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临界状态模型

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时间:2016-11-30 分类:高考物理解题模型 来源:书通网

所谓临界问题,当物体由一种物理状态(现象或过程)变成另一种物理状态(现象或过程)时,可能存在一个过渡的转折点,这时物体所处的状态通常称为临界状态,与之相关的物理条件则称为临界条件,对临界问题的研究和临界条件的挖掘,要求考生有较高的综合分析能力和判断能力.因此高考命题者常常挖空心思在这一方面出一些对学生能力要求较高的试题,一些难度较大、能力要求较高的综合题都隐含着临界条件的挖掘,故这一题型也是高考压轴题的命题方向.

1.临界问题判断

一是物理学本身就有许多具有边缘特征的概念,他们有着中介、转折、对立与统一的辩证特征,在这些概念中,就包含着一个界限,超过这个界限,或者不足,将有不同的物理现象和不同的结果,如临界加速度、临界速度、临界压力、临界轨迹等;二是许多临界问题,题目中常用“恰好”“最大”“至少”“不相撞”“不脱离”等词语对临界状态给出了明确的暗示;三是有一些临界问题中并不显含上述常见的“临界术语”,但审题时会发现某个物理量在变化过程中会发生突变,则该物理量突变时物体所处的状态即为临界状态.

2.运用临界状态模型解题的基本规律

(1)解决临界问题一般有两种方法,第一是以定理、定律为依据,首先求出所研究问题的一般规律和一般解的形式,然后再分析、讨论临界特殊规律和特殊解;第二是直接分析、讨论临界状态,找出临界条件,从而通过临界条件求出临界值.

①对单调变化的物理过程,常采用对物理过程初状态和极限状态赋值分析对比,判断出物理过程变化的趋势的方法.

②对非单调变化的物理过程(仅限于物理变化过程隐含一个转折点),首先要分析清楚物理变化过程,然后找出出现转折点的条件.

(2)所谓极值问题,一般而言,就是在一定条件下求最佳结果所需满足的极值条件.求解极值问题的方法从大的角度可分为物理方法和数学方法.