高中物理計算題解題步驟技巧
2019-01-08 17:33:54三好網(wǎng)
要想成功破解計算題難題,首先要明晰它的本質(zhì)。其實,所有的計算難題,看似繁雜凌亂,很難理出頭緒,其實就是一些基本現(xiàn)象和知識的疊加而已。碰到實例,進行物理建模,套用相應的方法,計算題分你就可以輕松get。
一、力學綜合
力學綜合試題往往呈現(xiàn)出研究對象的多體性、物理過程的復雜性、已知條件的隱含性、問題討論的多樣性、數(shù)學方法的技巧性和一題多解的靈活性等特點,能力要求較高。具體問題中可能涉及到單個物體單一運動過程,也可能涉及到多個物體,多個運動過程,在知識的考查上可能涉及運動學、動力學、功能關(guān)系等多個規(guī)律的綜合運用。
解題策略:
(1)多體問題:整體法和隔離法。選取研究對象和尋找相互聯(lián)系是求解多體問題的兩個關(guān)鍵。選取研究對象需根據(jù)不同的條件,或采用隔離法,把研究對象從其所在的系統(tǒng)中抽取出來進行研究;或采用整體法,把幾個研究對象組成的系統(tǒng)作為整體來進行研究;或?qū)⒏綦x法與整體法交叉使用。
。2)多過程問題:合分合。
“合”:初步了解全過程,構(gòu)建大致運動圖景。
“分”:將全過程進行分解,分析每個過程的規(guī)律(包括物體的受力情況、狀態(tài)參量等)。
“合”:找到子過程之間的聯(lián)系,尋找解題方法(物體運動的速度、位移、時間等)。
觀察每一個過程特征和尋找過程之間的聯(lián)系是求解多過程問題的兩個關(guān)鍵。
。3) 隱含條件類問題:注重審題,深究細琢,努力挖掘隱含條件。我們有一期是專門關(guān)于隱含條件的總結(jié),仍然不熟悉的同學可以再找來看一下。
(4)分類討論類問題:認真分析制約條件,周密探討多種情況。解題時必須根據(jù)不同條件對各種可能情況進行全面分析,必要時要自己擬定討論方案,將問題根據(jù)一定的標準分類,再逐類進行探討,防止漏解。
。5)數(shù)學技巧類問題:耐心細致尋找規(guī)律,熟練運用數(shù)學方法。耐心尋找規(guī)律、選取相應的數(shù)學方法是關(guān)鍵。求解物理問題,通常采用的數(shù)學方法包括:圖象法、幾何法、方程法、比例法、數(shù)列法、不等式法、函數(shù)極值法和微元分析法等,在眾多數(shù)學方法的運用上必須打下扎實的基礎(chǔ)。
。6)一題多解類問題:開拓思路避繁就簡,合理選取最優(yōu)解法。避繁就簡、選取最優(yōu)解法是順利解題、爭取高分的關(guān)鍵,特別是在受考試時間限制的情況下更應如此。這就要求我們具有敏捷的思維能力和熟練的解題技巧,在短時間內(nèi)進行斟酌、比較、選擇并作出決斷。當然,作為平時的解題訓練,盡可能地多采用幾種解法,對于開拓解題思路是非常有益
二、帶電粒子的運動
帶電粒子運動型計算題大致有兩類,一是粒子依次進入不同的有界場區(qū),二是粒子進入復合場區(qū)。近年來高考重點就是受力情況和運動規(guī)律分析求解,周期、半徑、軌跡、速度、臨界值等。再結(jié)合能量守恒和功能關(guān)系進行綜合考查。
解題策略:
。1)受力分析及運動特征分析及力學規(guī)律的選擇
帶電粒子在復合場中做什么運動,取決于帶電粒子所受的合外力及初始狀態(tài)的速度,因此應把帶電粒子的運動情況和受力情況結(jié)合起來進行分析。
①當帶電粒子在復合場中所受合外力為零時,做勻速直線運動(如速度選擇器)
——根據(jù)平衡條件列方程求解。
、趲щ娏W铀艿闹亓碗妶隽Φ戎捣聪,洛倫茲力提供向心力,帶電粒子在垂直于磁場的平面內(nèi)做勻速圓周運動——根據(jù)洛倫茲力公式、牛頓第二定律和平衡條件列方程聯(lián)立求解。
③帶電粒子所受的合外力是變力,且與初速度方向不在一條直線上,粒子做非勻變速曲線運動,這時粒子的運動軌跡既不是圓弧,也不是拋物線,由于帶電粒子可能連續(xù)通過幾個情況不同的復合場區(qū),因此粒子的運動情況也發(fā)生相應的變化,其運動過程可能由幾種不同的運動階段組成——選用動能定理或能量守恒定律列方程求解。
。2)說明:由于帶電粒子在復合場中受力情況復雜,運動情況多變,往往出現(xiàn)臨界問題,這時應以題目中的“恰好”、“最大”、“最高”、“至少”等詞語為突破口,挖掘隱含條件,根據(jù)臨界條件列出輔助方程,再與其他方程聯(lián)立求解
三、電磁感應的綜合
電磁感應是高考考查的重點和熱點,電磁感應的綜合問題涉及力學知識(如牛頓運動定律、功、動能定理、動量和能量守恒定律等)、電學知識(如電磁感應定律、楞次定律、直流電路、磁場等)等多個知識點,突出考查考生理解能力、分析綜合能力,尤其從實際問題中抽象概括構(gòu)建物理模型的創(chuàng)新能力。
解題策略:
(1)受力情況、運動情況的動態(tài)分析。思考方向:導體受力運動產(chǎn)生感應電動勢→感應電流→通電導體受安培力→合外力變化→加速度變化→速度變化→感應電動勢變化……,周而復始,循環(huán)結(jié)束時,加速度等于零,導體達到穩(wěn)定運動狀態(tài)。要畫好受力圖,抓住 a =0時,速度v達最大值的特點。
。2)功能分析。電磁感應過程往往涉及多種能量形勢的轉(zhuǎn)化。如:安培力做負功就會有其他形式能轉(zhuǎn)化為電能,安培力做正功必有電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能;摩擦力在相對位移上做功,必然有內(nèi)能出現(xiàn);重力做功,必然有重力勢能參與轉(zhuǎn)化。因此,從功和能的觀點入手,分析清楚電磁感應過程中能量轉(zhuǎn)化的關(guān)系,是解決電磁感應問題的重要途徑。
四、信息處理題
信息處理型試題是指試題提供一些有關(guān)信息,然后要求根據(jù)所學知識,將有用的信息收集起來,經(jīng)過處理后運用已經(jīng)的知識、方法和手段解決新問題。這類題型主要涉及知識理解、過程分析、模型轉(zhuǎn)換、方法處理等。信息提供的方式主要有文字信息和圖表信息。文字信息往往是文字閱讀量比較大,要求從文字信息中找到有用的信息來進行處理;圖片信息包括結(jié)構(gòu)圖和函數(shù)關(guān)系圖象等。
解題策略:
這種題型的處理思路和步驟:①領(lǐng)會問題的情境,在所給的信息中獲取有用的信息,構(gòu)造相應的物理模型;②合理選擇研究對象;分析研究對象受力情況、狀態(tài)、能量等信息;③運用試題所給規(guī)律、方法或自己已經(jīng)掌握物理規(guī)律和方法求解。