1、第二部分 专题复习 高分保障,专题七 创造与探究,一、归纳式探究 题型概述 此专题需要学生从表格的数据中找出规律，利用等价变换法、控制变量法等物理研究方法进行解题，考查学生的归纳总结能力 典例分析 【例】 归纳式探究研究弹簧的刚性系数： 我们知道，弹簧受到的拉力越大，弹簧伸长的长度就越长但是，用同样大小的力去拉两只不同的弹簧，伸长的长度不同，这说明弹簧有“软”、“硬”之分，容易被拉伸的弹簧比较软，反之比较硬弹簧的软硬用它的刚性系数来表示刚性系数越大，弹簧越硬 为了研究弹簧的刚性系数与哪些因素有关，通过有关实验探究，取得数据如下：,(其中：S为制造弹簧的金属丝的横截面积，n为弹簧的匝数，r为弹簧
2、的半径，A为弹簧的刚性系数),(1)Ak ，其中k与制造弹簧的材料有关，材料不同，DK值一般不同上述实验中，钢的k值k钢 2109N/m2 (填数值和单位)将数据变成公式，运用的是 等价变换 法 (2)用粗细相同的铜丝做成半径相同但匝数不同的弹簧，则弹簧的刚性系数和匝数的关系可以用图象中的图线 b 表示 (3)如果用粗细相同的铜丝和钢丝做成匝数和半径相同的弹簧，都用10N的力拉伸时，用 铜 做成的弹簧变得更长 (4)用横截面积为9106m2的钢丝制成一个60匝、刚性系数为100N/m的弹簧，则该弹簧的半径为 3102 m.,专题训练 1归纳式探究研究鱼缸侧壁所受的压力： 由于液体内部有压强，当
3、鱼缸中盛入液体后，鱼缸侧壁就会受到液体的压力鱼缸侧壁所受的液体的压力跟什么因素有关呢？下表是小雨在鱼缸中盛入不同的液体进行研究得到的一些数据(其中：为液体密度，L为侧壁长度，H为液体深度，F为侧壁所受压力),(1)Fk LH2 ，其中k 5N/kg (填数值和单位)将数据表格形式变成公式形式，这里运用的科学方法是 等价变换 法 (2)在一个鱼缸中分别盛入相同深度的海水和淡水， 海水 对鱼缸侧壁的压力大 (3)在不同的游泳池中注入相同深度的水，游泳池侧壁所受的压力与侧壁长度的关系可以用图象中的图线 a 表示,(4)如图，拦河大坝的长度L为30m，若大坝能够承受的最大压力F为6107N，则水深H不
4、能超过 20 m.,2归纳式探究刚体的转动速度： 如果一个物体在运动中受力作用后，形状和大小不变，而且内部各点的相对位置不变，这样的物体我们称之为刚体刚体绕一固定点转动的速度快慢用角速度表示 下表给出了相同情况下，不同的均质细棒(认为是刚体)在绕中心转轴OO 转动(转动过程中不受外力)时的角速度大小的数据：,请回答下列问题： (1)上述情况下，质量为m的均质细棒绕转轴OO 转动时的角速度大小可用关系式k 来表示，其中k 1.5kgm2s1 (填上数值和单位),(2)对于一定长度的均质细棒绕中心转轴OO 转动的角速度大小与质量关系可以用图象中的图线 b 来表示 (3)花样滑冰运动员，身体开始旋转
5、时，两臂伸开，然后迅速收回两臂，这时旋转的速度比开始 快 (填“快”或“慢”),3归纳式探究研究电子在电场中的偏转：,如图甲所示，给两块等大、正对、靠近的平行金属板加上电压，两板之间就有了电场若将电子沿着平行于两板的中线方向入射到电场中，电子就会发生偏转若两板间距为d，板长为L，所加的电压为U，电子入射初速度为v0，离开电场时偏移的距离为y，则经研究得到如下数据：,(1)yk ，其中k 91010m2/(Vs2) (填数值和单位)将数据表格形式变成公式形式，运用了 等价变换 法 (2)相同情况下，电子的入射初速度越大，偏移距离越 小 .它们之间的关系可以用图乙中的图线 b 表示 (3)现有两块
6、平行相对的长度为5cm、间距为1cm的金属板，为了让初速度为3107m/s的电子从一端沿两板间中线方向入射后，刚好能从另一端的金属板边缘处射出，需要加 200 V的电压,4归纳式探究 我们已经学过弹簧在拉力的作用下会伸长，而且在弹性范围内，弹簧所受的拉力越大，弹簧伸长越长，在桥梁建筑工程中所用的金属材料(如钢筋钢梁等)在外力作用下也会伸长，其伸长量l不仅和拉力F的大小有关，还与金属材料的长度l、直径D和金属材料的种类有关，小雨利用不同规格的黄铜丝进行了如图所示的实验得到如下数据：,(1)根据上述数据表格可以得出lk ，其中k 1.21011m2/N (填上数值和单位)，在寻求黄铜丝的伸长量与各
7、个因素的具体比例关系时，我们运用的研究方法是 控制变量 法 (2)在其他情况相同时，金属材料的长度越大，其伸长量越 大 ，二者的关系可用图象中的图线 a 表示 (3)现有长为0.2m，直径为2103的黄铜丝在如图拉力的作用下伸长了0.6104m，则黄铜丝受到的拉力为 100 N.,5(1)升力系数：一块平板以一定的冲角(平板与水平方向的夹角)在空气中水平运动时，平板会受到一个竖直向上的升力FL(如图)升力公式为FL (CL为升力系数，为空气的密度，v为平板的速度，S为平板的面积)CL是一个没有单位的数值 在研究某飞机机翼的CL与的关系时，获得如下数据：,由表中数据可以看出：冲角越大，升力系数越
8、 大 .但是，当冲角超过一定角度时，升力系数反而减小上述关系可以用图象中的图线 甲 来表示 (2)飞机的飞行：根据上述升力公式可知，加快飞行速度，就会使升力增大，飞机就会向上飘，若要保持飞行高度不变，就应保持飞机的升力不变，因而需要减小 升力系数(CL) ，这可以通过改变机翼的 冲角() 来实现,二、演绎式探究 题型概述 此专题考查学生的综合探究能力，题目的知识来源广泛，不乏高中物理或大学物理的相关知识，要求学生利用初中阶段所学物理学习方法及研究方法，将新知识现学现用，对学生能力要求较高 典例分析 【例】 演绎式探究研究机械能守恒与平抛运动：,(1)如图甲，质量为m的小球从高度为h的光滑斜面顶
9、端由静止自由滑下，到达斜面底端的速度为v，此过程机械能守恒，关系式mgh1/2mv2成立，则一个物体从高0.2m的光滑斜面顶端自由下滑到斜面底端时的速度为 2 m/s.(g取10N/kg) 如图乙，将物体以一定的初速度v0沿水平方向抛出(不计阻力)，物体做平抛运动，在水平方向运动的距离xv0t，在竖直方向下落的高度y1/2gt2，则y与x的关系可用丙图中的图线 b 表示 (2)如图丁所示，小球沿长度为l的光滑斜面AB由静止自由滑下，经过高度为h的光滑桌面BC后做平抛运动，撞到前方挡板的D点，桌边到挡板的距离为s，D点到地面的高度为d，请推理证明：dh .,专题训练 1测量洪水的流量大小时，常用
10、体积流量来表示体积流量的定义为液体每秒流过某一横截面的体积若用QV表示体积流量，则体积流量的公式为QV ，其国际单位为m3/s.在测量液体的质量时，我们也常用质量流量Qm来表示 (1)请你写出质量流量的定义、公式和国际单位 定义： 液体每秒流过某一横截面的质量 . 公式： Qm .国际单位： kg/s . (2)已知含有泥沙的河水密度为，河水流速为v，河水横截面积为S，则河水的质量流量为Qm Sv .,甲 乙 向心力F心的数学表达式为(比例系数k1)( D ),2探索带电粒子在磁场中的运动情况 (1)用细绳拴一小球在水平面内绕圆心O匀速转动，绳对球有一个指向圆心的拉力，此力叫向心力向心力的大小
11、F心与小球的质量m成正比、与转动半径R成反比、与转动速度v的关系图象如甲图,(2)乙图中，“”表示磁场方向垂直于纸面向里 当质量为m、带电量为q的粒子以速度v沿垂直于磁场的方向进入磁感应强度为B的磁场中时，粒子在磁场中会受到洛伦兹力的作用，洛伦兹力的大小F洛qvB.并且粒子在磁场中将做匀速圆周运动，粒子所受洛伦兹力就是粒子做匀速圆周运动的向心力 带电粒子在磁场中运动一周所用的时间叫做该粒子的运动周期，请推导出粒子做匀速圆周运动的周期T的数学表达式,(3)某带电粒子的电量为1.61019C(国际单位库仑的符号)，质量为9.11031kg，在磁感应强度为1.0104T(国际单位特斯拉的符号)的磁场
12、中以某一速度做匀速圆周运动，则该粒子运动周期T为 3.6107 s.,3演绎式探究探索宇宙： (1)牛顿认为，宇宙中任何两个物体之间都存在引力，引力大小 ，其中m1、m2分别为两个物体的质量，r为两个物体间的距离，DK6.671011m3/(kgs2)可见，当两个物体间的距离增大时，它们之间的引力将变 小 . (2)当我们用线绳拴着一个小球使它以手为圆心转动时，绳子对小球有一个向圆心拉的力，这个力叫做向心 力这是小球得以绕圆心做圆周运动的条件 宇宙中的星体也是如此： 地球绕太阳的运动可以近似地看作是匀速圆周 运动(如图)，地球受到一个恒定的指向圆心 (太阳)的向心力，向心力的大小F心 ， 其中
13、m为地球质量，v为地球绕太阳匀速运动的速度，r为运动半径(也即两星之间的距离)并且，向心力的大小等于太阳对它的引力F引，已知地球绕太阳运动一周的时间(周期)为T，太阳的质量为M，请证明 .,4(1)电场强度 我们知道，磁体周围存在磁场；同样，带电体周围存在电场，我们用电场强度E表示电场的强弱，在电场中各点E的大小一般是不同的，E越大，表示该点电场越强，不同点E的方向一般也不同 如图甲所示，若一个小球带的电荷量为q，则与其距离为r的A点处的电场强度大小为E (k为常数)，这说明距离带电体越远，电场越 弱 .A点处电场强度E的方向如图甲中箭头所示,(2)环形带电体的电场强度 如图乙所示是一个带电均匀的圆环已知圆环的半径为R，所带的总电荷量为Q，过圆环中心O点作一垂直于圆环平面的直线，那么在此直线上与环心相距为x的P点处的电场强度EP的表达式是怎样的呢？,
