高考物理彈簧模型

　　彈簧,作為一個經典的力學模型,在高考物理試題中出現的頻率很高。下面是小編給大家帶來的，希望對你有幫助。

　　1.高考物理彈簧彈力的計算

　　彈簧彈力的大小可以由胡克定律來計算，即彈簧發生形變時，在彈性限度內，彈力的大小與彈簧伸長***或縮短***的長度成正比，數學表示式為，其中是一個比例係數，叫彈簧的勁度係數.彈簧的彈力不是一個恆定的力，而是一個變力，其大小隨著彈簧形變數的變化而變化，同時還與彈簧的勁度係數有關。

　　2.高考物理彈簧彈力的特點

　　***1***彈簧彈力的大小與彈簧的形變數有關，當彈簧的勁度係數保持不變時，彈簧的形變數，彈簧的形變數發生變化，彈簧的彈力相應地發生變化;形變數不變，彈力也力也就保持不變，由於彈簧的形變不能發生突變，故彈簧的彈力也不能瞬間發生變化，這與繩子的受力情況不同。

　　***2***當輕彈簧受到外力的作用時，無論彈簧是處於平衡狀態還是處於加速運動狀態，彈簧各個部分所受的力的大小是相同的。

　　***3***彈簧彈力的方向與彈簧的形變有關，在拉伸和壓縮兩種情況下，彈力的方向相反.在分析彈簧彈力的方向時，一定要全面考慮，如果題目沒有說明是哪種形變，那麼就需要考慮兩種情況。

　　***4***根據胡克定律可知，彈力的大小與形變數成正比，方向與形變的方向相反，可以將胡克定律的表示式寫成F=kx，即彈簧彈力是一個線性回覆力，故在彈力的作用下，物體會做簡諧運動。

　　3.高考物理彈性勢能與彈力的功

　　彈簧能夠儲存彈性勢能，其大小為Ep=kx2/2，在高中階段不需要掌握該公式，但要知道形變數越大，彈性勢能就越大，在形變數相同的情況下，彈性勢能是相等的;一般情況下，通常利用能量守恆定律來求彈簧的彈性勢能，由於彈簧彈力是一個變力，彈力的功就是變力的功，可以用平均力來求功，也可以通過功能關係和能量守恆定律來求解。

　　4.高考物理常見的彈簧類問題

　　***l***彈簧的平衡與非平衡問題;

　　***2***彈簧的瞬時性問題;

　　***3***彈簧的碰撞問題;

　　***4***彈簧的簡諧運動問題;

　　***5***彈簧的功能關係問題;

　　***6***彈簧的臨界問題;

　　***7***彈簧的極值問題;

　　***8***彈簧的動量守恆和能量守恆問題;

　　***9***彈簧的綜合性問題.

　　5.高考物理處理彈簧模型的策略

　　***l***判斷彈簧與連線體的位置，分析物體的受力情況;

　　***2***判斷彈簧原長的位置，現長的位置，以確定彈簧是哪種形變以及形變數的大小;

　　***3***分析彈簧彈力的變化情況，彈簀彈力不能發生突變，以此來分析計算物體的運動狀態;

　　***4***根據相應的物理規律列方程求解，例如，物體處於平衡時，運用平衡條件和胡克定律求解。

　　模型1 考查彈簧的瞬時性問題

　　彈簧彈力的大小與彈簧形變有關，而彈簧的形變在瞬間是不能突變的，即彈簧形變的改變需要一定的時間，所以彈簧彈力在瞬間不能夠突變，這與繩模型是有區別的，不要混淆兩者的區別，否則就會出錯.

　　模型2 考查彈簧中的碰撞問題

　　彈簧中的碰撞問題是一類綜合性很強的題目，一般綜合了動量守恆、機械能守恆、功能關係和能量轉化等.如果彈簧作為系統內的一個物體時，彈簧的彈力對系統內物體做不做功都不影響系統的機械能，能量相互轉化.在運動過程中，動能與勢能相互轉化。當彈簧兩端都有物體時，彈簧伸長到最長或壓縮到最短時，相關聯物體的速度一定相等，彈簧的彈性勢能最大;當彈簧恢復原長時，相關聯的物體的速度相差最大，彈性勢能為零。

　　模型 3考查電場中的彈簧問題

　　電場中的彈簧問題是在彈簧模型中加入了電場，使問題複雜化.這類問題一直是高考考查的重點，考生普遍感到棘手，主要是不會分析彈簧的狀態和變化過程，不能準確地分析彈簧彈力和電場力做功的情況.處理這類問題的關鍵是弄清楚各力的做功關係和功能關係。

　　模型4 考查彈簧的綜合性問題

　　分析這樣的綜合性問題，需要根據題述背景，正確分析物理過程，靈活運用相關規律，如運動學規律、動力學規律、動能定理、動量定理、動量守恆定律、能量守恆定律等.一般情況下，運用功能關係可以降低題目的難度.一般解題步驟為：

　　***l***結合題目的已知條件，分析物體的受力情況，明確物體的運動狀況;

　　***2***分析物體的運動過程，確定相關力的做功情況，如有哪些力做功，哪些力不做功，哪些力做正功，哪些力做負功等;

　　***3***判斷系統中各物體的功能關係，根據相關的物理規律列方程求解;

　　***4***對所得到的結果進行討論分析。