1、专题复习：类比思想从高考题谈起从高考题谈起极板间既有静电场也有重力场。电势反映了静电场各点的能的性极板间既有静电场也有重力场。电势反映了静电场各点的能的性质质,请写出电势的定义式。类比电势的定义方法请写出电势的定义式。类比电势的定义方法,在重力场中建立在重力场中建立“重力势重力势”的概念的概念,并简要说明电势和并简要说明电势和“重力势重力势”的共同特点。的共同特点。类比是一种常用的研究方法。对于直线运动类比是一种常用的研究方法。对于直线运动,教科书中讲解了由教科书中讲解了由v-t图图像求位移的方法。请你借鉴此方法像求位移的方法。请你借鉴此方法,对比加速度和速度的定义对比加速度和速度的定义,根据
2、图根据图2所示所示a-t图像图像,求电梯在第求电梯在第1s内的速度改变量内的速度改变量v1和第和第2s末的速率末的速率v2;主要内容主要内容一、物理学发展中的类比思想一、物理学发展中的类比思想二、物理模型建立中的类比思想二、物理模型建立中的类比思想三、物理规律应用中的类比思想三、物理规律应用中的类比思想一、物理学发展中的类比思想一、物理学发展中的类比思想4、场的研究中的类比、场的研究中的类比1、光的本性认识中的类比、光的本性认识中的类比2、库仑定律建立中的类比、库仑定律建立中的类比3、引力常量测量中的类比、引力常量测量中的类比1、光的本性认识中的类、光的本性认识中的类比比类比实物粒子的类比实物
3、粒子的运动特征提出光运动特征提出光的微粒说的微粒说类比机械波的传类比机械波的传播特征提出光的播特征提出光的波动说波动说在干涉、衍射等基础在干涉、衍射等基础上提出光的电磁说，上提出光的电磁说，光是电磁波光是电磁波在光电效应基础上在光电效应基础上提出光的光子说，提出光的光子说，光是光子流光是光子流光的波粒二光的波粒二象性象性类比研究提出类比研究提出物质波物质波光光?库仑库仑122q qFkr 库仑定律库仑定律扭秤实验思想方法扭秤实验思想方法1 1、小量放大思想、小量放大思想2 2、电荷均分原理、电荷均分原理牛顿牛顿221rmmGF万有引力定律万有引力定律m1m2rq1q2r类比万有引力定律猜类比万
4、有引力定律猜想两点电荷间的作用想两点电荷间的作用力与两物体间的万有力与两物体间的万有引力遵循相似的规律。引力遵循相似的规律。2、库仑定律建立中的类、库仑定律建立中的类比比类比库仑扭秤实验的原理、类比库仑扭秤实验的原理、小量放大的思想，设计扭小量放大的思想，设计扭秤实验测量物体间的引力，秤实验测量物体间的引力，从而计算引力常量。从而计算引力常量。1798年，测出引力常年，测出引力常量量G的数值的数值卡文迪许卡文迪许221rmmGF万有引力定律万有引力定律122q qFkr 库仑定律库仑定律1785年年3、引力常量测量中的类、引力常量测量中的类比比4、场的研究中的类比、场的研究中的类比场的力特征，
5、场的力特征，强弱描述。强弱描述。类比，建立场概念类比，建立场概念电荷电荷电荷电荷电场电场磁体磁体磁体磁体磁场磁场Q1q12q13q1F12F13FQQ场线描述场线描述4、场的研究中的类比、场的研究中的类比场的力特征，强弱描述。场的力特征，强弱描述。类比，建立场概念类比，建立场概念电荷电荷电荷电荷电场电场磁体磁体磁体磁体磁场磁场地球地球物体物体重力场、引力场重力场、引力场描述引力场强弱的物理量？描述引力场强弱的物理量？质量质量引力引力4、场的研究中的类比、场的研究中的类比场的力特征，强弱描述。场的力特征，强弱描述。类比，建立场概念类比，建立场概念电荷电荷电荷电荷电场电场磁体磁体磁体磁体磁场磁场场
6、线描述场线描述地球地球物体物体重力场、引力场重力场、引力场引力场线引力场线2FMgGmr引力强度4、场的研究中的类比、场的研究中的类比场的能特征场的能特征电场力做功与路径无关电场力做功与路径无关重力做功与路径无关重力做功与路径无关质量质量用类比思想解决问题用类比思想解决问题极板间既有静电场也有重力场。电势反映了静电场各点的能的性极板间既有静电场也有重力场。电势反映了静电场各点的能的性质质,请写出电势的定义式。类比电势的定义方法请写出电势的定义式。类比电势的定义方法,在重力场中建立在重力场中建立“重力势重力势”的概念的概念,并简要说明电势和并简要说明电势和“重力势重力势”的共同特点。的共同特点。
7、电场中某点电势定义为电荷在该点的电势能Ep与其电荷量q的比值,即由于重力做功与路径无关,可以类比静电场电势的定义,将重力场中物体在某点的重力势能Ep与其质量m的比值,叫做“重力势”,即电势和重力势G都是反映场的能性质的物理量,仅由场自身的因素决定。二、物理模型建立中的类比思想二、物理模型建立中的类比思想1、行星运动模型与原子核式结构模型的类比、行星运动模型与原子核式结构模型的类比2、弹簧振子系统与两分子系统模型的类比、弹簧振子系统与两分子系统模型的类比3、“碰撞模型碰撞模型”的类比的类比4、“点电荷电场模型点电荷电场模型”与与“电磁辐射模型电磁辐射模型”的类比的类比优秀ppt公开课ppt免费课
8、件下载免费课件2020年高三物理高考专题复习：类比思想 课件(共35张PPT)优秀ppt公开课ppt免费课件下载免费课件2020年高三物理高考专题复习：类比思想 课件(共35张PPT)1、行星运动模型与原子核式结构模型的类比、行星运动模型与原子核式结构模型的类比宏观天宏观天体运动体运动模型模型微观电微观电子运动子运动模型模型类比类比理想化处理想化处理：匀速理：匀速圆周运动圆周运动向心力来源：向心力来源：宏观万有引力宏观万有引力向心力来源：向心力来源：微观库仑引力微观库仑引力能量连续能量连续能量量子化能量量子化r越大，运动越慢，动能越小越大，运动越慢，动能越小总能量越大总能量越大势能越大势能越大
9、优秀ppt公开课ppt免费课件下载免费课件2020年高三物理高考专题复习：类比思想 课件(共35张PPT)优秀ppt公开课ppt免费课件下载免费课件2020年高三物理高考专题复习：类比思想 课件(共35张PPT)1、行星运动模型与原子核式结构模型的类比、行星运动模型与原子核式结构模型的类比宏观天宏观天体运动体运动模型模型微观电微观电子运动子运动模型模型某原子电离后其核外只有一个电子，若该电子在核静电力作用下绕核做匀速圆周运动，那么电子运动 A半径越大，加速度越大 B半径越小，周期越大 C半径越大，角速度越小 D半径越小，线速度越小假设地球和火星都绕太阳做匀速圆周运动，已知地球到太阳的距离小于火
10、星到太阳的距离，那么 A地球公转周期大于火星的公转周期 B地球公转的线速度小于火星公转的线速度 C地球公转的加速度小于火星公转的加速度 D地球公转的角速度大于火星公转的角速度火火地地DC优秀ppt公开课ppt免费课件下载免费课件2020年高三物理高考专题复习：类比思想 课件(共35张PPT)优秀ppt公开课ppt免费课件下载免费课件2020年高三物理高考专题复习：类比思想 课件(共35张PPT)两分子系统弹簧振子系统2、弹簧振子系统与两分子系统模型的类比、弹簧振子系统与两分子系统模型的类比分子间距为平衡距分子间距为平衡距离离分子间距小于平衡距离分子间距小于平衡距离分子间距大于平衡距离分子间距大
11、于平衡距离弹力为弹力为0 0分子力为分子力为0 0弹力沿轴线向外弹力沿轴线向外分子力表现为斥力分子力表现为斥力弹力沿轴线向内弹力沿轴线向内分子力表现为引力分子力表现为引力弹性势能最小弹性势能最小分子势能最小分子势能最小r r越小弹性势能越大越小弹性势能越大r r越小分子势能越大越小分子势能越大r r越大弹性势能越大越大弹性势能越大r r越大分子势能越大越大分子势能越大优秀ppt公开课ppt免费课件下载免费课件2020年高三物理高考专题复习：类比思想 课件(共35张PPT)优秀ppt公开课ppt免费课件下载免费课件2020年高三物理高考专题复习：类比思想 课件(共35张PPT)两分子系统弹簧振子
12、系统2、弹簧振子系统与两分子系统模型的类比、弹簧振子系统与两分子系统模型的类比rr0Fo分子分子力力引引力力斥斥力力rrr0EP优秀ppt公开课ppt免费课件下载免费课件2020年高三物理高考专题复习：类比思想 课件(共35张PPT)优秀ppt公开课ppt免费课件下载免费课件2020年高三物理高考专题复习：类比思想 课件(共35张PPT)3、“碰撞模型碰撞模型”的类比的类比 弹性碰撞弹性碰撞:非弹性碰撞非弹性碰撞:碰撞中有其它形式能的产生，相互作用后，系统的碰撞中有其它形式能的产生，相互作用后，系统的机械能减少机械能减少。碰撞中只有物体间动能、势能的转化，相互作用前后，系统的碰撞中只有物体间动
13、能、势能的转化，相互作用前后，系统的机械能不变机械能不变。完全非弹性碰撞完全非弹性碰撞:两个物体碰撞后结为一体两个物体碰撞后结为一体(速度相同），系统的机械能减少最多速度相同），系统的机械能减少最多优秀ppt公开课ppt免费课件下载免费课件2020年高三物理高考专题复习：类比思想 课件(共35张PPT)优秀ppt公开课ppt免费课件下载免费课件2020年高三物理高考专题复习：类比思想 课件(共35张PPT)3、“碰撞模型碰撞模型”的类比的类比1 11 12 2mvmvmv2221 11 12 2111222mvmvmv121122mvvmm121112()mmvvmm一动一静的弹性碰撞一动一静
14、的弹性碰撞:v1v2=0光滑光滑若若m1=m2，则，则v1=0，v2=v1，相当于两球交换速度相当于两球交换速度 若若 m1 m2，则则v1 0，v20若若m1m2，则则v1 0 若若 m1 m2，则则v1v1，v22v1优秀ppt公开课ppt免费课件下载免费课件2020年高三物理高考专题复习：类比思想 课件(共35张PPT)优秀ppt公开课ppt免费课件下载免费课件2020年高三物理高考专题复习：类比思想 课件(共35张PPT)3、“碰撞模型碰撞模型”的类比的类比光滑水平面光滑水平面v0mMv共共原长最短v0ABmMABhvMmmvmg)(2121220共Q E共vmMmv)(0v共共M共v
15、mMmv)(0hvMmmvmg)(2121220共Q优秀ppt公开课ppt免费课件下载免费课件2020年高三物理高考专题复习：类比思想 课件(共35张PPT)优秀ppt公开课ppt免费课件下载免费课件2020年高三物理高考专题复习：类比思想 课件(共35张PPT)BAv0AB3、“碰撞模型碰撞模型”的类比的类比原长v1ABv2原长光滑水平面光滑水平面v0mMv共共M共vmMmv)(0hvMmmvmg)(2121220共Q优秀ppt公开课ppt免费课件下载免费课件2020年高三物理高考专题复习：类比思想 课件(共35张PPT)优秀ppt公开课ppt免费课件下载免费课件2020年高三物理高考专题复
16、习：类比思想 课件(共35张PPT)v0AB3、“碰撞模型碰撞模型”的类比的类比v1ABv2222120212121Mvmvmv210Mvmvmv原长原长光滑水平面光滑水平面v0mMv共共M共vmMmv)(0hvMmmvmg)(2121220共Q优秀ppt公开课ppt免费课件下载免费课件2020年高三物理高考专题复习：类比思想 课件(共35张PPT)优秀ppt公开课ppt免费课件下载免费课件2020年高三物理高考专题复习：类比思想 课件(共35张PPT)v0AB3、“碰撞模型碰撞模型”的类比的类比hvMmmvmg)(2121220共Q E共vmMmv)(0v共共v1ABv22221202121
17、21Mvmvmv210Mvmvmv+ABv0+ABv共共+ABv1v2原长原长最短优秀ppt公开课ppt免费课件下载免费课件2020年高三物理高考专题复习：类比思想 课件(共35张PPT)优秀ppt公开课ppt免费课件下载免费课件2020年高三物理高考专题复习：类比思想 课件(共35张PPT)3、“碰撞模型碰撞模型”的类比的类比光滑水平面光滑水平面v0ABv0mM共vmMmv)(0hvMmmvmg)(2121220共E+ABv0210Mvmvmv222120212121Mvmvmv优秀ppt公开课ppt免费课件下载免费课件2020年高三物理高考专题复习：类比思想 课件(共35张PPT)优秀pp
18、t公开课ppt免费课件下载免费课件2020年高三物理高考专题复习：类比思想 课件(共35张PPT)带有1/4光滑圆弧轨道质量为M的滑车静止于光滑水平面上，如图所示，一质量为m的小球以速度v0水平冲上滑车，当小球上行再返回并脱离滑车时，小球不可能的运动形式是：A.向左平抛运动B.向右平抛运动C.自由落体运动D.圆周运动 v0Mm用类比思想解决问题用类比思想解决问题D210Mvmvmv222120212121Mvmvmv若若m=M，则，则v1=0右平抛右平抛若若mM，则，则v1与与v0同向同向若若m M，则，则v1与与v0反向反向自由落体自由落体左平抛左平抛优秀ppt公开课ppt免费课件下载免费课
19、件2020年高三物理高考专题复习：类比思想 课件(共35张PPT)优秀ppt公开课ppt免费课件下载免费课件2020年高三物理高考专题复习：类比思想 课件(共35张PPT)4、“点电荷电场模型点电荷电场模型”与与“电磁辐射模型电磁辐射模型”的类比的类比半径为半径为R的球面辐射模型，球体表面积的球面辐射模型，球体表面积S=4R2点光源点光源S优秀ppt公开课ppt免费课件下载免费课件2020年高三物理高考专题复习：类比思想 课件(共35张PPT)优秀ppt公开课ppt免费课件下载免费课件2020年高三物理高考专题复习：类比思想 课件(共35张PPT)用类比思想解决问题用类比思想解决问题(1)静电
20、场可以用电场线和等势面形象描述。静电场可以用电场线和等势面形象描述。b.点电荷的电场线和等势面分布如图所示点电荷的电场线和等势面分布如图所示,等势面等势面S1、S2到到点电荷的距离分别为点电荷的距离分别为r1、r2。我们知道。我们知道,电场线的疏密反映电场线的疏密反映了空间区域电场强度的大小。请计算了空间区域电场强度的大小。请计算S1、S2上单位面积通上单位面积通过的电场线条数之比过的电场线条数之比N1/N2。(2)观测宇宙中辐射电磁波的天体观测宇宙中辐射电磁波的天体,距离越远单位面积接收的距离越远单位面积接收的电磁波功率越小电磁波功率越小,观测越困难。为了收集足够强的来自天体观测越困难。为了
21、收集足够强的来自天体的电磁波的电磁波,增大望远镜口径是提高天文观测能力的一条重要增大望远镜口径是提高天文观测能力的一条重要途径。途径。2016年年9月月25日日,世界上最大的单口径球面射电望远世界上最大的单口径球面射电望远镜镜FAST在我国贵州落成启用在我国贵州落成启用,被誉为被誉为“中国天眼中国天眼”。FAST直直径为径为500 m,有效提高了人类观测宇宙的精度和范围。有效提高了人类观测宇宙的精度和范围。a.设直径为设直径为100 m的望远镜能够接收到的来自某天体的电磁的望远镜能够接收到的来自某天体的电磁波功率为波功率为P1,计算计算FAST能够接收到的来自该天体的电磁波能够接收到的来自该天
22、体的电磁波功率功率P2;b.在宇宙大尺度上在宇宙大尺度上,天体的空间分布是均匀的。仅以辐射功天体的空间分布是均匀的。仅以辐射功率为率为P的同类天体为观测对象的同类天体为观测对象,设直径为设直径为100 m望远镜能够观望远镜能够观测到的此类天体数目是测到的此类天体数目是N0,计算计算FAST能够观测到的此类天能够观测到的此类天体数目体数目N。优秀ppt公开课ppt免费课件下载免费课件2020年高三物理高考专题复习：类比思想 课件(共35张PPT)优秀ppt公开课ppt免费课件下载免费课件2020年高三物理高考专题复习：类比思想 课件(共35张PPT)用类比思想解决问题用类比思想解决问题(1)静电
23、场可以用电场线和等势面形象描述。静电场可以用电场线和等势面形象描述。b.点电荷的电场线和等势面分布如图所示点电荷的电场线和等势面分布如图所示,等势面等势面S1、S2到点电荷的距离分别为到点电荷的距离分别为r1、r2。我们知道我们知道,电场线的疏密反映了空间区域电电场线的疏密反映了空间区域电场强度的大小。请计算场强度的大小。请计算S1、S2上单位面积通上单位面积通过的电场线条数之比过的电场线条数之比N1/N2。分析：类比球面辐射模型解：单位面积上条数N与r2成反比优秀ppt公开课ppt免费课件下载免费课件2020年高三物理高考专题复习：类比思想 课件(共35张PPT)优秀ppt公开课ppt免费课
24、件下载免费课件2020年高三物理高考专题复习：类比思想 课件(共35张PPT)用类比思想解决问题用类比思想解决问题(2)观测宇宙中辐射电磁波的天体观测宇宙中辐射电磁波的天体,距离越远单位面积接收的电磁波功率距离越远单位面积接收的电磁波功率越小越小,观测越困难。为了收集足够强的来自天体的电磁波观测越困难。为了收集足够强的来自天体的电磁波,增大望远镜口增大望远镜口径是提高天文观测能力的一条重要途径。径是提高天文观测能力的一条重要途径。2016年年9月月25日日,世界上最大世界上最大的单口径球面射电望远镜的单口径球面射电望远镜FAST在我国贵州落成启用在我国贵州落成启用,被誉为被誉为“中国天中国天眼
25、眼”。FAST直径为直径为500 m,有效提高了人类观测宇宙的精度和范围。有效提高了人类观测宇宙的精度和范围。a.设直径为设直径为100 m的望远镜能够接收到的来自某天体的电磁波功率为的望远镜能够接收到的来自某天体的电磁波功率为P1,计算计算FAST能够接收到的来自该天体的电磁波功率能够接收到的来自该天体的电磁波功率P2;天体电磁波源天体电磁波源S望远镜望远镜接收接收分析：类比球面辐射模型P收=P单S Sr2P收 r2优秀ppt公开课ppt免费课件下载免费课件2020年高三物理高考专题复习：类比思想 课件(共35张PPT)优秀ppt公开课ppt免费课件下载免费课件2020年高三物理高考专题复习
26、：类比思想 课件(共35张PPT)用类比思想解决问题用类比思想解决问题b.在宇宙大尺度上在宇宙大尺度上,天体的空间分布是均匀的。仅以辐射功率为天体的空间分布是均匀的。仅以辐射功率为P的同的同类天体为观测对象类天体为观测对象,设直径为设直径为100 m望远镜能够观测到的此类天体数目望远镜能够观测到的此类天体数目是是N0,计算计算FAST能够观测到的此类天体数目能够观测到的此类天体数目N。RPR优秀ppt公开课ppt免费课件下载免费课件2020年高三物理高考专题复习：类比思想 课件(共35张PPT)优秀ppt公开课ppt免费课件下载免费课件2020年高三物理高考专题复习：类比思想 课件(共35张P
27、PT)三、物理规律应用中的类比思想三、物理规律应用中的类比思想1、机械能守恒与复合场中能量守恒的类比、机械能守恒与复合场中能量守恒的类比2、物理图象中的类比、物理图象中的类比优秀ppt公开课ppt免费课件下载免费课件2020年高三物理高考专题复习：类比思想 课件(共35张PPT)优秀ppt公开课ppt免费课件下载免费课件2020年高三物理高考专题复习：类比思想 课件(共35张PPT)1、机械能守恒与复合场中能量守恒的类比、机械能守恒与复合场中能量守恒的类比分析能量的转化情况分析能量的转化情况abcKLMN单摆单摆弹簧振子弹簧振子匀强电场中匀强电场中,不可伸长的绝缘细不可伸长的绝缘细绳一端系着带
28、绳一端系着带负负电小球另一端固电小球另一端固定于定于O O点点,小球在竖直平面内做圆小球在竖直平面内做圆周运动周运动带电粒子射入点电荷电场中，带电粒子射入点电荷电场中，运动轨迹如实线运动轨迹如实线KLMNKLMN动能和重力势能动能和重力势能相互转化相互转化系统动能、重力势能、系统动能、重力势能、弹性势能相互转化弹性势能相互转化动能和电势能动能和电势能相互转化相互转化动能、重力势能、动能、重力势能、电势能相互转化电势能相互转化FFG弹性势能和重力势能弹性势能和重力势能的总和最小的总和最小的位置？的位置？轨迹上轨迹上4 4个点中粒子个点中粒子动能最小的位置？动能最小的位置？小球动能最小的位置？小球
29、动能最小的位置？动能最动能最大？大？势能最势能最大？大？势能最势能最大？大？F=GF=G平衡位置平衡位置优秀ppt公开课ppt免费课件下载免费课件2020年高三物理高考专题复习：类比思想 课件(共35张PPT)优秀ppt公开课ppt免费课件下载免费课件2020年高三物理高考专题复习：类比思想 课件(共35张PPT)2、物理图象中的类比、物理图象中的类比类比是一种常用的研究方法。对于直线运动类比是一种常用的研究方法。对于直线运动,教科书中讲解了由教科书中讲解了由v-t图像求位图像求位移的方法。请你借鉴此方法移的方法。请你借鉴此方法,对比加速度和速度的定义对比加速度和速度的定义,根据图根据图2所示
30、所示a-t图像图像,求电梯在第求电梯在第1 s内的速度改变量内的速度改变量v1和第和第2 s末的速率末的速率v2;a=v/tx=v ttvv=x/tv=attvtaxv优秀ppt公开课ppt免费课件下载免费课件2020年高三物理高考专题复习：类比思想 课件(共35张PPT)优秀ppt公开课ppt免费课件下载免费课件2020年高三物理高考专题复习：类比思想 课件(共35张PPT)2、物理图象中的类比、物理图象中的类比图线下图线下面积对应面积对应y对对x的累积的累积xyxy矩形矩形面积对应面积对应y与与x乘积乘积tItFUIvFq=ItI=FtP=UIP=Fv注意区别注意区别qI优秀ppt公开课p
31、pt免费课件下载免费课件2020年高三物理高考专题复习：类比思想 课件(共35张PPT)优秀ppt公开课ppt免费课件下载免费课件2020年高三物理高考专题复习：类比思想 课件(共35张PPT)课堂总结课堂总结物理学发展物理学发展物理模型建立物理模型建立物理规律应用物理规律应用类比思想类比思想借助已知事物认识未知事物借助已知事物认识未知事物借助形象的概念理解抽象的概念借助形象的概念理解抽象的概念将熟悉问题的分析方法迁移到陌生问题将熟悉问题的分析方法迁移到陌生问题归类、比较归类、比较迁移、创新、发展迁移、创新、发展-麦克斯韦麦克斯韦研究物理必须知道物理类比的存在。研究物理必须知道物理类比的存在。我珍惜类比推理胜于任何别的东西。我珍惜类比推理胜于任何别的东西。-开普勒开普勒优秀ppt公开课ppt免费课件下载免费课件2020年高三物理高考专题复习：类比思想 课件(共35张PPT)优秀ppt公开课ppt免费课件下载免费课件2020年高三物理高考专题复习：类比思想 课件(共35张PPT)
