构建物理模型解决实际问题

构建物理模型，解决实际问题北京五中苏奇名一：目标分析本节课内容是高三物理复习理论联系实际的问题，共两课时。理论联系实际是将高中阶段所学到的理论知识应用到生活中解决实际问题的过程，对提高学生综合分析问题，建立模型，解决问题的能力有很大帮助。同时，学生对此部分内容有畏惧心理，不知道如何下手解决问题。通过有目的的针对训练，学生能够掌握一定的思维方法和解决问题的能力，从而建立信心，对物理产生兴趣。在学习本节内容之前学生已掌握高中物理力学，电场，磁场等方面的基本理论，能够解决一些常见问题，有一定的分析问题和解决问题的能力。本节课的重点和难点是如何审题，如何在审题的基础上建立物理模型，如何将理论知识结合实际解决生活中的问题。本节课由生活中的实例出发，结合典型的物理问题，引导学生根据情景审题，建立物理模型，解决问题。同时联系实际情况，提出优化方案，由物理回到生活，走向社会。二．教学目标1.知识与技能（1）知道高中阶段常见的对象模型（1）知道高中阶段常见的条件模型（3）知道高中阶段常见的过程模型（4）掌握如何按一定步骤审题（5）了解如何根据模型优化方案（6）知道模型会随时代进步而发展2.过程与方法（1）按照对象模型，条件模型，过程模型的步骤建立物理模型（2）按照关键词，隐含条件，示意图等步骤审题（3）按照审题，建模的步骤解决实际问题，并联系实际提出优化方案。3.情感，态度和价值观（1）通过房顶构建，茶叶分离，建立学而有用，活学活用的思想；（2）通过电磁炮研发培养学生的民族自信心和民族自豪感；（3）通过风力发电培养学生绿色环保意识，能源危机意识；(4)通过模型发展培养学生用发展的眼光看待问题。三．教学重点难点根据情景按步骤审题，建立物理模型。四：教学仪器幻灯片，影音文件，茶叶盒五：教学流程伽利略伽利略—物理模型连连看---建立物理模型房顶构建---如何审题连连看---建立物理模型房顶构建---如何审题静电分选器---审题与建模静电分选器---审题与建模电磁炮---审题与建模风力发电---根据模型优化方案风力发电---根据模型优化方案离子推进器---审题与建模原子模型---物理模型的发展原子模型---物理模型的发展六：课堂教学例题1：一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（）30°45°30°45°15°60°例题2：（2022）25.（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种颗粒带上负电。经分选电场后，a、b两种颗粒分别落到水平传送带A、B上。已知两板间距d，板的长度l，电场仅局限在平行板之间；各颗粒所带电量大小与其质量之比均为。设颗粒进入电场时的初速度为零，分选过程中颗粒大小及颗粒间的相互作用力不计。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。重力加速度g取。左右两板各带何种电荷？两极板间的电压多大？例题3：（2022）25.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，方向垂直于纸面，其强度与电流的关系为B＝kI，比例常量k＝×10－6T/A。已知两导轨内侧间距l＝，滑块的质量m=30g，滑块沿导轨滑行5m后获得的发射速度v=s（此过程示为匀加速运动）。求发射过程中电源提供的电流强度；例题4：（2022）.(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；例题5（2022）23．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。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；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。同步训练（2022）【试题】24．（20分）磁流体推进船的动力来源于电流与磁场间的相互作用，图（1）是在平静海面上某实验船的示意图。磁流体推进器由磁体、电极和矩形通道（简称通道）组成。如图（2）所示，通道尺寸a＝2.0m、b＝0.15m、c＝0.10m。工作时，在通道内沿z轴正方向加B＝的匀强磁场；沿x轴负方向加匀强电场，使两金属板间的电压U=；海水沿船静止时，求电源接通瞬间推进器对海水推力的大小和方向；作业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。板书设计一：物理模型对象模型