0  445231  445239  445245  445249  445255  445257  445261  445267  445269  445275  445281  445285  445287  445291  445297  445299  445305  445309  445311  445315  445317  445321  445323  445325  445326  445327  445329  445330  445331  445333  445335  445339  445341  445345  445347  445351  445357  445359  445365  445369  445371  445375  445381  445387  445389  445395  445399  445401  445407  445411  445417  445425  447090 

2.整体法

(1)含义:所谓整体法就是将两个或两个以上物体组成的整个系统或整个过程作为研究对象进行分析研究的方法.

(2)运用整体法解题的基本步骤:

①明确研究的系统或运动的全过程.

②画出系统的受力图和运动全过程的示意图.

③寻找未知量与已知量之间的关系,选择适当的物理规律列方程求解.

隔离法与整体法,不是相互对立的,一般问题的求解中,随着研究对象的转化,往往两种方法交叉运用,相辅相成.所以,两种方法的取舍,并无绝对的界限,必须具体分析,灵活运用.无论哪种方法均以尽可能避免或减少非待求量(即中间未知量的出现,如非待求的力,非待求的中间状态或过程等)的出现为原则.

●歼灭难点训练

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在分析和求解物理连接体命题时,首先遇到的关键之一,就是研究对象的选取问题.其方法有两种:一是隔离法,二是整体法.

1.隔离(体)法

(1)含义:所谓隔离(体)法就是将所研究的对象--包括物体、状态和某些过程,从系统或全过程中隔离出来进行研究的方法.

(2)运用隔离法解题的基本步骤:

①明确研究对象或过程、状态,选择隔离对象.选择原则是:一要包含待求量,二是所选隔离对象和所列方程数尽可能少.

②将研究对象从系统中隔离出来;或将研究的某状态、某过程从运动的全过程中隔离出来.

③对隔离出的研究对象、过程、状态分析研究,画出某状态下的受力图或某阶段的运动过程示意图.

④寻找未知量与已知量之间的关系,选择适当的物理规律列方程求解.

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连接体的拟题在高考命题中由来已久,考查考生综合分析能力,起初是多以平衡态下的连接体的题呈现在卷面上,随着高考对能力要求的不断提高,近几年加强了对非平衡态下连接体的考查力度.

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6.在磁感应强度为B=0.4 T的匀强磁场中放一个半径r0=50 cm的圆形导轨,上面搁有互相垂直的两根导体棒,一起以角速度ω=103 rad/s逆时针匀速转动.圆导轨边缘和两棒中央通过电刷与外电路连接,若每根导体棒的有效电阻为R0=0.8 Ω,外接电阻R=3.9 Ω,如所示,求:

(1)每半根导体棒产生的感应电动势.

(2)当电键S接通和断开时两电表示数(假定RV→∞,RA→0).

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5.如图12-10所示,ABCD是足够长的平行光滑导轨,其间距为l,导轨平面与水平面的夹角为θ.整个装置处在磁感应强度为B的,方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中.AC端连有电阻值为R的电阻.若将一质量M,垂直于导轨的金属棒EF在距BDs处由静止释放,在EF棒滑至底端前会有加速和匀速两个运动阶段.今用大小为F,方向沿斜面向上的恒力把EF棒从BD位置由静止推至距BDs处,突然撤去恒力F,棒EF最后又回到BD端.求:

(1)EF棒下滑过程中的最大速度.

(2)EF棒自BD端出发又回到BD端的整个过程中,有多少电能转化成了内能(金属棒、导轨的电阻均不计)?

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4.如图12-9所示,放在绝缘水平面上的两条平行金属导轨MNPQ之间的宽度为l,置于磁感应强度值为B的匀强磁场中,B的方向垂直于导轨平面,导轨左端接有电阻为R,其他电阻不计,导轨右端接有电容为C的电容器,长为2l的金属棒ab放在导轨上与导轨垂直且接触良好,其a端绞链在导轨PQ上,现将棒以角速度ωa点沿水平导轨平面顺时针旋转90°角,求这个过程中通过R的总电量是多少?

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3.如图12-8所示,空间存在垂直于纸面的均匀磁场,在半径为a的圆形区域内、外,磁场方向相反,磁感应强度的大小均为B.一半径为b,电阻为R的圆形导线环放置在纸面内,其圆心与圆形区域的中心重合.在内、外磁场同时由B均匀地减小到零的过程中,通过导线截面的电量Q=_________.

 

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变换物理模型,是将陌生的物理模型与熟悉的物理模型相比较,分析异同并从中挖掘其内在联系,从而建立起熟悉模型与未知现象之间相互关系的一种特殊解题方法.巧妙地运用“类同”变换,“类似”变换,“类异”变换,可使复杂、陌生、抽象的问题变成简单、熟悉、具体的题型,从而使问题大为简化.

解决电磁感应电路问题的关键就是借鉴或利用相似原型来启发理解和变换物理模型,即把电磁感应的问题等效转换成稳恒直流电路,把产生感应电动势的那部分导体等效为内电路.感应电动势的大小相当于电源电动势.其余部分相当于外电路,并画出等效电路图.此时,处理问题的方法与闭合电路求解基本一致,惟一要注意的是电磁感应现象中,有时导体两端有电压,但没有电流流过,这类似电源两端有电势差但没有接入电路时,电流为零.

●歼灭难点训练

 1.在方向水平的、磁感应强度为0.5 T的匀强磁场中,有两根竖直放置的导体轨道cd、ef,其宽度为1 m,其下端与电动势为12 V、内电阻为1 Ω的电源相接,质量为0.1 kg的金属棒MN的两端套在导轨上可沿导轨无摩擦地滑动,如图12-6所示,除电源内阻外,其他一切电阻不计,g=10 m/s2,从S闭合直到金属棒做匀速直线运动的过程中

A.电源所做的功等于金属棒重力势能的增加

B.电源所做的功等于电源内阻产生的焦耳热

C.匀速运动时速度为20 m/s

D.匀速运动时电路中的电流强度大小是2 A

2.两根光滑的金属导轨,平行放置在倾角为θ的斜面上,导轨的左端接有电阻R,导轨自身的电阻可忽略不计.斜面处在匀强磁场中,磁场方向垂直于斜面向上.质量为m、电阻可不计的金属棒ab,在沿着斜面与棒垂直的恒力F作用下沿导轨匀速上滑,并上升h高度.如图12-7所示,在这过程中

A.作用于金属棒上的各个力的合力所做的功等于零

B.作用于金属棒上的各个力的合力所做的功等于mgh与电阻R上发出的焦耳热之和

C.恒力F与安培力的合力所做的功等于零

D.恒力F与重力的合力所做的功等于电阻R上发出的焦耳热

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对电磁感应电路的考查命题,常以学科内综合题目呈现,涉及电磁感应定律、直流电路、功、动能定理、能量转化与守恒等多个知识点,突出考查考生理解能力、分析综合能力,尤其从实际问题中抽象概括构建物理模型的创新能力.

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6.图11-10所示,金属棒ab质量m=5 g,放在相距L=1 m的光滑金属导轨MNPQ上,磁感应强度B=0.5 T,方向竖直向上,电容器的电容C=2μF,电源电动势E=16 V,导轨距地面高度h=0.8 m.当单刀双掷开关先掷向1后,再掷向2,金属棒被抛到水平距离s=6.4 cm的地面上,问电容器两端的电压还有多大?

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同步练习册答案