高中物理解题技巧总结(附典型例题),留着以后用!为日常学习和考试答题提供思路,希望对大家有帮助。
#01
1. 检查特点
物理计算题是高考中辨识度最高的一道题,题量大,涉及物理过程多,物理情况复杂,隐含物理模型,运用物理规律多,要求考生用数学知识解决物理问题难度大,出题要求较高。物理计算题重点考查动力学、函数、电磁场、电磁感应、气体性质、机械波、光等关键知识点,通常以中等难度题为主。
2. 应对策略
1、复习题目策略:复习题目时,要先“看”,再“学”。
(1)阅读题目
古人云:“不识句,不解谜。”我们通过断句来获取知识。“读题”就是略读题目。掌握题目整体的长度,由多少个句子组成。物理计算题题干通常有四部分,不超过6句。第一部分通常讲装置或背景,通常不超过2句。第二部分讲场景,通常不超过2句。第三部分是补充已知条件。第四部分讲问题,通常两句(包括两道题)。
(2)学习
“读”的过程就是认真阅读试题中已知的条件和情况,同时内化其中的物理信息,可以解决漏读或误读的问题。不管试题有多难,都要有轻松的心态,认真逐字逐句地读题,边读边思考、边联想,从而明确题目涉及的现象和过程,排除干扰因素,充分发掘隐含的条件,明确物理过程。读的结果是明确物理情况,找出由若干过程组成的物理过程——力学、热学、电气等问题。
2.一个“建设”、两个“联系”
选择规则并建立关联方程。
通过以上物理过程和物理模型的分析,选取适当的规律,列出有关方程,无论是力学问题还是电学问题,都利用动力学观点、函数观点和动量观点来解决,气体的性质则利用理想气体状态方程列出。
需要注意的是:(1)多个过程往往对整体过程和子过程各有一个方程,形成相关方程;(2)物理问题往往与几何关系和方程相关;(3)临界条件需要与物理定律和分离方程相关。
3.做到一个“有”、两个“分”、三个“准”
(1)必要的文字说明
必要的文字说明,可以使考官一眼就能看懂解答思路,主要包括:
a. 研究对象、过程或状况的描述。
b.题目中的物理量应该使用题目中的符号,题目中没有的物理量或符号必须用假设的方式解释。
c.分析完题目中隐含的条件或临界条件后,对其作出解释。
d. 应解释所列方程的依据和名称。
e.必须说明所指定的正方向、零势能点及所建立的坐标系。
f.对问题或要求应有明确的答案,并解释结果的物理意义。
(2)分步公式及联立解法
做高考题的时候,通常要一步一步地把公式记下来,每一步的关键式子就是加分点。
请注意以下几点:
a.列出原方程,即原定律、公式对应的具体形式,而不是转置项后的公式。
b.公式中的字母应与题目中的字母一致,且同一字母的物理意义应唯一。当出现相同物理量时,应使用不同的下标或上标加以区分。
c.书写方程式时,物理量的符号应该用常用字母表示(例如,位移x,重力加速度g等)。
d. 按顺序列出方程式。不要在方程式中添加方程式,也不要写出连通方程式或综合方程式。
e.列出的方程式应尽量简洁,多个方程式应予以编号,以方便同时求解。
#02
计算题的思考方向
1. 提高复习题的能力
找到已知量和未知量之间的关系并不是一个简单的问题。有三个步骤:
第一步:联想知识让这些知识在大脑中活跃起来。
第二步:建立画像,是审题的核心。
步骤3:寻找已知量与未知量之间的关系是复习题目的关键。
2. 解决问题时应注意的问题
1.对象的选择:要明确研究对象是单个对象还是一个对象系统,要科学地选择对象,这样才能更利于问题的解决或解决。
2.过程选择:需要按照过程发生的时间顺序进行有效的选择,需要明确要研究的是哪一个过程,是单个过程还是整个过程。
3.方法的选择:根据研究的对象和过程,科学地选择建立方程的规律。
解方程:先用文字解出所需的表达式,然后用数字计算。
3. 问题解决方法的选择
1.守恒定律:利用动量守恒定律和能量守恒定律来解决问题。
2、定理方法:利用动量定律和动能定律解决问题。
3.定律法:利用牛顿运动定律、欧姆定律、法拉第电磁感应定律求解。
4、公式法:利用力学、电学中的其他公式来解决问题(巧用公式)。
5、图解法:利用St、Vt图解。
6.结论法:非常重要的、常见的次要结论,可以用公式来表示。
#03
考试计算题解答策略
1. 综合力学
综合力学题常呈现出研究对象的多体性、物理过程的复杂性、已知条件的隐含性、问题讨论的多样性、数学方法的技巧性和一题多解的灵活性等特点,要求较高,具体题目可能涉及单个物体、单个运动过程,也可能涉及多个物体、多个运动过程,知识测试可能涉及运动学、动力学、函数关系等多种规律,考验学生的综合应用能力。
1. 对于多体问题,应灵活选择研究对象,善于寻找相互之间的联系
选择研究对象和寻找相互之间的联系是解决多体问题的两个关键,研究对象的选择应根据不同的情况,要么采用孤立法,即将研究对象从其所在的系统中提取出来进行研究;要么采用整体法,即将若干个研究对象组成的系统作为一个整体进行研究;或者将孤立法和整体法交替使用。
2. 对于多工艺问题,要仔细观察工艺特点,合理应用物理规律
观察各过程的特点和寻找过程间的联系是解决多过程问题的两个关键,要分析各过程的特点高中物理的一些方法总结,需要认真分析各过程的约束条件,如物体的受力条件、状态参数等,从而应用相应的物理定律逐一进行研究。至于过程间的联系,可以从物体运动的速度、位移、时间等方面寻找。
3.对于有隐含条件的题目,要注意看题目,认真研究,找出隐含条件。
解决问题的关键是重视题面分析,深入研究,放眼全局,突出重点,探索和应用隐式条件,理清解题思路或建立辅助方程。通常,隐式条件可以通过观察物理现象、理解物理模型、分析物理过程等获得,甚至可以从试题的字里行间或图像图表中挖掘出来。
4.对于存在多种情况的问题,必须认真分析约束条件,深入探究各种情况。
在解决问题时,要根据不同的情况,综合分析各种可能出现的情况,必要时还要制订自己的讨论计划,将问题按照一定的标准进行分类,然后逐一进行讨论,避免出现遗漏解决方案的情况。
5. 对于需要很强数学能力的问题,要耐心细致地寻找规律,熟练运用数学方法
耐心寻找规律,选择相应的数学方法是关键。解决物理问题常用的数学方法有:方程法、比例法、级数法、不等式法、函数极值法、微分分析法、图解法、几何法。在众多数学方法的运用中,必须打下扎实的基础。
6. 对于有多种解决方案的问题,我们应该开阔思路,简化问题,合理地选择最佳解决方案
避免复杂,选择最佳解决方案是顺利解题、拿高分的关键,尤其是在考试时间有限的情况下。这需要我们有敏捷的思维能力和熟练的解题技巧。在短时间内考虑、比较、选择并做出决定。当然,作为日常的解题练习,尽可能多地使用解决方案来拓展解题思路是非常有帮助的。
【例1】某学校兴趣小组制作了一种游戏装置,它的简化模型如图所示,在A点处可用弹射装置将静止的小滑块以水平速度v0弹射出去,它沿水平直轨道移动到B点后,进入半径为R=0.3m的光滑垂直圆形轨道留学之路,运行一圈后从B点移动到C点,C点右侧有一陷阱,C点与D点垂直高差为h=0.2m,水平距离s=0.6m,水平轨道AB长度L1=1m,BC长度L2=2.6m,小滑块与水平轨道间的动摩擦系数μ=0.5,重力加速度g=10m/s2。
(1)若小滑块刚好能通过圆形轨道的最高点,求小滑块在A点的速度;
(2)设游戏规则为:小滑块沿圆形轨道移动一圈,然后不落入陷阱而离开圆形轨道,则游戏者获胜。求小滑块在A点被弹出时,其速度范围是多少。
【创意】
(1)小球刚好能通过圆形轨道最高点,引力提供向心力,利用牛顿第二定律可算出小球通过圆形轨道最高点时的速度,结合从A点到轨道最高点的过程和从A点到B点的过程,可求出小球在A点的初速度。
(2)若球能通过圆形跑道最高点而不能落入沟渠,则分两种情况:第一种情况:球停在BC之间;第二种情况:球越过沟渠。球停在C点,利用动能定理计算球的初速度,得到第一种情况下球的初速度范围;若球刚好越过沟渠,利用水平抛射运动的知识,计算出球经过C点后的速度,再利用动能定理计算出初速度,得到初速度范围。本题是圆周运动、水平抛射运动和动能定理的综合应用。注意分析临界状态,把握临界条件。
【例二】我国自行研制的“神舟六号”载人飞船,搭载中国航天员聂海胜、费俊龙,于2005年10月12日9时从酒泉发射中心发射升空,进入预定轨道。17日凌晨4时32分许,神舟六号返回舱顺利着陆并安全返回内蒙古主着陆场。
(1)设神舟六号飞船在飞行过程中沿圆形轨道绕地球运行,地球半径为R,地球表面重力加速度为g,飞船绕地球运行的周期为T,求地球距地面的平均高度h。
(2)已知在将一个质量为m的航天器从距地心无限远的地方移动到距地心距离r的地方时,重力所作的功为W=GMm/r,式中G为万有引力常数,M为地球质量。那么,要将一个质量为m的航天器从地面发射到距地面高度为h的圆轨道上,火箭需要对它做多少功呢?(为简化计算,不考虑地球自转对发射的影响)
2. 粒子运动类型
考试主要目的是考查带电粒子在均匀电场、磁场或复合场中的运动情况,粒子运动计算问题主要有两类:一类是粒子依次进入不同的有界场,一类是粒子进入复合场。
近年来,高考重点关注运动物体的受力条件与运动规律、周期、半径、轨迹、速度、临界值等问题的分析与求解,并结合能量守恒定律与函数关系进行综合考查。
1.正确分析带电粒子的受力与运动特性是解决问题的前提。
①带电粒子在复合场中的运动取决于带电粒子所受的总外力和初始状态下的速度。因此,应将带电粒子的运动和受力条件结合起来进行分析。当净外力为零时,以匀速直线运动。(如速度选择器)
②作用在带电粒子上的引力与电场力大小相等、方向相反,洛伦兹磁力提供向心力,带电粒子在垂直于磁场的平面内做匀速圆周运动。
③带电粒子所受的净外力是变力,且不与初速度方向成直线,粒子作非均匀变速曲线运动,此时粒子的运动轨迹既不是圆弧,也不是抛物线,由于带电粒子可能连续地经过若干个条件不同的复合场区,粒子的运动也随之发生变化,它的运动过程可能由若干个不同的运动阶段组成。
2. 灵活运用力学定律是解决问题的关键
(1)带电粒子在复合场中作匀速运动时,需按平衡条件求解方程。
(2)当带电粒子被囚禁在复合场中,做匀速圆周运动时,常用牛顿第二定律和平衡条件方程同时求解。
(3)当带电粒子在复合场中做非均匀加速曲线运动时,应利用动能定理或能量守恒定律来解方程。
注意:如果涉及两带电粒子碰撞,则需要根据动量守恒定律列出方程,然后结合其他方程求解。解题时要以题目中的“恰好”、“最大”、“最高”、“至少”等字眼为切入点,探索隐式条件,根据临界条件列出辅助方程,然后结合其他方程求解。
【例三】(16分) 如图A所示,两块平行金属板间有电压UAB,其随时间t变化如图B所示,两板间的电场可以认为是均匀的,且无电场,板长L=0.2m高中物理的一些方法总结,板间距离d=0.2m,在金属板右侧一块边界为MN的区域内有一个足够强度的均匀磁场,MN垂直于两板间的中线OO',磁感应强度B=5×10-3T,方向垂直于纸面并向内。当前带正电的粒子流沿两板间的中心线OO'连续注入电场中。已知每个粒子的速度v0=105m/s,而比电荷q/m=108C/kg,重力可以忽略不计,每个粒子穿过电场区域的时间极短。在这个极短的时间内,电场可以被认为是恒定的。求:
(1)在 t = 0.1 s 时射入电场的带电粒子,其进入磁场时 MN 上的进入点与离开磁场时 MN 上的离开点之间的距离是多少?
(2)带电粒子从电场中射出时的最大速度;
(3) t=0.25s时从电场发射的带电粒子在磁场中传播的时间。
【老师小贴士】
(1)引力作用于带电粒子上的力量与电力和磁力相比太小,可以忽略不计。
(2)带电粒子在电磁场中的运动规律与力学的运动规律相同,处理此类问题要善于运用类比的方法。