高中物理解题方法.pdf

1994 2009 China Academic Journal Electronic Publishing House All rights reserved 在每年高考结束后 回顾高三的备考过程 总会 感觉到蒂辛苦苦一年的努力 在考场用到的很少 但 是我们在平时积累的解题方法 在考试中重现率却很 高 在学习中一定要不断总结物理规律和物理方法 从根本上解决学习物理的困难 只有这样才能真正地 跳出题海 并取得好的学习效果 一 模型法解物理题 襄蒸滩扩 体 绝热物质等 电学中有点电荷 检验电荷 理想导 体 绝缘体 理想 电表 纯电阻 纯 电感 纯电容 理想 典每 全非弹性碰撞 纯滚动的运动 简谐 运动 等温过程 等压过程 等容过程 恒 定电流等 都是以 突出某一方 面的主要特征 忽略一些次要特征后抽象 出来的理想 过程 都是一种过程模型 列车受到的合力为 一塑幽些 一 人 濡燕砂卿性 例一长 列灭车依惯性驶 向倾角为 的小 山上 当列车完 全停下时 列车一部分在山上 如图试求列车从开 始上山到停卞来所经历的时间 二 列车全长 为 子 摩擦 不计 分析与解答 对本题 设整列车的质量为 列车 山上部分长为 质量为 选择山基为轴坐标 之原点 方向沿山坡向上 根据牛顿第二定律 可得 动判美 翟霭霆蒙爵黔翼篱纂褥 一肚 漂 的简林好粤于是感蒯列车从开始 上山到停下来的时间等 振朔期蜘 如丹 么佩 一 的虑 覆 惹 燕撬 氰 粼 黔甥瓢士霍 蓦默俨 积 少 球 淤兼脚遥裁 尔粼篡 纂宕 嘿黔建戮嵌 直固 霆 森客踢矗殊忽魂 七 恕 由静止开始沿钢绳无摩擦的滑下 求它在钢绳上滑行 念叭渗令 姿婴华币 离考理科版 1994 2009 China Academic Journal Electronic Publishing House All rights reserved 复习指育 的时间取 解析 以 球做参考系 球相对于球做初速为 的匀速直线运动 则相遇时 球相对于球走过的 距离为 所以从开始运动到两球相遇所用的时间为 豁 解析如图所示 我们可 以从题中的两个 出发 把延长到 使 二一 一 则点到 三 点的距离相等 以 为圆心 了 长为半径画 圆 则 在 等时圆 的圆周上 由 等时 圆 结论可知 小环从滑到 份 一 军 百 一 一 一丁 卜 一 办 图 一 的时间与从自由落体到的时间相等 即 一 认一了一了又 一 小结 本题利用 等时圆 的结论大大简化了解题 的过程 极值圆 图 一 犷调 一 十 例如 图 用 绝缘细 线悬挂一质量 为 带电量 为的小球 竖直平面内分 布有场强大小 为 方向不 定的匀强电场 且助 小球在电场 中处于静止 求细线与竖直方向的最大夹角 及此时的电场方向 解析小球受到三个力作用而处于平衡 这三个 力构成一封闭三角形 随着电场力方向的变化 不断 变化 以凡的端点为圆心 电场力的大小玖为半径 画一辅助圆 当绳的拉力所在直线与辅助圆相切时 细线与竖直方向的夹角 最大 一 二 此时匀强电场的场强与水平方向的夹角 也为 小结本题利用直线与圆相切 时求出极值 该圆 可称为 极值圆 利用 极 值圆 求极值是物理 中求极 值的一种常见方法 四 变换参考系法 参考系的选取得当 可以简化对运动的描述 从 而达到简化解题过程的目的 例如 图所示 船从港口出发去拦截正以 速度矶沿直线航行的船 与所在航线的垂直 距离为 起航日寸与船相距为 如果略去 船起动时的加速过程 认为它一起航就匀速运动 则船能拦截到船的最小速率为多少 分析与解分析本题是两个运动物体求它们之间 的相对位置的问题 若以地球为参照系 两个物体都 运动 且运动方向不一致 它们之 间的相对位置随时 间变化的关系比较复杂 一时不容易做出正确的判断 与解答 但如果把参照系建立在某一运动的物体上 如上 由于以谁为参照 系 就认为谁不动 此题就 简化为一个物体 如在此运动参照系的运动问题 了 当然解一个物体的运动问题比解两个物体都运 动的问题自然容易多了 以为参照 系 仑不动 在此参照系 中将具有 向左的分速度 如图所示在此参照系中只要沿 着方向就能拦截到 应用 点到直线的距离以 垂线为最短 的结论 过点作的垂线 交咫于 点 即为船对地 的速度的最小值 在 中 二二 八 翔 汀 口 下 例如图所示 球从离地 面高为处自由下落的同时 地 面上的球以初速度 足够 大竖直上抛 求两球从开始运动 到相遇所需的时间 一 号 由于灵活运用了几何知识 使较为 复杂的问题 变为简单的几何问题了 五 巧用物理规律解题 以匀变速直线运动的特点为例做匀变速直线运 动的物体 在连续相等的时间 间隔内的位移之差为一 恒量 且 一 例一物体以某一速度冲上一光滑斜面 前 内的位移为 随后的位移为零 则物体的加速 度多大 解析通常解法是 一 商考理科版考试 1994 2009 China Academic Journal Electronic Publishing House All rights reserved 物体前 位移 所以有 一一 要 附 刊 一 一 以 一 一 即 一 一 以 随后蚝位移为零 则物体滑到最高点所用的 时间为 婆一 所以初速度 一 一 子一 一 尸 囚 由 得物体的加速度为 一 用结论求解由于整个过程过程不变 是匀变 速直线运动 由 一 洲 得物体加速度的大小为 龚 卫 一 梦 一 说明此结论的使用率较高 特别是在利用纸带 计算小车的加速度时 利用自由落体或平抛运动小球 的闪光照片计算重力加速度时都要用到此结论 在今 后解题中 不管物体的速度方向是否变化 只要加速 度不变 此结论就可以使用 六 图象法在解题中的应用 物理学带有较强的抽象性和逻辑性 为了降低难 度 首先要弄清题中给出的物理状态 过程 情境 并 把它们画成一幅图 即完成抽象到形象的转换 变量问臀一般方法是要用积分法求解 有些情 况下应用图像法也可巧妙地解决此类问题 且解题过 程简洁 思路清晰 便于应用 下面以两道习题为例 介绍此类方法 例小球以初速上抛 已知小球运动过程 中 受到空气的阻力与其速率成正比 且落回抛点时小球 速度为 求小球从上抛到落回抛点全过程所需的时 间 一图 口 图中区域工 叮和 区域 的面积一定分别是 图中区域工和区域 面积的倍 由此可知 工 的面积与且 的面积亦相等 因为冲量 一 所以图中曲线与轴所围面 积表示对应时间内阻力的冲量值 可见 在小球上 抛和下落过程中阻力的冲量等大反向 全过程阻力的 合冲量为零 全过程应用质点动量定理 设向上为正 方向 一一一十毛一 一鱼 丛吐丛应止匕鱼 故小球全过程所需时间 七 对称法解题 十确 对称方法是速解高考命题的一种有效手段 是考 生掌握的难点对称法作为一种具体的解题方法 虽 然高考命题没有单独正面考查 但是在每年的高考命 题中都有所渗透和体现 从侧面体现考生的直观思维 能力和客观的猜想推理能力 例时间对称一人在离地高度处 以相 同的速率同时抛出两小球和 被竖直上抛 被竖直下抛 两球落地时间差为纽求速率肠 解题方法与技巧对于的运动 当其上抛后再 落回抛出点时 由于速度对称 向下的速度仍为所 以 球在抛出点以下的运动和丑球完全相同 落地时 间亦相同因此 就是球在抛出点以 卜的运动时 间 根据时卿 你 一 誓 所以 一穿 饭二云 厂 分析与解此题小球所受 的阻力与速率成正比 无论 在上抛阶段还是下落阶段 小球所受的合 一外力 是变 力 加速度为变量 所以无法用匀加速直线运动的公 式求解 但我们可以画出全过程的 一图 因为速度一时间图线与轴间所围的面积表示小 球在对应时间内经过的位移大小 而且上抛与下落阶 段所经过的位移大小相同 所以 图中区域工与面 积相等 由已知条件可知 小球运动过程 中受到空气 的阻力与其速率成正比 设阻力 一 一一 由此可 画 产 例镜物对称如图所示 设有两面垂直于地 面的光滑墙和两墙水平距离为 从距地面 高处的一点以初速度为 沿水平方 向投出一小球 设球与墙的碰撞为弹性碰撞 求小球 落地点距墙的水平距离 球落地前与墙壁碰撞了 几冲乙钗略城夕气 阳 六 禽考理初版考 试 1994 2009 China Academic Journal Electronic Publishing House All rights reserved 解题方法与技巧 如图所示 设小球与墙壁碰撞 前的速度为 因为是弹性碰撞 所以在水平方向上的 原速率弹回 即 一 又墙壁光滑 所以在竖直方向 上速率不变 即 一 从而小球与墙壁碰撞前后的 速度和 关于墙壁对称 碰撞后的轨迹与无墙壁时 小球继续前进的轨迹关于墙壁对称 以后的碰撞亦 然 因此 可将墙壁比作平面镜 把小球的运动转换为 统一的平抛运动处理 由 一粤 和 一 平 可得碰 夕 曰 岁 囚 匕 曰 汀 撞次数 一粤八丹一粤 入 牌 率雾欢 一 次 出 以 勺 一 由于刚好为偶数 故小球最后在墙脚 即落 地点距离的水平距离为零 八 数学知识在物理解题 中运用 一些学生对物理概念 规律 的理解较好 但在解 题中由于数学运算的关系而不能得到正确的物理结 论 有的学生在运算时会反复出现 低级 的运算错 误 有的在数学 中运用得非常熟练的方法却在物理 解题中运用不出来 这些都影响了学生物理成绩的提 高 数学中 学生熟悉 了 他们的解题方法 能用得很好 但一旦到了物理问题中 字母变成了 等 他们掌握的数学方法有时很难迁移 过来 为此 应该在学习中注意数学公式与物理公式 的比较 如闭合电路欧姆定律中 一 的图象把它写 成 一 一 并和 一一 十作比较 就很容易看 懂图形中的截距和斜率中所包含的物理意义 例以初速 竖直向上抛一小球 若不计空 气阻力 在上升过程中 从抛出到小球动能减少一半 所经过的时间是 川 福 刀 以一二 戈 一 万于夕也七 西 牛拿牙乏月 匕 乙 例竖直上抛物体 分别在秒末和秒末 两次通过空中某一点 试求该点离地面的高度和抛出 时的初速度 一般解法设该点离地面 的高度是 初速度是 当物体第一次经过该点时应有 一 七一音 详 岁 当物体经最高点后返回通过该点时就有 九 一告 谨 匕 叹 由 式与 式联立得 一粤好一 一粤请 一 一 一 一 土 匕 一 匕 将上式移项并整理得 一 一鲁犷一诺 一 一 了 口 一土 工 应用平方差公式将上式展开得 一一吝 一 研 一一 勺 一一 人 一叼 上 匕 一 一组借 华 将二代人 得 一 合 一 音 一万 飞 十 于 一 万 口自自 一音 应用韦达定理解