1、备课资料 资料一：物理学研究的一种方法理想化方法 理想化方法是一种科学抽象,是研究物理学的重要方法.它根据所研究问题(一般都十分复杂.涉及诸多因素)的需要和具体情况,确定研究对象的主要因素和次要因素,保留主要因素.忽略次要因素,排除无关干扰,从而简明扼要地揭示事物的本质.理想化方法包括理想模型方法和理想实验方法。 1.理想实验 理想实验又叫做假想实验或思想上的实验,它是人们在思想中塑造的一种理想实验,是逻辑推理的一种特殊形式,在实际中并不能进行.伽利略用著名的理想斜面实验发现了力与运动的关系，指出运动不需要力来维持.研究电场强度时,设想在电场中放置不会引起电场改变的检验电荷,考查场中各点Fq的
2、值,引入电场强度的概念.显然上述实验是人们在思维中进行的理想过程,与实际实验相比,理想实验能更大程度地突出实验中的主要因素.忽略次要因素.得出更本质的结论。 2.理想模型 理想模型可分为对象模型、条件模型和过程模型三类 (1)对象模型： 用来代替研究对象实体的理想化模型,如质点、弹簧振子、单摆、理想气体、点电荷、理疆压器、点光源、光线、薄透镜以及关于原子结构的卢瑟福模型、玻尔模型等都属于对象模型 (2)条件模型： 把研究对象所处的外部条件理想化建立的模型叫做条件模型.如光滑表面、轻杆、轻绳、均匀介质、匀强电场和匀强磁场都属于条件模型 (3)过程模型： 实际的物理过程都是诸多因素作用的结果.忽略
3、次要因素的作用,只考虑主要因素引起的变化过程叫做过程模型 例如：在空气中自由下落的物体,在高度不大,空气阻力的作用忽略不计时,可抽象为自由落体运动，另外匀速直线运动、匀变速直线运动、抛体运动、匀速圆周运动、简谐运动、弹性碰撞、等温过程、绝热过程、稳恒电流都属于过程模型 在认识和理解物理模型时，应注意每种模型都有限定的适用条件和适用范围.把一个实际问题抽象为什么样的模型要具体问题具体分析，即使同一研究对象，在不同的研究中也可能需要抽象成不同的模型,例如研究地球绕太阳的公转可将地球看作质点,而研究地球自转，就不能将地球看作质点了.在物理学上,任何模型都是物理学上的特定条件下的模型，这就要求我们在选
4、择模型时，要综合考虑所研究问题的目的、性质等，然后再作出选择，不能随意地把什么对象、什么条件、什么过程归入某一种模型。 资料二：简谐运动规律的应用 简谐运动是机械振动规律最简单、最基本的一种周期性运动它的理想化模型常见的有弹簧振子和单摆简谐运动规律的内容包括位移、回复力、加速度、速度、动量、动能、势能和机械能等各物理量的变化规律.前五项是矢量,既有大小变化又有方向变化；后三项是标量，只有大小变化 根据位移的概念(物体由初位置指向末位置的有向线段)来判断其变化情况,这里的初位置是指平衡位置.那么,位移的大小变化特点是：靠近平衡位置，位移变小；远离平衡位置,位移变大，即“两头大，中间小”，最大位移
5、处为振幅方向变化特点是：振子在平衡位置左边振动时，不论是远离还是靠近平衡位置.其位移方向都是向左的；同理,在平衡位置右边振动时,都是向右的 根据回复力的公式f=-kx回复力的大小与位移大小成正比,方向始终相反.由牛顿第二定律得,回复力跟回复力产生的加速度大小和方向变化总是一致的.回复力和加速度的变化特点是：“两头大,中间小”.方向总是指向平衡位置.由于回复力是变力,振子做非匀变速运动 动量的变化与速度变化一致,大小变化特点是：“两头小，中间大”,方向均与振子运动方向一致 在振子质量不变的情况下.动能大小决定于速度的大小变化；势能大小决定于位移的大小变化由于简谐运动中只有重力或弹力做功，故机械能
6、守恒 例1做简谐运动的物体，每次通过一个确定的位置时，具有不同值的物理量是 ( ) A位移 B动能 C加速度 D速度 解析：在同一位置，它们的大小都是不变的.根据它们的方向特点,不难判断出速度正、反两个方向故选D 例2一弹簧振子以O为平衡位置在AB间做简谐运动。如图所示以下说法正确的是（）A.振子从A到O运动时,加速度方向和位移方向相同B.振子从O到A和从A到O运动,其加速度方向改变 C.振子从O到B时,做加速度不断增大的减速运动D.振子从B到A时,其回复力、加速度、速度的方向都相同 解析：根据方向特点判断A、B、D答案是错误的,C项中振子从O到B振动，加速度增大,速度减小故选c例3关于简谐运动的能量，下列说法正确的 ( ) A.振动能量跟振幅无关 B.动能最大时势能最大 C.振动中机械能守恒 D.单摆振动能量跟摆球质量无关参考答案C