专题14 光子模型-高考物理模型法之对象模型法原卷版 2

1、12. 带电粒子在有界磁场中运动模型（2）二、圆形边界1.粒子沿磁场边界半径方向进入磁场时：粒子正对圆心入射，背离圆心出射。出射点、入射点与圆心连线构成一四边形，连接两圆心可得两直角三角形。甲图中，由于粒子偏转，偏向角，则；乙图中，偏向角。，Rr时，；R=r时，；Rr时，粒子保持相同速率沿不同方向进入磁场内，出射位置分布在整个圆周上，偏向角、在磁场中运动时间存在一个最大值：出射点在入射点所在直径的另一端时最大，此时、。当Rr时，粒子保持相同速率沿不同方向进入磁场内，出射位置分布在圆周上的一个忌局部区域，最远处出。

2、3. 图象应用模型（2）模型演练1.如图所示为表示甲、乙物体运动的st图象，则其中错误的是：练1图A甲物体做变速直线运动，乙物体做匀速直线运动B两物体的初速度都为零 C在t1 时间内两物体平均速度大小相等D相遇时，甲的速度大于乙的速度 2.如图所示的st图象和vt图象中，给出四条曲线1、2、3、4代表四个不同物体的运动情况，关于它们的物理意义，下列描述正确的是()练2图A图线1表示物体做曲线运动Bst图象中t1时刻v1v2Cvt图象中0至t3时间内3和4的平均速度大小相等D两图象中，t2、t4时刻分别表示2、4开始反向运动3.如图所示是一汽车在平直路面。

3、13. 电磁导轨模型（2）模型演练1.如图，足够长的U型光滑金属导轨平面与水平面成角（090),其中MN平行且间距为L，导轨平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，导轨电阻不计。金属棒由静止开始沿导轨下滑，并与两导轨始终保持垂直且良好接触，棒接入电路的电阻为R，当流过棒某一横截面的电量为q时，棒的速度大小为，则金属棒在这一过程中練1图A.运动的平均速度大小为 B.平滑位移大小为C.产生的焦耳热为 D.受到的最大安培力大小为2.如图所示，水平放置的U形金属框架中接有电源，电动势为，内阻为r.框架上放置一质量为m，电阻为R的金属杆，它可以。

4、7.接触面分离两物体由接触到分离，在分离的临界状态下必满足如下条件：（i）分离的瞬时两物体沿垂直于接触面方向上的速度、加速度必相等（ii）分离的瞬时两物体间的弹力必为零两接触的物体中之一与一端固定的弹簧相连接，两物体发生分离时不一定是在弹簧处于原长的位置，有两种情况下当弹簧处于原长时两物体在分离：与弹簧相连接物体的质量可忽略不计除弹簧弹力、相互间的弹力外两物体受到的其他外力与各自的质量成正比，如重力、特定情况下的摩擦力等。例23.如图甲所示，质量分别为m1=1kg和m2=2kg的物体A、B两长方体物块并排放在光滑水平。

5、14.闭合线框模型（2）2在非匀强磁场中的运动(i)导体切割磁感线的有效长度不一定是导体两端连线的长度,在大小相同的非匀强磁场中可以是导体在垂直磁感线上切割的长度之和.(ii)在方向相同的非匀强磁场中,矩形线框切割磁感线产生的电动势等于在垂直于运动方向上两边产生的电动势的差值.数值上(iii)在磁场随空间变化时,从磁通量变化角度与从切割磁感线角度处理电磁感应效果相同,但不能重复考虑.例8.如图所示，很长的光滑磁棒竖直固定在水平面上，在它的侧面有均匀向外的辐射状的磁场。磁棒外套有一个质量均匀的圆形线圈，质量为m，半径为R，电。

6、3.轻绳、轻杆、接触面形成的临界与极值问题（i）轻绳形成的临界与极值由轻绳形成的临界状态通常有两种,一种是轻绳松弛与绷紧之间的临界状态,其力学特征是绳仍绷直但绳中张力为零;另一种是轻绳断裂之前的临界状态,其力学特征是绳中张力达到能够承受的最大值.（ii）轻杆形成的临界与极值与由轻绳形成的临界状态类似,一种杆对物体产生拉力与推力之间的临界状态,力学特征是该状态下杆对物体的作用力为零;另一种是轻杆能承受的最大拉力或最大压力所形成的临界状态.（iii）接触面形成的临界与极值由接触面形成的临界状态相对较多:接触面间分离形。

7、高中物理系列模型之算法模型13. 电磁导轨模型（1）模型界定本模型是指导体棒在导轨上相对磁场滑动以及磁场变化时所涉及的各类问题.具体来说,从导体棒的数目上来划分,包括单棒与双棒;从导体棒受力情况来划分,包括除安培力外不受其它力的、其它力为恒力的、其它力为变力的;从导体棒的运动性质来划分,包括匀速运动的、匀变速运动的、变加速运动的;从组成回路的器材来划分,包括电阻与导体棒、电源与导体棒、电容与导体棒;从导轨的位置划分,包括水平放置、倾斜放置与竖直放置;从导轨形状来划分,包括平行等间距直导轨、平行不等间距直导轨及其它。

8、模型界定本模型中涉及变压器结构与原理，常见各种变压器，涉及变压器问题的解题思路以及变压器的动态分析问题。模型破解1.变压器(i)结构如图1所示为变压器的结构图，它是由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成的.跟电源相连的叫原线圈；另一个线圈跟负载连接，叫副线圈.铁芯由涂有绝缘漆的硅钢片叠合而成.(ii)工作原理当在原线圈上加交变电源时，原线圈中就有交变电流，它在铁芯上中产生交变磁通量，磁通量通过铁芯也穿过副线圈，磁通量的变化在副线圈上产生感应电动势.若副线圈上接有负载形成闭合电路，有交变电流通过时，也会产生磁通量。

9、一模型界定本模型中涉及高中阶段中出现的电容器常见问题,包括动态分析、带电粒子在电容器间一类运动、直流含容电路、交流电路中的电容及暂态分析等.二模型破解电容器的充放电过程（i)电容器的充、放电图1充电：使电容器带电的过程，充电后电容器两板带上等量的异种电荷，电容器中储存电场能.放电：使充电后的电容器失去电荷的过程，放电过程中电场能转化为其他形式的能.(ii)电容器充电和放电过程的特点（I）充电过程的特点（如图1甲所示）有电流，电流方向流入正极板，电流由大到小.电容器所带电荷量增加.电容器两极板间电压升高.电容器间。

10、模型界定本模型主要归纳通电导线产生的磁场、通电导线在磁场中受力、通电导线之间的相互作用及通电导线在安培力作用下运动方向的判定.模型破解1.通电导线产生的磁场(i)通电直导线通电直导线产生的磁场中某点磁感应强度的大小与电流成正比,与该点到电流的距离成反比通电直导线产生的磁场中某点磁场方向遵从安培定则:右手握住导线，让伸直的拇指所指的方向跟电流的方向一致，弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向.(ii)通电导线环通电直导线产生的磁场中某点磁感应强度的大小与电流成正比,与该点的位置有关.通电导线环产生的磁场中某点。

11、模型界定本模型主要归纳电场的产生、描述以及一种特殊电场匀强电场的性质，不涉及点电荷的电场模型破解1. 静电场的产生静电场产生于带电体的周围2. 静电场的基本性质对放入其中的电荷产生力的作用3. 静电场的描述(i)电场的力的性质(I)电场强度放入电场中某点的电荷所受的电场力与所带电荷量的比值，E=F/q电场强度是矢量，方向与放在该处的正电荷受力方向相同当空间几个带电体同时存在时，他们的电场互相叠加形成合电场合电场的电场强度等于各个带电体单独存在时所产生的电场强度的适量和电场强度是绝对的，在场源电荷确定的情况下，空间每。

12、模型界定本模型中涉及电表的结构与工作原理，电表的改装与校正，非理想电表的处理等 图 电流表构造图模型破解1.电流表的关键构造(1)蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀地幅向分布的(2)铝框上绕有线圈，铝框的转轴上装有两个螺旋弹簧和一个指针2电流表的工作原理线圈中通有电流时，磁场对电流的安培力使线圈发生转动图 电流表工作原理图由于磁场是均匀幅向分布的，不论通电线自转到什么位置，线圈平面都跟磁感线平行，安培力的不随线圈所处的位置书生改变，只与通过的电流成正比当线圈转动时两弹簧产生阻碍其转动的作用（扭转力矩），此作用的大。

13、模型界定本模型中只针对研究对象为质点的问题或需要通过从对象中提取或简化而使问题获得解决的方法模型破解1.质点-理想模型理想模型是为了便于研究而建立的一种高度抽象的理想客体实际的物体都是具有多种属性的，例如固体具有一定的形状、体积和内部结构，具有一定的质量等但是，当我们针对某种目的，从某种角度对某一物体进行研究时，有许多对研究问题没有直接关系的属性和作用却可以忽略不计对于具有一定质量的物体，我们假设其质量集中在物体的质量中心，便抽象出质点模型2.实际物体可以抽象为质点的条件(i)物体的大小和形状对研究问题。

14、一模型界定本模型是指涉及固定斜面或自由斜面的力学问题，涉及斜面的抛体或类抛体的动力学问题,也包括环套在倾斜杆上的情形。二模型破解1. 整体法与隔离法处理斜面上的受力问题（i）物体在斜面上处于静止或运动状态、斜面固定或不固定的情况下，涉及物体与斜面间作用时应采用隔离法，反之则可采用整体法，但通常需将整体法与隔离法结合使用。（ii）当物体运动中斜面也处于变速运动状态时，可利用矢量三角形处理斜面系统的变速运动（iii）解决斜面问题时，应先进行受力分析，当物体受力较多时，可建立正交坐标系，利用三大观点列方程求解。。

15、模型界定本模型主要涉及电阻定义、电阻定律电阻率以及线性与非线性元件、半导体与超导体的问题。模型破解1.电阻导体两端的电压和通过它的电流的比值:R=U/I.导体的电阻反映了导体对电流的阻碍作用大小.2. 电阻定律在一定温度下，导体的电阻与导体本身的长度成正比，跟导体的横截面积成反比:(i)是导休电阻大小决定式，表明导体电阻由导体本身因素（电阻率、长度l和横截面积S）决定，与其他因素无关.(ii)为材料的电阻率，单位为欧姆米（m），与材料种类和温度有关.因为随温度而变化，故计算出的是某一特定温度下的电阻.(iii)L是导体沿电流方。

16、一、模型界定本模型是由弹簧连接的物体系统中关于平衡的问题、动力学过程分析的问题、功能关系的问题，但不包括瞬时性的问题。由弹性绳、橡皮条连接的物体系统也归属于本模型的范畴二、模型破解1.由胡克定律结合平衡条件或牛顿运动定律定量解决涉及弹簧弹力、弹簧伸长量的问题。（i）轻质弹簧中的各处张力相等，弹簧的弹力可认为是其任一端与所连接物体之间的相互作用力。（ii）弹簧可被拉伸，也可被压缩，即弹簧的弹力可以是拉力也可以是推力（当然弹性绳、橡皮条只能产生拉力）。（iii）弹簧称只能被拉伸，对弹簧秤的两端施加(沿轴线方。

17、模型界定本模型主要归纳分子大小与排列方式、分子的运动、分子力及其表现以及物体的内能问题.模型破解1. 分子动理论(i)物质是由大量的分子组成的物质由大量分子组成，而分子具有大小，它的直径数量级是10-10m,一般分子质量的数量级是10-26 kg分子间有空隙.阿伏伽德罗常数：l摩的任何物质含有的微粒数相同，这个数的测量值为NA = 6.021023mol-1阿伏伽德罗常数是个十分巨大的数字，分子的体积、质量都十分小，从而说明物质是由大量分子组成的估算分子大小或间距的两种模型.（a）球体模型：由于固体和液体分子间距离很小，因此可近似看成分子。

18、模型界定本模型是有关于光的本性、光的粒子性及光子与其它物体的作用规律，不涉及光的波动性规律问题。模型破解1. 光子起源1900年，M.普朗克解释黑体辐射能量分布时作出量子假设，物质振子与辐射之间的能量交换是不连续的，一份一份的，每一份的能量为h；1905年阿尔伯特爱因斯坦进一步提出光波本身就不是连续的而具有粒子性，爱因斯坦称之为光量子；1923年A.H.康普顿成功地用光量子概念解释了X光被物质散射时波长变化的康普顿效应，从而光量子概念被广泛接受和应用，1926年正式命名为光子。 2.光子的粒子特性(i)光子是光线中携带能量的粒。