2006年高考物理备考建议

另外在2005年1月15日凌晨，“惠更斯”号探测器成功登陆土卫六，创下人类探测器登陆其他天体最远距离的新纪录。如以“深度撞击”号铜质撞击器与坦普尔1号彗星相撞命题，要求考生计算铜质撞击器与彗星相撞前的动量,撞击过程中的平均冲力,撞击过程中释放出的能量等.

由欧盟发射的“卡西尼”号飞船历时7年，飞行了5亿公里后进入土星轨道，它携带的“惠更斯”探测器于2005年1月14日成功登陆土卫六，对土卫六的压力、温度、风速、大气成分进行了全面测量。上海天文台的25米射电望远镜全程参与了“惠更斯”登陆土卫六的联测过程。与该背景命题的知识点有：开普勒三大定律、万有引力定律、匀速圆周运动、牛顿第二定律、飞船中的失重超重，“惠更斯”号登陆过程涉及动量、能量知识。本背景还可以设计性实验题形式出现，考查土卫六上的重力、磁场、大气压强的测量方法。

如: 美国发现太阳系内第十大行星. 美国天文学家7月29日宣布，发现了太阳系内第十大行星, 这颗行星位于柯伊伯带，体积相当于冥王星的1.5倍，是太阳系外围发现的第一颗比冥王星大的天体，也是自1846年发现海王星以来,人类发现的太阳系中最大天体.如果这一发现得到证实，关于太阳系的天文常识均将改写. 以此为背景命题可涉及的知识点有: 利用开普勒三大定律、万有定律求第十大行星绕太阳公转周期、速度, 设计一个利用探测器测定第十大行星质量的方案等.

8、科学技术的应用 “ 科学、技术和社会”（STS）教育是世界各国科学教育改革中形成的一股潮流，它主张教育中应该强调科学技术在社会生产、生活中的应用, 新课程改革体现了这一理念。近年高考命题加大了以STS为背景的试题比重，联系STS的试题与物理知识密切相关，可有效考查考生运用所学知识解决实际问题的能力。

【例2】如图所示为用于火灾报警的离子式烟雾传感器原理图，在网罩1内有电极板2和3，a端接电源，4是一小块放射性同位素镅241，它能放射出一种很容易使气体电离的粒子。平时镅放射出来的粒子使两个电极间的空气电离，形成较强的电流，发生火灾时，烟雾进入网罩内，烟的颗粒吸收空气中的离子和镅放射出来的粒子，导致电流变化，报警器检测出这种变化，发出报警。有关这种报警器的下列说法正确的是

A、镅放射出来的是α粒子 B、镅放射出来的是β粒子 C、有烟雾时电流减弱 D、有烟雾时电流增强

9、科学探索与研究 近年高考试卷上探究性试题频频推出，试题内容具有开放性、解题过程具有探究性，试题通过数据、图表等给考生提供新情景信息，考查考生对新信息的获取能力和处理能力。

【例3】利用传感器和计算机可以测量快速变化的力的瞬时值，下图是用这种方法获得的弹性绳中拉力随时间变化的图线，实验时，把小球举高到绳子的悬点O处，然后放手让小球自由下落，由此图线提供的信息，以下判断正确的是( )

A、t2 时刻小球速度最大

B、t1 ~ t2 期间小球速度先增大后减小 C、t3 时刻小球动能最小

D、t1 与t4 时刻小球动量相同

【例4】两个氘核聚变，必须使它们之间距离接近到r0 ，也就是接近到核力能够发生作用的范围。物质温度很高时，氘原子将变为等离子体，等离子的分子平均动能为 EK=3k1T/ 2 ，式中的k1 叫玻耳兹曼常数，T为热力学温度，两个氖核之间的电势能EP = ke2/r , k为静电力常量，r为电荷之间的距离，则氖核发生聚变的温度至少应为( )

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A、ke2 / k1 r0 B、2 ke2 / 3k1 r0 C、ke2 / 3k1 r0 D、4 ke2 / 3k1 r0

2006年高考命题的新背景答案: 例1（1）13.4m/s＜v＜17m/s （2）h＜2.4m时，无论击球速度为多大，球总是触网或出界 例2 AC 例3 B 例4 C

1、神舟六号飞船载人航天 2、“2005—世界物理年” 3、关注近年诺贝尔物理奖 4、关注北京奥运和体育竞技 5、近年世界上重大科技突破 6、关注工矿安全生产 7、天体物理与宇宙探索 8、科学技术的应用 9、科学探索与研究

四. 设计综合性复习专题, 训练学生举一反三、触类旁通

近几年高考试卷中，许多试题都是由经典习题通过变换情境、改变条件、转换角度等方式变形而来，掌握了习题变形的思路和方法，可以使解题少走弯路，跳出题海。

动量定理是高中物理中的一条重要规律，也是高考考查的重点，其表达式为I =△p ，这里的I是物体所受外力的总冲量，△p是物体动量的增量，即物体末状态与初状态的动量之差。本文以《动量定理》一节的课本例题〔人教版高中物理(必修加选修)笫二册中笫6页〕为例，探讨课本经典习题的变形方式，以期达到举一反三的作用。

[例题] 一个质量为0.18 kg的垒球, 以25 m／s的水度飞向球棒( 如图所示)，被球棒打击后，反向水平飞回，的大小为45 m／s ， 设球棒与垒球的作用时间为0.0l s ，对垒球的平均作用力有多大?

分析 球棒对垒球的作用力是变力，力的作用时间很这个短时间内，力的大小先是急剧地增大，然后又急剧地减

平速速度

球棒短．在小为

零．在冲击、碰撞一类问题中，相互作用的时间很短，力的变化

都具有这个特点，动量定理适用于变力，因此，可以用动量定理求球棒对垒球的平均作用力． 由题中所给的量可以算出垒球的初动量和末动量，由动量定理即可求出垒球所受的平均作用力．

解 取垒球飞向球棒时的方向为正方向．

垒球的初动量为 p ＝ mv ＝ 0.18?25 kg·m／s ＝ 4.5 kg·m／s 垒球的末动量为 p ’＝mv ’ ＝一0.18?45 kg·m／s ＝ 一8.1 kg·m／s ,p?p?8.1?4.5? 由动量定理可得垒球所受的平均力为 F= = 1260 N

垒球所受的平均力的大小为1260 N ， 负号表示力的方向与所选的正方向相反，即力的

方向与垒球飞回的方向相同．

变形一 变换研究对象,从单个刚体变换成连续介质（流体），考查考生运用动量定理灵活处理流体问题的能力

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t0.01涉及介质连续作用的问题，直接分析很难下手，首先需要恰当选取其中的一部分（微元）作为研究对象，然后运用动量定理进行处理, 处理流体问题采用微元法可迅速找到解题的突破口。

【例1】如图（a）所示，上部开口的瓶子里装有液体，在瓶子的底部钻一小孔，液体便从小孔中流出，当瓶中液体高度为h时，试求液体从小孔中流出的速度多大？

点拨 以开口处正在流出的一小部分液体微元作为研究对象，如图（b）所示。设小孔的面积为S，液体元在△t时间内从瓶内流出，速度由零变为v ，所以这部分液体元的长度 l = v△t / 2 ；质量 m =ρS v△t / 2 。显然上方液柱在开口处的压强 p =ρg h ，因此小液体元所受的压力 F= pS =ρg h S ，对这部分液体元由动量定理有：F△t = mv－0， 即：ρg h S△t =（ρg v△t /2）v ，解得液体从小孔中流出的速度 v =

变形二 变换考查角度，考查运用动量定理分量式分析某一方向上的冲量或动量变化 【例2】如图所示为一空间探测器的示意图，P1 、P2 、P3 、P4 是四个喷气发动机， P1 、P2的连线与空间一固定坐标系的x轴平行，P3 、P4的连线与y轴平行．每台发动机开动时，都能向探测器提供推力，但不会使探测器转动．开始时，探测器以恒定的速率vo向正x方向平动．要使探测器改为向正x偏负y 60° 的方向以原来的速率vo平动，则可( )

A．先开动P1 适当时间，再开动P4 适当时间 B. 先开动P3 适当时间，再开动P2 适当时间 C. 开动P4 适当时间

D. 先开动P3 适当时间，再开动P4 适当时间 点拨 探测器原沿着x轴正方向以速率v 0飞行，具有的动量m v o ，方向沿x轴正方向．通过操作四个喷气发动机，使得探测器仍以速率vo沿着正x偏负y 60° 方向飞行，则探测器具有的动量的大小仍等于m v 0 ，而方向变为沿正x偏负y 60° 方向，即探测器动量的x分量由m vo 改变为m v0 cos 60° ＝m v0 /2 ，而y分量由0改变为 一m v0 sin 60° = 一

32m v0 , 根据动量定理可断定必须开动向正x方向喷气的P1一段时间， 以使探测器动量

的x分量由m v0 改变为m v0 /2 , 同时还要再开动向正y方向喷气的P4一段时间， 以使探测器动量的y分量由0改变为一

32m v0 , 故在题给的四个选项中，只有A项正确．

变形三 变换物理情境，将一维的直线运动更换成二维的曲线运动，考查学生运用动量定理进行矢量运算的能力

【例3】摆球质量为m的单摆，摆长为L，单摆的摆动过程中的最大摆角为θ(θ＜5°)，试求摆球从最大位移处第一次运动到平衡位置的过程中，摆线拉力的冲量大小。

点拨 单摆运动过程中，受重力和摆线拉力作用，摆线的拉力为变力，无法直接计算，可考虑利用动量定理。先求合力的冲量，再求重力的冲量，即可求出摆线拉力的冲量。由单摆的周期公式和机械能守恒定律，不难求得摆球从最大位移处运动到平衡位置所用时间

, 摆球运动到最低点时的速度 。

再由动量定理可求得摆球在运动过程中所受合力的冲

量

，

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而其中重力的冲量

它们的方向如图所示，最后由矢量运算的平等四边形定则可求得摆线拉力冲量

变形四 研究对象从单一物体转换成多个物体组成的系统，考查运用动量定律分析物体系统中动量变化的能力

【例4】质量为M的金属块和质量为m的木块通过细线系在一起，从静止开始以加速度a在水中下沉。经过时间t线断了，金属块和木块分开，再经过时间t ’ ，木块停止下沉，此时金属块的速度为多大？设此时金属块还没有碰到水的底面。

点拨 本题如果分别把金属块和木块作为研究对象，各自运用动量定理，这样做非常麻烦。如果把金属块和木块当作一个整体进行研究，整体从开始运动到线断开, 再到木块停止下沉的全部（t+t’）时间内，整个过程中金属块和木块所受到的重力、浮力均未变，所受合外力不变，F合=（M+m)a , 对整体运动全过程运用动量定理：F合（t+t’）= M v ，解得金属块速度 v = (M+m)（t+t’）a / M

动量定理不仅对单个物体有效，对多个物体组成的系统同样适用，以系统为研究对象，不但物体过程清晰明了，而且数学运算简洁方便，但要注意的是，这时的研究对象已经是物体系，这里的冲量I必须是系统所受外力的总冲量，△p必须是系统总动量的变化。

变形五 研究过程从单一过程转换成多个过程，考查运用动量定量分析多过程问题的能力。

【例5】如图所示，两平行的光滑金属导轨相距为L ，用导线连在一起，整个装置垂直处于磁感强度为B的匀强另有一根长也为L的金属棒垂直放在导轨上，现给金属棒水平初速度v 。若已知金属棒从开始运动到停止的这段时过金属棒的电量为q ，试求该段时间内金属棒所受安培力的冲量。

点拨 由于电磁感应现象，金属棒受向左安培力作用而做减速运动，是一个持续的运动过程。但由于安培力F = B2 L2 v /R ，其大小随金属棒速度的减小而减小，所以无法直接对其全过程运用动量定理进行计算。为此，我们可以把金属棒整个运动的时间，分割成若干段极短的时间△t1、△t2、△t3、?、△tn ，在其中的每一段时间内，可以认为安培力不变，这样在其中△t1时间内，安培力的冲量为：I1=F1·△t1=BI1L·△t1=Bq1L； 同理，在其中△t2时间内，安培力的冲量为： I2=F2·△t2=Bq2L，? 以此类推，在△tn时间内，安培力的冲量为： In=Fn·△tn=BqnL， 对所有段时间求和，可得整个过程中安培力的冲量为： I= I1+ I2+?+ In=B L（q1 + q2 + ?+qn）=B q L .

动量定量的本质是力对时间积累效果的反映，其表达式中的冲量I ，本身就是一个过程量, 动量定理的基本运用就是解决涉及作用时间的问题, 动量定理可以应用于较短的作用过程，如碰撞、爆炸等，也可以应用于较长的作用过程，甚至多个运动过程。

变形六 研究领域的扩大，动量定理解决的问题从经典物理（宏观、低速）延伸到近代物理（微观、高速）领域

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导轨左端磁场中，一向右的间内，通

【例6】据量子理论，照射到物体表面的光子被吸收或反射时都会对物体产生压强，这就是“光压”（用符号A表示）。一台二氧化碳气体激光器发出的激光，功率为P0 ，射出光束的横截面积为S ，当它垂直照射到一物体表面并被全部反射时，试求该激光束对物体的“光压”。

点拨 由光子的动量表达式p = h /λ（其中c为光速）和爱因斯坦的质量方程E = mc2 ，可推得每个光子的能量E与其动量p的关系为 p = E/c 。考察激光器在辐射过程中的一段时间△t ，在这△t时间内激光器辐射的能量为E0 = P0·△t ，因此共有n = E0 / E个光子照射到物体表面，所以这段时间内所有光子动量的增量和为：

?p?n?2p?E0E?2Ec?2p0·?tc

再由动量定理得：F=△p/△t = 2P0/c ，因此该激光束对物体产生的“光压” A = F/S = 2P0 / S c

对于动量定理，教材中是根据牛顿第二定律推导得的, 我们知道，牛顿定律只能适用于宏观、低速情形，但动量定理无论是在宏观还是微观、低速还是高速情况下都是适用的，动量定理的应用具有广泛性，所以在物理情境变换到近代物理领域甚止目前尚未认识的领域仍可运用动量定理.

课本经典习题经过变换可衍生出大量题目, 本文所用例题的形式可以延伸到电场、磁 场、电磁感应、原子物理等章节, 近年高考、竞赛以及各地模拟卷中涉及动量定理的试题无不是课本习题的变换和翻版, 因此, 每个学生不要陷入题海, 盲目做题, 应注意重视课本, 善于将课本习题举一反三, 不断总结归纳, 掌握方式方法, 这样可以提高学习效率, 起到事半功倍作用。

五. 冲刺阶段提高复习水平的意见 1.分层次制订好进度计划 2.提高讲评课的效果

3.注重学科知识体系和学科思想方法 4.教学目标定位要准确

5.注意考后面批，加强应试指导 6.吃透考试大纲, 研究考试方问 7.提高学生作业效果

8.纠正不合理学习方法，提高学习效率 9.适当解除思想压力，考试之前轻松上阵

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