赏析2016年浙江省理综物理压轴题

更新时间:2024-01-12 作者:用户投稿原创标记本站原创 点赞:15856 浏览:69413

(1)求一个直线通道推进器内磁场对通电海水的作用力大小,并判断其方向.


(2)在不改变潜艇结构的前提下,简述潜艇如何转弯?如何倒车?

(3)当潜艇以恒定速度v0等于30 m/s前进时,海水在出口处相对于推进器的速度v等于34 m/s,思考专用直流电源所提供的电功率如何分配,求出相应功率的大小.

考情分析:此题以潜艇为背景,考查了物理的本源问题,这个物理本源就是力的观点、能量与做功的观点.考生普遍感觉该题阅读量和信息量大,读题比较困难,更看不懂第三小题的物理本质与内涵.其实学生解题的过程就是从大量的文字信息中提取有效的解题信息,从观察现象到回归物理本源,构建正确的物理模型.

该题中的最后一问,不仅要求学生能够关注生活中观察到的现象,还要能够对观察到的现象进行思考,对物理本质的问题进行反思与探究,如潜艇匀速前进时有哪些能量参与转化?船尾滚滚喷出水的能量是谁提供的?海水切割磁感线产生的反电动势到哪里去了呢?下面就从物理本源的角度对第三小题中所涉及的问题进行探讨,请同行批评与指正.

一、能量守恒的观点——观察现象整体把握能的转化与守恒定律

在生活中,同学们都见过各种交通工具匀速行驶的过程,如地面上匀速行驶的汽车,高空中匀速飞行的飞机等等.我们可利用能的转化与守恒定律从宏观上把握潜艇行驶过程中所消耗的能量,突出运用能量观点从整体上把握问题的思维方式.潜艇在匀速行驶的过程中,必须消耗三部分能量.第一部分是焦耳热功率,海水有一定的电阻,电流能过海水导体时要产生焦耳热功率,这个同学们最容易理解;第二部分是潜艇的牵引功率,潜艇匀速行驶时受到牵引力的作用,这个牵引力其实是海水所受安培力的反作用力,牵引力克服海水阻力做功消耗的能量;第三部分是单位时间内海水动能的增加值,这部分能量是最容易忘记的,也是本小题的焦点问题.大家都知道潜艇在匀速行驶时,潜艇后面肯定会喷出一定量翻滚的海水,这部分海水应该具有一定的动能.当然,这三部分能量最终是全部转化为海水的内能.具体解析如下.

教学反思:回归物理本源就是回归力的观点、能量与做功的观点.从上面的解题中我们可以看到,直流电源提供的电能转化为机械能的那部分能量就是反电动势对应的能量,也就是安培力对系统所做的总功,这种一一对应的等量关系,决不是一种巧合,而是真正体现了物理的本源问题.

[浙江省金华第一中学(321015)]

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