摩擦力可能会发生突变。 ;(18分)(2015年四川眉山七中考试) 如图所示,传送带与地面的夹角θ=37°,A到B的宽度L=10。
25m弹力分析四种模型,传送带以v0=10m/s的速度逆时针旋转。 将质量m=0.5kg的白木柴无初速度放在传送带下端A上,其与传送带的动摩擦素数为μ=0.5。 传送带上经过的木柴会留下红色痕迹。 设sin37°=0.6,g=10m/s2,求: (1) 木柴从A地到B地的时间; (2)木柴从A到B的过程中传送带上的痕迹宽度。;[复习题要点] (1)木柴刚放好时,确定摩擦方向?? 并估计加速度。 (2) 确定木柴的速度可以等于传送带的速度。 如果不是,则煤块从 A→B 的加速度保持不变。 如果可以,则必须进一步确定木柴是否可以相对于传送带滑动。 (3) 达到相同速度后,如果木柴不再滑动,则匀速移动至B点,轨迹宽度等于输送带位移与煤块位移之差地面。 如果木柴相对于传送带滑动,那么它会以另一个加速度移动到B点,产生的痕迹将与上一段留下的痕迹重合,最后的结果将是两条痕迹中较老的一条。 ; 编辑ppt; 【答案】 (1) 1.5s (2) 5m; 编辑ppt; 数学模型——“滑板-滑板”模型分析 1、模型特点: 两个物体上下堆叠,两个物体在摩擦力的相互作用下相对滑动。 2、模型分析解决此类问题的基本思路:(1)分析滑块与板的受力,根据牛顿第二定理计算滑块与板的加速度; (2)分析滑块与板的运动,找出滑块与板的位移关系或速度关系,构造多项式。 非常需要注意的是,滑块和板的位移是相对于地面的。 ;Edit ppt;[复习要点] (1)判断两者之间是否有滑动,要比较两者之间的摩擦力与最大静摩擦力的关系。 如果 f<fm,则不会发生滑动,否则会发生滑动. (2)当两者相对滑动时,两个运动的位移都是相对于地面的。 注意找出位移与板长的关系。 ;Edit ppt;[规律总结] (1) 滑块从轮滑的一端运动到另一端的过程中,如果滑块和轮滑的运动方向相同,则位移之差等于长度董事会成员; 当向相反方向移动时,位移之和等于板长。 (2)滑块是否会从轮滑中掉落的临界条件是:当滑块到达轮滑的一端时,两者的速度相同。 (3)当滑块不能从轮滑滑下时,当两者速度相同时,两者的力和加速度会突然发生变化。 ;化学模型——两种运动的综合与分解 实例 1. 小船过河模型 1. 模型特点 两种分量运动和组合运动均为匀速直线运动。 一个分量运动的速度和方向是恒定的,而另一分量运动的速度是恒定的。 研究了不同速度方向对组合运动的影响。 这样的运动系统可以看作是小船过河的模型。 ;编辑ppt;1.
(12分)河流宽度l=300m,水流速度v2=1m/s,静水中船速v1=3m/s。 按下列要求过河时,船尾与堤岸成什么角度? 过河需要多长时间? (1)以最短的时间过河; (2)以最小排水量过河; (3) 到达对岸上游100m处。 【复习要点】 (1)水流速度不影响过江时间,所以当船尾垂直于堤岸时弹力分析四种模型,过江时间最短; (2)当船速低于水速时,过河的最小排水量等于河宽。 合成速度 v 垂直路基是足够的; (3) 到达岸上游 100m 处,合成速度应指向该点。 ;编辑ppt;[答案]见标准答案;[技巧提示]解决小船穿越问题有两种方法:一种是求最短的穿越时间,另一种是求最短的穿越位移。 无论是哪一种,都必须明确以下三点: (1) 解决这类问题的关键是:正确区分子运动和组合运动。 船的方向运动,即船尾指向的方向,是子运动; 船的运动是 船的实际运动是联合运动,通常与船尾方向不共线。 (2)运动分解的基本技术是根据实际疗效进行分解,通常采用平行四边形法则沿水流方向和船尾方向进行分解。 (3) 过河时间只与船垂直于堤岸的速度有关,与水流速度无关。 ;化学模型——“光棒、光绳”垂直平面圆周运动模型1. 模型特点 在垂直面内做圆周运动的物体,运动到轨道最低点时,可分为两种受力:一种是不受支撑的(如用绳子连接的球,沿轨道的“过山车”内轨道等),称为“轻绳模型”; 二是支撑(如球杆连接、球在肘部的运动等),称为“光杆模型”。 ;2. 模型分析 绳索模型往往涉及关键问题,现分析如下:;; ABD; 编辑ppt; 编辑ppt; 模型特点 (1) 两星靠得更近,宽度不变。 (2) 两星在相互引力的作用下做匀速圆周运动。 (3) 两颗星围绕同一个圆心做圆周运动。 ;2. 模型分析 (1) 双星的周期和角速度相等,各自以一定的速度绕着某一点自转,以免在万有引力的作用下相互吸引。 (2) 双星匀速圆周运动的向心力大小相等,方向相反。 (3)双星绕公心作圆周运动时,始终位于自转中心的左侧,两者在一条直线上。 (4) 双星轨道直径之和等于它们之间的距离。 ;乙; 编辑ppt; 【总结与改进】 (1)解决双星问题时,要注意区分星系间的距离和轨道直径:万有引力定律中的r是两个星系间的宽度和距离,而向心力公式中的r为所研究行星轨道直径的圆周运动。 (2) 宇宙中存在大量这样的双星系统。 例如,地月系统可以看作双星系统,但自转中心没有走出地幔。 在一个不准确的估计中,可以认为地球围绕地球中心旋转。 ;化学模型——输送带模型中的功能问题 1.模型概述 输送带模型通常有两种情况:水平和倾斜。 与函数角相关的问题主要包括:计算输送带对物体所做的功、物体与输送带因相对滑动产生的热量、因物体放置而产生的电机倍数。 消耗的电能等,往往根据函数关系或能量守恒定理求解。 ;2. 传送带模型问题中的函数关系分析 (1) 函数关系分析:WF=ΔEk+ΔEp+Q。
(2)WF和Q的理解:①输送带的工作:WF=Fx传动; ②所产生的内能Q=Ffs相对。 3、传送带模型问题的分析过程; (16分) 如图所示,紧绷的输送带与水平面的倾角为θ=30°,在电机驱动下输送带仍以v0=2m/s的速度运行。 现在,将一个质量为m=10kg的螺丝孔(可以看作是一个质点)轻轻放在皮带底部。 1.9s时间后,螺丝孔被传送到h=1.5m的高度。 取g=10m/s2,求: (1)空腔与输送带之间的动摩擦素数; (2)电机因空腔传动而消耗的电能。 ; 编辑ppt; 编辑ppt; 【建模心得】(1)水平输送带:并速后没有摩擦力,没有能量转换。 倾斜输送带:并速后仍有静摩擦和能量传递。 (2)滑动摩擦做功,其他能量转化为内能,静摩擦做功,不形成内能。 ;化学模型——“圆柱元”模型的应用 1.模型建立:物质粒子定向连接,选取一个以速度方向为轴的小锥体作为研究对象,即“圆柱体”微量元素”模型。 2. 模型特点 (1) 可以认为圆柱体中的粒子在沿轴做匀速运动。 (2) 圆柱体的厚度l=v·Δt(v为粒子的速度),圆柱体的截面积S=πr2(r为圆柱体的直径)。 ; 编辑ppt; 来自质子源的质子(初速度为零)经加速电压为800kV的直线加速器加速,产生电压硬度为1mA的细柱状质子流。 已知质子电荷e=1。
60×10-19C。 这束质子束每秒击中目标的质子数是多少? 假设质子源与靶之间的加速电场分布均匀,在质子束中距质子源L和4L的两处,取一段等宽的极短质子流,则其中质子数分别为N1和N2,N1:N2等于多少? ; 编辑ppt; 【答案】 6. 25×1015 2:1; 化学模型——电磁感应中的“双杆”模型 1、模型分类 “双杆”模型分为两类:一类是“一动一静”,A杆静止,B杆运动。 它本质上是一个单杆问题,但需要注意的是,该问题包含一个条件:杆A静止,应力平衡。 另一种情况是两根杆都在移动。 对于这些情况,我们要注意两根棒切割磁力线形成的感应电动势是倍增还是倍增。 ;2. 分析方法 通过力分析,确定运动状态,通常会出现扫动状态。 对于扫动状态,有恒速或恒加速度等,结合运动学定律、牛顿运动定理和能量的观点来分析求解。 ;(14面不计算滑轨内阻,宽度L=0.4m,划分滑轨所在空间)(2014·高考上海卷)如图,两个足够长的平行金属滑轨固定在夹子上,倾斜角θ=30°分为区域Ⅰ和Ⅱ。 两个区域的边界与坡度的交线为 MN。 Ⅰ中的均匀磁场方向垂直于向上的斜坡,II中的均匀磁场方向垂直于向下的斜坡。 两个磁场的磁感应硬度大小为B=0。
5T. 在Ⅰ区,质量m1=0.1kg,内阻R1=0.1Ω的金属棒ab放在滑轨上,ab刚好不掉落。 之后,将质量m2=0.4kg、内阻R2=0.1Ω的光滑导体棒cd放在区域II的滑轨上,从静止状态开始下降。 滑动过程中cd始终处于II区磁场中,ab、cd始终垂直于滑轨且两端与滑轨接触良好,g=10m/s2。 问题:(1)cd下降时,ab的电压方向; (2) 当ab即将下滑时,cd的速度v为多少; (3) 从cd开始下降到ab即将向下滑动时,cd滑动距离x=3.8m,这个过程中ab上形成了多少热量Q。 ;[复习要点] (1) ab刚好不下落,蕴涵Ffm=mgsinθ,方向为沿斜坡向下,当ab即将下滑时,蕴涵F'an=Ffm+mgsinθ,摩擦方向为沿着斜坡向上。 (2) 由于ab中的电压变化,产生的热量要结合电路知识用函数关系(能量守恒)求解。 ; 编辑ppt; 【答案】 (1) a到b的流量 (2) 5m/s (3) 1.3J; 【总结改进】在分析“双杆”模型的问题时,要注意双杆之间的阻碍关系,即“动杆”与“被动杆”的关系。 需要注意的是,确定最后两根杆的扫掠状态是分析此类问题的关键。 ;化学模型——单摆模型的应用;[考点](1)小球B在平滑圆弧内作小角度往复运动,可视为单摆模型。 (2) 摆的周期与小球B第一次从A点运动到C点所需时间的关系为t=。 (3) B 球第 n 次从 A 运动到 C 的时间表达式为。 ;编辑ppt;编辑ppt;编辑ppt