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名師總結(jié)1:高中物理試題中不變量二十例

 daoge6302 2022-08-13 發(fā)布于湖南

 物理習題中有很多二級結(jié)論對我們解題有很大幫助,我們在習題教學中要深挖其內(nèi)涵,一些習題中在不同條件下,某些物理量是一個定值,我們要總結(jié)它的規(guī)律,體會物理學之美,開闊物理思維,但是理解這些知識要記住它的適用條件才能不機械記憶,生搬亂套公式。

一.模型和結(jié)論

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  小球從四分之一光滑圓弧軌道最高點A處靜止釋放,運動到最低點B,在最低點小球的向心加速度為定值,an=2g,與小球質(zhì)量以及圓弧軌道的半徑R無關(guān)

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在傾角為θ的固定斜面頂端平拋一個物體,落回斜面時的速度偏角α為定值,其中

圖片與初速度無關(guān)

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豎直面內(nèi)固定一光滑圓軌道,小球在軌道內(nèi)側(cè)做圓周運動,經(jīng)過最低點時對軌道的壓力與經(jīng)過最高點時對軌道的壓力大小的差值是一個定值 

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m是小球的質(zhì)量,這個差值與軌道半徑和小球的速度無關(guān)

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輕繩一端固定,另一端系一小球,在離固定點高h的水平面內(nèi)做勻速圓周運動,小球運動的周期是一個定值 

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與繩長和小球的質(zhì)量無關(guān)。

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固定光滑半圓弧面,一個小球用細繩連接繞過位于圓心正上方的定滑輪,用力F拉繩使小球緩慢沿圓弧向上運動到最高點前,小球?qū)壍赖膲毫Σ蛔?,已知圓弧的半徑為R,滑輪到圓心的高度為h,

圖片N與位置無關(guān)

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如圖所示,輕質(zhì)不可伸長的晾衣繩兩端分別固定在豎直桿MN上的a、b兩點,懸掛衣服的衣架鉤是光滑的,掛于繩上衣服處于靜止狀態(tài)。如果把固定點移到b點再次平衡時,繩子的拉力不變。與豎直方向固定點b的位置無關(guān)

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OA為一遵循胡克定律的彈性輕繩,其一端固定于天花板上的O點,另一端與靜止在動摩擦因數(shù)恒定的水平地面上的滑塊A相連.當繩處于豎直位置時,滑塊A對地面有壓力作用.B為緊挨繩的一光滑水平小釘,它到天花板的距離BO等于彈性繩的自然長度.現(xiàn)用一水平力F作用于A,使之向右緩慢地做直線運動,則在運動過程中地面的支持力不變,與位置無關(guān)。

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兩物塊A、B并排放到水平面上,A質(zhì)量為m,B質(zhì)量為M,在水平恒力推力作用下兩物體向右加速運動,AB與地面的動摩擦因數(shù)相同,A、B 之間的彈力大小為

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與地面粗糙程度無關(guān),與放到斜面還是水平面無關(guān)。

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水平面上有一個小車,在車廂內(nèi),一個小球被一個水平繩oa和一個傾斜繩ob連接,繩的另一端固定在車的豎直后壁和頂壁,當車水平加速度增大過程,如果小球位置不變,繩OB的拉力不變,與加速度無關(guān)。

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如圖質(zhì)量均勻的球體,挖去一個直徑為R的小球,一個質(zhì)點在空腔內(nèi)沿著半徑方向下落過程,加速度不變。與在空腔的位置無關(guān)。

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一個物塊放在水平面上,輕質(zhì)彈簧一段固定在物塊上,另一端用水平力F拉彈簧,彈簧處于水平方向,此時彈簧的示數(shù)為F為定值,與物體靜止、勻速還是加速都無關(guān)

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   半徑為R的圓環(huán)豎直固定,從圓環(huán)最高點向圓上引斜面,或者從圓上向最低點引斜面,斜面光滑,小球從斜面最高點靜止釋放運動到底端的時間相同,與斜面位置無關(guān)。

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相同材料構(gòu)成的斜面,底邊長度相同為x,高不同,同一小球從不同斜面頂端下滑,到達底端過程中,摩擦生熱Q相同,與高度無關(guān)。

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兩個小球在光滑漏斗內(nèi)壁做勻速圓周運動,A的半徑大于B的半徑,兩個小球的向心加速度相同,與小球的質(zhì)量和高度無關(guān)。

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  粒子以相同的速度垂直電場沿極板中間進入電場,從右側(cè)離開兩極板進入右側(cè)的勻強磁場中,磁場邊界與極板右側(cè)相切,粒子再回到磁場邊界時,進入磁場和離開磁場兩點之間的距離d 是一個定值,與兩極板之間的電壓無關(guān)。

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豎直平行板電壓為U1,水平金屬板電壓為U2,水平金屬板長為L,板間距為d,不同粒子從豎直金屬板左端靜止釋放,經(jīng)過小孔從水平金屬板中線進入板內(nèi),所有粒子從右端離開兩極板時運動軌跡相同,離開時速度與水平的夾角和豎直側(cè)移量都相同,與粒子性質(zhì)無關(guān)。

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圓形勻強磁場區(qū)域半徑為R,粒子垂直磁場方向且平行入射,當粒子在磁場中運動的圓周軌道半徑也是R時,所有粒子出射點固定。與粒子入射的位置無關(guān)

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平行板電容器,極板帶電量為Q,電容為C,充電后與電源斷開,兩極板之間距離增大或者減小時,板間電場強度不變

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                                        與板間距無關(guān)

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在磁感應強度為B、方向豎直向下的勻強磁場中,間距為L的光滑水平U型導體框左端連接一阻值為R的電阻,質(zhì)量為m、電阻為r的導體棒PQ置于導體框上。不計導體框的電阻。PQ棒以水平向右的初速度開始運動,經(jīng)過abb、c的間距相等的兩個過程。通過電阻的電量相等,與速度無關(guān)

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固定的框架,相同材料的導體棒從框架左端向右勻速運動,整個裝置處于垂直的勻強磁場之中,導體棒與框架的軸向垂直,并且與框架接觸良好,在運動過程中,回路的電流不變

二.實例證明過程

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(此文是佳木斯市教育科學“十四五”規(guī)劃一般課題的階段性成果,課題名稱:“三新”背景下基于物理學科核心素養(yǎng)的高中物理測評實踐研究,編號JY14522009

作者介紹:

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     沙希文,佳木斯一中,物理高級教師,教齡20年,市教學能手,市模范教師,多篇文章發(fā)表在《教學考試》等期刊。參與主持市級省級課題。佳木斯大學碩士研究生導師,佳木斯名班主任工作室成員,作者聯(lián)系方式:15246498065

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