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策略六:关注高考命题新动向. 2007 ,北京 环保汽车将为 2008 年奥运会场馆服务。某辆以蓄电池为驱动能源的环保汽车,总质量 m=3×10 3 kg 。当它在水平路面上以 v=36km/h 的速度匀速行驶时,驱动电机的输入电流 I=50A ,电压 U=300V 。设想改用太阳能电池给该车供电,求所需太阳能电池板的最小面积。结合计算结果,简述你对该设想的思考。 已知太阳辐射的总功率 P 0 =4×10 26 W ,太阳到地球的距离 r=1.5×10 11 m ,太阳光传播到达地面的过程中大约有 30% 的能量损耗,该车所用太阳能电池的能量转化效率约为 15% 。.
E N D
策略六:关注高考命题新动向 2007,北京 环保汽车将为2008年奥运会场馆服务。某辆以蓄电池为驱动能源的环保汽车,总质量m=3×103kg。当它在水平路面上以v=36km/h的速度匀速行驶时,驱动电机的输入电流I=50A,电压U=300V。设想改用太阳能电池给该车供电,求所需太阳能电池板的最小面积。结合计算结果,简述你对该设想的思考。 已知太阳辐射的总功率P0=4×1026W,太阳到地球的距离r=1.5×1011m,太阳光传播到达地面的过程中大约有30%的能量损耗,该车所用太阳能电池的能量转化效率约为15%。 评价:本题体现了新课标要求的时代性:联系实际---环保、新能源的应用;体现了建模解决问题的思想方法。
策略六:关注高考命题新动向 2011,天津 12.(20分)回旋加速器在核科学、核技术、核医学等高新技术领域得到了广泛应用,有力地推动了现代科学技术的发展。 ⑵回旋加速器的原理如图,D1和D2是两个中空的半径为R的半圆金属盒,它们接在电压一定、频率为f 的交流电源上,位于D1圆心处的质子源A能不断产生质子(初速度可以忽略,重力不计),它们在两盒之间被电场加速,D1、D2置于与盒面垂直的磁感应强度为B的匀强磁场中。若质子束从回旋加速器输出时的平均功率为P,求输出时质子束的等效电流I与P、B、R、f 的 关系式(忽略质子在电场中的运 动时间,其最大速度远小于光速)。 ⑶试推理说明:质子在回旋加 速器中运动时,随轨道半径r的 增大,同一盒中相邻轨道的半 径之差Δr是增大、减小还是不变? 评价:体现了新技术的应用,体现了等效方法与建模方法的应用,体现了数学方法的应用。
策略六:关注高考命题新动向 (2)设质子质量为m,电荷量为q,质子离开加速器时速 度大小为v,由牛顿第二定律知: 质子运动的回旋周期为: 设在t 时间内离开加速器的质子数为N,则质子束从回旋加速器输出 时的平均功率 输出时质子束的等效电流为: 由上述各式得
策略六:关注高考命题新动向 (3)设k(k∈N*)为同一盒子中质子运动轨道半径的序数,相邻的轨道半径分别为rk,rk+1(rk>rk+1), 在相应轨道上质子对应的速度大小分别为vk,vk+1,D1、D2之间的电压为U,由洛伦兹力充当质子做圆周运动的向心力,知 由动能定理知,质子每加速一次,其动能增量 以质子在D2盒中运动为例,第k次进入D2时,被电场加速(2k﹣1)次 速度大小为 质子第(k+1)次进入D2时,速度大小为 由于rk+2> rk,比较
策略六:关注高考命题新动向 2011,北京 静电场方向平行于x轴,其电势φ随x的分布可简化为如图所示的折线,图中φ0和d为已知量。一个带负电的粒子在电场中以x= 0为中心、沿x轴方向做周期性运动。已知该粒子质量为m、电量为-q,其动能与电势能之和为-A(0<A<qφ0)。忽略重力。求: ⑴粒子所受电场力的大小; ⑵粒子的运动区间; ⑶粒子的运动周期。
策略六:关注高考命题新动向 2011,上海 两个等量异种点电荷位于x轴上,相对原点对称分布,正确描述电势随位置变化规律的是图() 2009,江苏 空间某一静电场的电势在轴上分布如图所示,轴上两点B、C点电场强度在方向上的分量分别是、,下列说法中正确的有( ) A.的大小大于的大小B.的方向沿轴正方向 C.电荷在点受到的电场力在方向上的分量最大 D.负电荷沿轴从移到的过程中, 电场力先做正功,后做负功
策略六:关注高考命题新动向 2010,江苏 空间有一沿x轴对称分布的电场,其电场强度E随x变化的图像如图所示。下列说法正确的是() A.O点的电势最低 B.点的电势最高 C.和- 两点的电势相等 D.和两点的电势相等
策略七:关注图像 2012,上海 23.质点做直线运动,其s-t 关系如图所示,质点在0-20s内的平均速度大小_________m/s;质点在_________时的瞬时速度等于它在6-20s内的平均速度。 (0.8m/s;10s和14s) 评价:利用图像的坐标、面积、斜率,考查平均速度和瞬时速度的概念。题虽不难,但命题新颖,也考查了学生的识图、用图能力。
策略七:关注图像 2012,江苏 将一只皮球竖直向上抛出,皮球运动时受到空气阻力的大小与速度的大小成正比. 下列描绘皮球在上升过程中加速度大小a 与时间t 关系的图象,可能正确的是 分析:根据牛顿第二定律,mg+kv=ma,得:,皮球上升过程速度在减小,所以加速度随时间在减小,在最高点,v=0,a=g。 加速度图像的斜率: 评价:本题涉及一个新概念“加 加速度”即加速度的一阶导数(也叫急动力),考查图像的斜率,考查数学方法的应用。
策略七:关注图像 2011,北京 18.“蹦极””就是跳跃者把一端固定的长弹性绳绑在踝关节处,从几十米高处跳下的一种极限运动。某人做蹦极运动,所受绳子拉力F的大小随时间t变化的情况如图所示。将蹦极过程近似为在竖直方向的运动,重力加速度为g。据图可知,此人在蹦极过程中最大加速度约为() A.g B.2g C.3g D.4g 评价:这是一个利用图像提取信息的图形题,利用图像的“点”找出最大拉力和重力
策略七:关注图像 例:质量为m=103kg的汽车在平直的公路上以某一初速度开始加速运动,最后达到了一个稳定速度。上述全过程中其加速度 a 和速度的倒数(1/v)的关系图象如图所示。根据图象所给信息,不能求出的物理量有( ) A.汽车的功率 B.汽车行驶的最大速度 C.汽车所受到阻力 D.汽车运动到最大速度所 需的时间 以恒定功率启动时,根据牛顿第二定律: 保持功率不变 横轴截距:当a=0时,1/v=0.05,则最大速度: 纵轴截距:当1/v=0时,a=-2,根据函数关系式,有: 根据 f 和vm,可以求出功率P:P=f vm=4×104W 这样利用截距是错误的!
策略七:关注图像 图线的斜率: 评价:利用图线的截距和斜率,结合函数关系,确定物理关系 根据图像得: 则: 根据P=f vm: f =2.0×103 N 根据动能定理,达到最大速度时:
策略七:关注图像 2.做图题 ⑴依据物理规律,建立物理量之间的函数关系 ⑵区分物理过程或变化特点,分段讨论 ⑶分段画出图像
策略七:关注图像 例1(2007年西城一模)如左图所示,空间有Ⅰ区和Ⅲ区两个有理想边界的匀强磁场区域,磁感应强度大小均为B,方向如图所示。两磁场区域之间有宽度为s的无磁场区域Ⅱ。abcd是由均匀电阻丝做成的边长为L(L>s)的正方形线框,每边的电阻为R。线框以垂直磁场边界的速度v水平向右匀速运动,从Ⅰ区经过Ⅱ区完全进入Ⅲ区,线框ab边始终与磁场边界平行。求:⑴当ab边在Ⅱ区运动时,dc边所受安培力的大小和方向;⑵线框从完全在Ⅰ区开始到全部进入Ⅲ区的整个运动过程中产生的焦耳热;⑶请在右图的坐标系中画出从ab边刚进入Ⅱ区到cd边刚进入Ⅲ区的过程中,da两点间的电势差Uda随时间t变化的图线。其中E0=BLv。
策略七:关注图像 进入穿 过穿 出 分段: 1→2 2→3 3→4 电流方向: abcda abcda adcba 电动势E: -BLv +2BLv -BLv 电流I: 电压Uda: → → 时刻t: 0→
策略七:关注图像 3.用图题 能用图象分析处理实验数据,用图象描述复杂的物理过程,用图象法来解决物理问题。 例1.质量为M的木块放在光滑水平面上,一颗质量为m的子弹以水平速度v0射入木块,最后子弹穿出木块。关于子弹与木块的作用过程,下列说法正确的是(BCD) A.子弹减少的动能等于系统增加的内能 B.系统减少的机械能等于系统增加的内能 C.子弹克服阻力所作的功等于子弹减少的动能 D.子弹克服阻力所作的功等于木块增加的动能与系统产生热量之和
策略七:关注图像 例2.用速度图象描述交变作用力的运动情况 一个静止的物体,所受的合外力的F---t 图像与对应的v---t 图像
策略七:关注图像 应用F—t 的图象确定运动情况的方法 ①利用F—t图象,根据F=ma,确定a的变化; ②根据加速度的变化,画出v—t图象; ③根据v—t图象,确定运动情况。
策略七:关注图像 1994试题 如图,A、B是一对中间开有小孔的平行金属板,在两板间加一周期为T的交变电压u。B板电势UB=0,A板电势UA随时间的变化规律是:在0到T/2时间内,UA=U0(正的常数);在T/2到T的时间内,UA=-U0;在T到3T/2的时间内,UA=U0。在3T/2到2T的时间内,UA=-U0;----现有一电子从A板上的小孔进入两板间的电场区域内,设电子的初速度和重力影响均可忽略。 A.若电子是在t=0时刻进入的,它将一直向A板运动 B.若电子是在t=T/8时刻进入的,它可能时而向A板运动,时而向B板运动,最后打在A板上 C.若电子是在t=3T/8时刻进入的,它可能时而向A板运动,时而向B板运动,最后打在A板上 D.若电子是在t=T/2时刻进入的,它可能时而向A板运动,时而向B板运动 AB
策略七:关注图像 例:如图所示,A、B是一对中间开有小孔的平行金属板,两小孔的连线与金属板面相垂直,两极板间的距离为l,两极板间加上低频交流电压,A板电势为零,B板电势变化规律u=U0cosωt,现在有一电子在t=0时穿过A板上的小孔射入电场。设初速度和重力的影响均可忽略不计,则电子在两极板可能 () A、一直向B板运动,最后穿出B板,而不论ω、l 为任何值 B、以A、B间的某一点为平衡位置来回振动 C、时而向B板运动,时而向A板运动,但最终穿出B板 D、一直向B板运动,最后穿出B板,如果ω小于某个值ω0,l 小于某个值l0 BD
策略八:关注实验 2012年实验考题特点(31个实验) 1.考查重点:突出实验操作、原理,设计思想、数据处理方法的考查; 2.注重考查基本仪器的使用、读数、有效数字及操作规范;突出实验过程与方法的考查; 3.命题范围进一步拓宽,既考查课标规定的学生实验,又考查演示实验,同时考查实验创新。 4.实验创新主要体现在两方面:实验设计创新;实验处理方法创新。体现了新课标知识与技能的考查指导思想。 上海卷29题:给出新的处理方法,用lgT---lgL图像处理‘ 全国卷23题:要求探究1/a---m的截距与斜率的关系解决问题; 江苏卷11题:要求分段利用能量守恒定律列方程找出s---h的定量关系; 重庆卷:对实验过程给出动态评估; 四川卷23题:强调电路设计,增加了电表改装的考查; 全国1卷,江苏卷:考查黑箱的探测和电阻的串、并联分析计算; 实验考查改革方向:以教材实验为主,在原有设计、装置(电路图)处理方法方面等方面进行拓展和创新。
策略八:关注实验 2011,全国 23.(10分)利用图1所示的装置可测量滑块在斜面上运动的加速度。一斜面上安装有两个光电门,其中光电门乙固定在斜面上靠近底端处,光电门甲的位置可移动,当一带有遮光片的滑块自斜面上滑下时,与两个光电门都相连的计时 器可以显示出遮光片从光电门甲 至乙所用的时间t。改变光电门甲 的位置进行多次测量,每次都使 滑块从同一点由静止开始下滑, 并用米尺测量甲、乙之间的距离 s,记下相应的t值;所得数据如 下表所示。
策略八:关注实验 完成下列填空和作图: ⑴若滑块所受摩擦力为一常量,滑块加速度的大小a、滑块经过光电门乙时的瞬时速度v1、测量值s和 t 四个物理量之间所满足的关系式是_________________; ⑵根据表中给出的数据,在图2给出的坐标纸上画出s/t-t图线; ⑶由所画出的s/t-t图线,得出滑块加速度的大小为a=_______m/s2(保留2位有效数字)。
策略八:关注实验 测量匀变速运动的加速度,创新点: 实验设计创新:斜面实验测量方法创新:光电门 处理方法创新:坐标变化函数关系创新:公式变化
策略八:关注实验 利用新的函数关系图象求物理量方法: , ①根据实验原理,建立所测物理量的函数关系式; ②改写表达式,表示为横、纵坐标所表示函数关系形式; ③利用新的函数关系式和图象斜率、截距等计算所求物理量。 图线斜率的绝对值:
策略八:关注实验 2010,江苏 10、(8分)在测量电源的电动势和内阻的实验中,由于所用的电压表(视为理想电压表)的量程较小,某同学设计了如图所示的实物电路。 ⑴实验时,应先将电阻箱的电阻调到____.(选填“最大值”、“最小值”或“任意值”) ⑵改变电阻箱的阻值R,分别测出阻值 R0=10Ω 的定值电阻两端的电压U,下列两组R的取值方案中,比较合理的方案是____.(选填1或2)
策略八:关注实验 计算电流变化范围和电压表读数变化范围: 方案1:电流变化(0.022A---0.043A), 电压表读数(0.22V----0.43V) 方案2:电流变化(0.10 A---0.18A), 电压表读数(1.0V----1.8V) 比较:方案2电压表变化范围大,偏转角度大,误差小,比较合理。
策略八:关注实验 ⑶根据实验数据描点,绘出的1/U--R 图像是一条直线。若直线的斜率为k,在1/U 坐标轴上的截距为b,则该电源的电动势E=,内阻r=(用k、b和R0表示) ①根据实验原理,建立所测物理量的函数关系式; ②改写表达式,表示为横、纵坐标所表示函数关系形式; ⑶利用新的函数关系式和图象斜率、截距等计算所求物理量。