高三物理复习教案第十四讲临界极限问题祁东二中撰稿谢功名审查周难一、考点梳理（一）临界问题所谓临界问题是指在一种运动形式（或者物理过程和物理状态）转变为另一种运动形式（或者物理过程和物理状态）的过程中，存在着分界限的现象，这种分界限通常以临界状态的形式出现在不同的问题中，如光学中的临界角，超导现象中的临界温度，力学中的弹性限度、临界速度、临界加速度、临界力平衡位置，电学中的临界电压、临界电流，发电机的中性面，光电效应中的极限频率，核反应中的临界体积等等。在临界状态的前后，系统服从不同的物理规律，按不同的规律变化。如两物分离的条件是:接触面间无弹力,且两物此时加速度相等.一般解决临界问题有两种基本方法：1.演绎法：以原理、定理和定律为依据，先找出所研究问题的一般规律和一般解，然后分析讨论其特殊规律和特殊解，即采用从一般到特殊的推理方法。2.临界法:以原理、定理或定律为依据，直接从临界状态和相应的临界量入手，求出所研究问题的特殊规律和特殊解，以此对一般情况进行分析讨论和推理，即采用林特殊到一般的推理方法。由于临界状态比一般状态简单故解决临界问题，临界法比演绎法简捷多了。一般只要抓住临界状态和确定相应的临界量-----这个突破口，问题就迎刃而解了。在找临界状态和临界量时，常常用到极限分析法：即通过恰当地选取某个物理量（临界物理量）推向极端（“极大”和“极小”，“极左”和“极右”等），从而把隐蔵的临界现象（或“各种可能性”）暴露出来，便于找到这个“突破口”。（二）极值问题在一定条件下，物体的物理状态和过程的性质特点达到某个状态时发生转变，这个转折状态叫临界状态，在此状态下一些物理的值取得极大或极小。求解临界极值问题需要有较高的综合分析能力及相关的数学知识。高中物理有多处涉及极值问题，已成为高考热点问题，处理此类问题的常用方法有以下四点：1.如果在一个命题中涉及某个临界问题，首先应确定临界条件，再分阶段分步骤进行分析讨论，确定临界条件的方法，就是分析趋于达到和偏离转折点的过程。即转折前后的力学和运动学特点，物质的性质特点等。2.有些题是可以专门讨论某一临界条件的，更多的题仅仅是涉及某一临界问题，对于临界条件的判断可以在解题时直接指出，不必作详细论证。3.物理问题中的临界点常常是矛盾的，对立的交叉点，“刚好追上”与“恰好不相碰”的条件，实质上是一样的，“刚好发生全反射”与“刚好不发生全反射”的条件也是一样的。4.物理中某些刚好等于某一值的物理意思是说不清的，不像数学中刚好等于某一值有确切含义，不要在“正好等于临界值时到底怎样”上纠缠不清。二．热身训练1.用细线AO、BO悬挂重物，BO水平，AO与竖直线成45°角，如图1，AOBO能承受的最大拉力分别10N和5N，OC能承受足够的拉力，为使细线不被拉断，则重物的最大重力是多少？2.如右图2所示，一细线的一端固定于倾角为45°的光滑楔形滑块A的顶端P处，细线的另一端拴一质量为m的小球，当滑块至少以加速度a＝_________时，小球对滑块的压力为零；当滑块以a=2g的加速度向左运动时，线的拉力T＝________3.一洗衣机正常工作时非常平稳，当切断电源后，发现洗衣机先是振动越来越剧烈，然后振动再逐渐减弱，对这一现象，下列说法正确的是①正常工作时，洗衣机波轮的运转频率比洗衣机的固有频率大②正常工作时，洗衣机波轮的运转频率比洗衣机的固有频率小③正常工作时，洗衣机波轮的运转频率等于洗衣机的固有频率④当洗衣机振动最剧烈时，波轮的运转频率恰好等于洗衣机的固有频率1A只有①B③C①④D②④4.如图3电源的内阻为r，固定电阻Ro＝r/2,滑动变阻器R的总电阻为2r，当R＝_____时，电源输出功率最大，当R＝_____时，R上消耗的功率最大，当R＝________时，R上消耗的功率最大。三、讲练平台例1.一个质量为m的物体置于地面上，与地面间的动摩擦因素为μ，现用一个与水平方向成θ角的力F拉物体，如图4，为使物体沿地面做匀加速直线运动，求F的取值范围。例2.如图5，一光滑绝缘槽放在方向竖直向下场强为E的匀强电场中，现从斜槽顶端A，沿槽释放一个初速度V。的带负电小球，小球的质量为m...
