2022年高考物理二輪專題復(fù)習(xí) 新科技問題教案

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1、2022年高考物理二輪專題復(fù)習(xí) 新科技問題教案 一、特別提示 物理學(xué)中幾乎每一重要的知識塊，都與現(xiàn)代科技緊密相關(guān)，例如：圓周運動與GPS全球定位系統(tǒng)；萬有引力與宇宙探測；光的反射、折射與激光光纖通信；電場與靜電的防止和應(yīng)用；電磁感應(yīng)與磁懸浮列車；原子核與核技術(shù)的應(yīng)用；激光全息技術(shù)等。 物理學(xué)與自然和生活的聯(lián)系更是豐富多彩，如：天氣變化、交通工具、體育運動、家庭電器、醫(yī)療設(shè)備等等，都離不開物理知識。近幾年的高考越來越強調(diào)與生產(chǎn)、生活實際相聯(lián)系，這就要求我們要多關(guān)注與生活實際、現(xiàn)代科技的聯(lián)系。 二、典型例題 例1 兩個人要將質(zhì)量的貨物裝進(jìn)離地面離的卡車車廂內(nèi)，他們找到一個長為L

2、=5m的斜面，但是沒有其他更多可借助的工具。假設(shè)貨物在接觸面上滑動時所受的摩擦阻力恒為貨物的重力的0.12倍，兩人的最大推力各為800N，他們能否將貨物直接推進(jìn)車廂？你能否幫他們將此方案加以改進(jìn)，設(shè)計一個可行的方案？ 評析 這是一道開放性題目，并具有濃厚的生活氣息。試題既考查對力學(xué)知識的掌握情況，又考查所學(xué)知識應(yīng)用于解決實際問題的能力。 解 兩個人的最大推力為 貨物所受摩擦力始終為 又重力沿斜面向下的分力為 由于，故兩從不可能直接將貨物推上斜面。 注意到，我們可以讓貨物先在水平面上作勻加速運動，使貨物在滑上斜面之前已經(jīng)獲得速度，然后勻減速滑動斜面頂端。 設(shè)貨物在水平面上作勻加

3、速直線運動的距離為s，在此運動過程中，由牛頓第二定律得，則貨物在水平面上作加速運動所獲得的速度為。 貨物滑上斜面后作勻減速運動，設(shè)其加速度大小為，則由牛頓第二定律得，其中為貨物重力的下滑分力， 要使貨物恰好能滑到頂端，則有。 所以，貨物在水平面上加速的距離應(yīng)為，代入數(shù)據(jù)即可求得。 故可設(shè)計方案為：兩人用最大推力使貨物在水平面上至少滑行20m后再推物體滑上斜面。 應(yīng)該指出，可行的方案有很多種。例如兩人可用F=1600N的推力在水平面上加速滑行更大的一段距離以后再用較小的推力將貨物推上斜面，也可以用1200N

4、可以用變力推物體。關(guān)鍵在于使物體在滑上斜面之前應(yīng)具有一定的動能。 例2 正負(fù)電子對撞機的最后部分的簡化示意圖如圖所示1（俯視圖），位于水平面內(nèi)的粗實線所示的圓環(huán)形真空管道是正、負(fù)電子做圓運動的“容器”，經(jīng)過加速器加速后的正、負(fù)電子被分別引入該管道時，具有相等的速率，他們沿著管道向相反的方向運動。在管道控制它們轉(zhuǎn)變的是一系列圓形電磁鐵，即圖甲中的A1、A2、A3…An共有n個，均勻分布在整個圓環(huán)上，每組電磁鐵內(nèi)的磁場都是磁感應(yīng)強度相同的勻強磁場，并且方向豎直向下，磁場區(qū)域的直徑為d（如圖乙），改變電磁鐵內(nèi)電流的大小，就可改變磁場的磁感應(yīng)強度從而改變電子偏轉(zhuǎn)的角度。經(jīng)過精確的調(diào)整，首先實現(xiàn)電子

5、在環(huán)形管道中沿圖甲中虛線所示的軌跡運動，這時電子經(jīng)過每個電磁場區(qū)域時射入點和射出點都是電磁場區(qū)域的同一直徑的兩端，如圖乙所示。這就為進(jìn)一步實現(xiàn)正、負(fù)電子的對撞作好了準(zhǔn)備。 （1）試確定正、負(fù)電子在管道內(nèi)各是沿什么方向旋轉(zhuǎn)的； （2）已知正、負(fù)電子的質(zhì)量都是，所帶電荷都是元電荷，重力可不計，求電磁鐵內(nèi)勻強磁場的磁感應(yīng)強度B大小。 解 （1）根據(jù)洛侖茲力提供向心力和磁場方向向下，可判斷出正電子沿逆時針方向向下，可判斷出正電子沿逆時針方向運動，負(fù)電子沿順時針方向運動 （2）電子經(jīng)過每個電磁鐵，偏轉(zhuǎn)的角度是，電子在電磁鐵內(nèi)做圓周運動的半徑為 由幾何關(guān)系可知， 解得： 例3 若近似地認(rèn)

6、為月球繞地球公轉(zhuǎn)的軌道與地球繞太陽公轉(zhuǎn)的軌道在同一平面內(nèi)，且均為正圓，又知這兩種轉(zhuǎn)動同向，月相變化的周期為29.5天。求：月球繞地球轉(zhuǎn)一周所用的時間。 解 該題涉及太陽、地球和月球在空間中的運動及位置的相對關(guān)系，需要較強的空間想象能力。畫出示意圖能把各天體的相對關(guān)系表達(dá)得比較清楚，便于思考。我們抓住月相變化的周期為29.5天這一條件，畫相鄰的兩個相同月相（而且都是滿月）時，三天體的位置情況。如圖2所示，圖中設(shè)地球和月球的公轉(zhuǎn)都是逆時針方向的。圖中角是地球在29.5天中轉(zhuǎn)過的角度，可用下式計算 在29.5這天中，月球已經(jīng)繞地球轉(zhuǎn)過了角，因此對月球公轉(zhuǎn)的周期T，可列出下面比例式 解得：T=27.3天