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高三物理复习中的几点建议

2015-12-21徐海俊

中学生理科应试 2015年11期
关键词:谱段木棍斜面

徐海俊

在高三物理复习中,除了要在理解物理基本知识的含义、前因后果、适用条件以及相关概念的联系和区别方面下功夫以外,还要从以下几方面提高自己的能力.

一、注意物理知识在其它领域的应用,提高分析、解决实际问题的能力

学习物理的基本知识仅仅停留在理解上是不够

的,还要能在理解的基础上,应用这些知识解决

生产、生活中的问题.

例1 测定患者的血沉,在医学上有助于医生对病情作出判断.设血液是由红血球和血浆组成的

悬浮液.将此悬浮液放进竖直放置的血沉管内,红血

球会在血浆中匀速下沉,其下沉速率称为血沉.某人

的血沉v值大约是10 min/h.如果把红血球近似看作

是半径为R的小球,且认为它在血浆中下沉时所受

的粘滞阻力f=6πηRv.在室温下η≈1.8×10-3Pa·s.已知血浆的密度ρ0≈1.3×103kg/m3,红血球的密度ρ≈1.3×103kg/m3.试由以上数据估算红血球半径的大小.(结果取一位有效数字即可)

分析 本题叙述的血沉是取自医学上的验血常

规.解决这个问题的关键是要敢于读下去,不要被生

疏的公式和符号吓倒,读到底就会发现,其物理过程

只不过是红血球在血浆中受力平衡做匀速直线运动

而已,所用的物理知识就是同一直线上的三力平衡.

简答如下: mg=F浮+f,其中m=ρV=

ρ 4 3 πR3,F浮=ρ0Vg=ρ0 4 3 πR3g

得R= 3ηv 200g =3×10-6m

二、注意提高从图、表中获取信息的能力

人们对自然界的各种现象和规律通常是用图表来描述的.要求我们能读懂自然科学方面的资料,能看懂图表所包含的信息,并能从中找出规律.

例2 某物体以一定的初速度沿斜面向上运动,设物体在斜面上能达到的最大位移为sm.由实

验测得sm与斜面倾角θ的关系如图1所示,θ角可在

0~π/2之间变化,g取10 m/s2,通过计算求sm的

最小值,以及sm为最小值时的倾角.

分析 本题的关键是要

图1

抓住特殊情况下sm与

θ的对应关系.简答如下:

当θ=π/2时,斜面变为竖直

平面,这时物体的运动就是

竖直上抛运动,v20=2gs,v0= 2gs =10 2 m/s;

当θ=0°时,斜面变为

水平面,这时v20=2μgs′,μ= 3 3 .

当θ为一般值时mgsinθ+μmgcosθ=ma,

a=gsinθ+μgcosθ

这时,sm= v20 2a = v20 2g(sinθ+μcosθ)

则当θ=60°时sm有最小值为8.66 m.

三、注意提高设计实验的能力

近年来,高考中不仅考大纲中规定的实验,还考查根据要求自己设计的实验.而这方面知识正

是学生的薄弱环节,在复习中一定要加强训练.

例3 给出下列实验器材:轻木棍一根,铁板一块,直尺一把,试设计测定木棍与铁板之间的动摩擦因数的实验方案.

测量工具只有一把尺子,用一般公式μ= f N ,通过测量摩擦力f和压力N的方法行不通了.现设计

图2

如下.

原理:如图2所示,用力F

沿倾斜的木棍下压,当倾角α为

某一值时,木棍恰好开始沿支撑面

(铁板)滑动.可得

Fcosα=μ(mg+Fsinα)

μ= Fcosα mg+Fsinα

因为是轻木棍,压力F远大

于棍的重力mg,所以,μ= Fcosα Fsinα =ctgα= a b

方法:(1)用较大的力压住木棍的顶端使之逐渐倾斜,当木棍即将滑动时停止倾斜.

(2)用直尺测出a、b,根据公式μ= a b ,计算出动摩擦因数.

四、注意科技模型类问题

纵观近几年高考理科试卷,

反映自然科学发展最新成果的“科技模型”的

物理问题经常出现.这种题目以能力立意,应用性

强.

例4 静止在太空飞行器上,有一种装置,它利

用电场加速带电粒子,形成向外发射的粒子流,从而

对飞行器产生反冲力,使其获得加速度.已知飞行器

的质量为M,发射的是2价氧离子,发射功率为P,

加速电压为U,每个氧离子的质量为m,单位电荷

的电量为e,不计发射氧离子后飞行器的质量变化,

求:(1)射出的氧离子的速度;

(2)每秒钟射出的氧离子数;

(3)射出氧离子后飞行器开始运动的加速度.

分析 该题是高科技太空飞行器控制的尖端科技问题,但实际上的物理模型只不过是带电粒子在电场中的加速问题和动量守恒问题.简答如下.

(1)对氧离子应用动能定理得

ΔEk= 1 2 mv2=2eU v=2 eU m

(2)设每秒射出的氧离子数为n,则

P=nΔEk=2neU n= P 2eU

(3)对氧离子和飞行器组成的系统应用动量守恒得ntmv=Mv′

加速度为a= v′ t = nmv M = P M m eU

五、注意热点问题,提高阅读科普资料的能力

现在的理科考试中非常注意自然科学方面的热

点问题,这类问题对应的试题,一般题目的叙述都比

较长,就像一篇科普文章,通常要用到多学科知识来

解决,属于跨学科综合试题.解题关键是耐心阅读,

从中抽象出相关学科模型.

例5 在地球上,90%的臭氧分布在距离地面

25 km附近的平流层内,在吸收紫外线方面起着举足轻重的作用.平流层中一旦缺少臭氧,对生物有害的

紫外线就会毫无遮挡地照射到地面上,过多的紫外

线照射会提高皮肤癌和白内障的发病率,也会影响

人类的免疫系统,对地球的生物化学环境和生物的

生长、发育、繁殖、分布都会造成严重的危害.

(1)由于臭氧在紫外线波长200 nm~300 nm的谱段有强吸收带,在300 nm~340 nm的谱段有弱吸收带,在440 nm~740 nm可见光区有吸收带,所以臭氧层可以大量吸收紫外线和可见光.

①紫外线产生的微观机理是( ).

A.振荡电路中自由电子的运动而产生的

B.原子的外层电子受到激发而产生的

C.原子的内层电子受到激发而产生的

D.原子核受到激发而产生的

②若用上述两种波长的紫外线照射银板,试计

算说明哪个谱段的光线可使银板产生光电效应(银的极限频率为1.15×1015 Hz)?

(2)一般把来自太阳的紫外辐射按照波长的大小分为三个区,波长在315 nm~400 nm之间的称为

UV-A区,该区的紫外线是地表生物所必需的,它

可以促进人体的固醇类转化成维生素D;波长为

200 nm~280 nm之间的称为UV-C区,这部分紫外

线不会到达地表造成不良影响;波长为280 nm~

315 nm之间的称为UV-B区,这部分紫外线辐射可

能到达地表,是对人类和生态系统造成最大危害的

部分.

①维生素D的主要功能是( ).

A.促进人体正常发育,增强抵抗力,维持人体的正常视觉

B.维持人体正常的新陈代谢和神经系统的正常生理功能

C.维持正常的新陈代谢,维持骨骼、肌肉和血管的正常生理作甩,增强抵抗力

D.促进钙、磷吸收和骨骼发育

②人体缺乏维生素D,会引起( ).

A.夜盲症 B.坏血病

C.佝偻病 D.神经炎

③下列哪些食物是维生素C的重要来源( ).

A.胡萝卜 B.鱼肝油 C.糙米 D.草梅

(3)高空中的氧气受阳光中的紫外线照射,通过下面的反应形成臭氧a.O2=2O b.O2+O=O3.

①写出以上a、b反应的总方程式.

②氧气和臭氧互称为 .

分析 该题是一道关于地球生存环境的理、化、生综合问题.简答如下:

(1)①B ②银的极限波长为

λ=c/ν=2.61×10-7 m=261 nm

只有入射光的波长小于这个波长才能发生光电

效应,所以200 nm~300 nm谱段中有一部分能使银

板发生光电效应.

(2)①D ②C ③B

(3)①3O2=2O3

②氧气和臭氧是同一元素形成的不同的单质,它们互称同素异形体.

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