物理解题方法

物理解题方法物理解题方法 1 合成分解法合成分解法 2 2 图象法图象法 3 构建模型法构建模型法 4 微元法微元法 5 整体法和隔离法整体法和隔离法 6 等效替代法等效替代法 7 割补法割补法 例例 1 如图示 平行于纸面向右的匀强磁场 磁感应强度 如图示 平行于纸面向右的匀强磁场 磁感应强度 B1 1T 位于纸面内的细直导线 长位于纸面内的细直导线 长 L 1m 通有 通有 I 1A 的恒定电流 当导线的恒定电流 当导线 与与 B1成成 600 夹角时夹角时 发现其受到的安培力为零发现其受到的安培力为零 则该区域同时存在的则该区域同时存在的 另一个匀强磁场的磁感应强度另一个匀强磁场的磁感应强度 B2大小可能值为大小可能值为 BCD A T 2 B C 1T 3 D 2 3 解解 合磁场方向与电流平行则受力为合磁场方向与电流平行则受力为 0 由平行四边形法则由平行四边形法则 B2大小大小 只要只要 不小于不小于 T 的所有值都可以的所有值都可以 2 3 例例 2 质量相等的 质量相等的 A B 两物体放在同一水平面上 分别受到水平拉两物体放在同一水平面上 分别受到水平拉 力力 F1和和 F2的作用做匀加速直线运动 在的作用做匀加速直线运动 在 t0和和 4t0时速度达到时速度达到 2v0和和 v0时 撤去时 撤去 F1和和 F2后 继续做匀减速运动直到停止 其速度随时后 继续做匀减速运动直到停止 其速度随时 间变化情况如图所示 若间变化情况如图所示 若 F1 F2做的功分别为做的功分别为 W1和和 W2 F1 F2 的冲量分别为的冲量分别为 I1和和 I2 则有则有 A W1 W2 I1 I2 B W1 W2 I1 I2 C W1 W2 I1 I2 D W1 W2 I1 I2 解解 由图可知由图可知 摩擦力摩擦力 f 相同相同 对全过程对全过程 由动能定理由动能定理 W fS 0 W Fs S1 S2 W1 W2 由动量定理由动量定理 I ft 0 I ft t1 t2 I1 I2 600 I B1 1T 4t 0 5t 0 3t 0 2t 0 t 0 t v 2v 0v 00 A B 例例 3 3 在足够大的真空空间中 存在水平向右方向的匀强电场 若 在足够大的真空空间中 存在水平向右方向的匀强电场 若 用绝缘细线将质量为用绝缘细线将质量为 m 的带正电小球悬挂在电场中 静止时细线与的带正电小球悬挂在电场中 静止时细线与 竖直方向夹角竖直方向夹角 37 现将该小球从电场中的某点竖直向上抛出 现将该小球从电场中的某点竖直向上抛出 抛出的初速度大小为抛出的初速度大小为 v0 如图所示 求 如图所示 求 小球在电场内运动过程中最小速率 小球在电场内运动过程中最小速率 小球从抛出至达到最小速率的过程中 电场力对小球的功 小球从抛出至达到最小速率的过程中 电场力对小球的功 sin37 0 6 cos 37 0 8 解 小球悬挂在电场中 静止时细线与解 小球悬挂在电场中 静止时细线与 竖直方向夹角竖直方向夹角 37 qE mgtg 3mg 4 解解 小球在电场内受力如图示小球在电场内受力如图示 小球做斜抛运动小球做斜抛运动 将初速度沿如图示坐标轴分解将初速度沿如图示坐标轴分解 当运动到当运动到 B 点时点时 速度与合力垂直速度与合力垂直 合合 力做的负功最多力做的负功最多 速度最小速度最小 设为设为 vB 由运动的分解得由运动的分解得 vB v0 sin 0 6v0 所以所以 运动过程中最小速率为运动过程中最小速率为 0 6v0 要求电场力对小球的功要求电场力对小球的功 将运动按水平和竖直方向分解如图示将运动按水平和竖直方向分解如图示 电场力做的功等于水平方向动能的增加电场力做的功等于水平方向动能的增加 W 电电 1 2mvBX2 1 2 m 3 v0 5 cos 2 72mv02 625 例例 4 4 在光滑的水平面上 在光滑的水平面上 有一竖直向下的匀强磁场 分布在宽度为有一竖直向下的匀强磁场 分布在宽度为 L 的区域内的区域内 现有一边长为现有一边长为 d d L 的正方形闭合线框以垂直于 的正方形闭合线框以垂直于 磁场边界的初速度磁场边界的初速度 v0滑过磁场 则线框在滑进磁场时的速度是多少滑过磁场 则线框在滑进磁场时的速度是多少 解解 设线框即将进入磁场时的速度为设线框即将进入磁场时的速度为 v0 全部进入磁场时的速度为全部进入磁场时的速度为 vt mg qE F合 合 Am v0 By x Am v0 mg qE F合 合 B x y 将线框进入的过程分成很多小段将线框进入的过程分成很多小段 每一段的运动可以看成是每一段的运动可以看成是 速度为速度为 vi 的匀速运动的匀速运动 对每一对每一 小段 由动量定理小段 由动量定理 f1 t B2 L2 v0 t R mv0 mv1 1 f2 t B2 L2 v1 t R mv1 mv2 2 f3 t B2 L2 v2 t R mv2 mv3 3 f4 t B2 L2 v3 t R mv3 mv4 4 fn t B2 L2 vn 1 t R mvn 1 mvt n v0 t v1 t v2 t v3 t vn 1 t vn t d 将各式相加 得将各式相加 得B2 L2 d R mv0 mvt 练习 05 年苏锡常镇二模年苏锡常镇二模 9 1 1 如图所示 光滑绝缘 互相垂直的固定墙壁 如图所示 光滑绝缘 互相垂直的固定墙壁 PO OQ 竖立在光竖立在光 滑水平绝缘地面上 地面上方有一平行地面的匀强电场滑水平绝缘地面上 地面上方有一平行地面的匀强电场 E 场强方 场强方 向水平向左且垂直于墙壁向水平向左且垂直于墙壁 PO 质量相同且带同种正电荷的 质量相同且带同种正电荷的 A B 两两 小球 可视为质点 放置在光滑水平绝缘地面上 当小球 可视为质点 放置在光滑水平绝缘地面上 当 A 球在平行于球在平行于 墙壁墙壁 PO 的水平推力的水平推力 F 作用下 作用下 A B 两小球均紧靠墙壁而处于静止两小球均紧靠墙壁而处于静止 状态 这时两球之间的距离为状态 这时两球之间的距离为 L 若使小球 若使小球 A 在水平推力在水平推力 F 的作用的作用 下沿墙壁下沿墙壁 PO 向着向着 O 点移动一小段距离后 小球点移动一小段距离后 小球 A 与与 B 重新处于静重新处于静 v 0 d L F B A Q O P E 止状态 则与原来比较 两小球所带电量保持不变 止状态 则与原来比较 两小球所带电量保持不变 BC A A 球对球对 B 球作用的静电力增大球作用的静电力增大 B A 球对球对 B 球作用的静电力减小球作用的静电力减小 C 墙壁墙壁 PO 对对 A 球的弹力不变球的弹力不变 D 两球之间的距离减小 力两球之间的距离减小 力 F 增大增大 04 年天津市质量检测 年天津市质量检测 2 2 如图示 斜劈形物体的质量为 如图示 斜劈形物体的质量为 M 放在水平地面上 质量为 放在水平地面上 质量为 m 的粗糙物块以某一初速沿劈的斜面向上滑 至速度为零后又返回 的粗糙物块以某一初速沿劈的斜面向上滑 至速度为零后又返回 而而 M 始终保持静止 始终保持静止 m 上 下滑动的整个过程中 正确的有上 下滑动的整个过程中 正确的有 BC A 地面对地面对 M 的摩擦力方向先向左后向右的摩擦力方向先向左后向右 B 地面对地面对 M 的摩擦力方向没有改变的摩擦力方向没有改变 C 地面对地面对 M 的支持力总小于的支持力总小于 M m g D m 上 下滑动时的加速度大小相同上 下滑动时的加速度大小相同 M m F B A Q O P E 3 如图示 有一方向水平向右的匀强电场 一个质量为 如图示 有一方向水平向右的匀强电场 一个质量为 m 带电荷 带电荷 量为量为 q 的小球以初速度的小球以初速度 v0从从 a 点竖直向上射入电场中 小球通过电点竖直向上射入电场中 小球通过电 场中场中 b 点时速度大小为点时速度大小为 2v0 方向与电场方向一致 则 方向与电场方向一致 则 a b 两点的两点的 电势差为 电势差为 A mv02 2q B 3mv02 q C 3mv02 2q D 2mv02 q 解解 由运动的合成由运动的合成 竖直方向做竖直上抛运动竖直方向做竖直上抛运动 h v02 2g t v0 g 水平方向做匀加速运动水平方向做匀加速运动 a qE m x 4v02 2a 2m v02 qE UAB Ex 2m v02 q 又解又解 水平方向动能的增加等于电场力做的功水平方向动能的增加等于电场力做的功 qUab 1 2 m 4v02 Uab 2 mv02 q 计算题 4 4 如图所示 一质量为 如图所示 一质量为 m 10g 带电量 带电量 0 01C 的带正电小球在相互的带正电小球在相互 垂直的匀强电场和匀强磁场的空间中做匀速直线运动 其水平分速垂直的匀强电场和匀强磁场的空间中做匀速直线运动 其水平分速 度为度为 v1 6 m s 竖直分速度为 竖直分速度为 v2 已知磁感应强度 已知磁感应强度 B 1T 方向垂 方向垂 2v 0 a v 0 E b 直纸面向里 电场在图中未画出 电场力的功率的大小为直纸面向里 电场在图中未画出 电场力的功率的大小为 0 3W 求求 1 v2的数值 的数值 2 电场强度的大小和方向 电场强度的大小和方向 解 洛伦兹力在任何情况下对电荷均不做功 电场力的功率与重力解 洛伦兹力在任何情况下对电荷均不做功 电场力的功率与重力 的功率大小相等 的功率大小相等 PG P 电电 mgv2 0 3W v2 3m s 由受力分析如图示 由受力分析如图示 f1 qv1B 0 06N f2 qv2B 0 03N 由平衡条件得由平衡条件得 qE 0 05N 53 E 5V m 方向跟水平成方向跟水平成 53 角斜向上角斜向上 5 5 上海 上海 03 年高考年高考 如图所示 如图所示 OACO 为置于水平面内的光滑闭为置于水平面内的光滑闭 合金属导轨 合金属导轨 O C 处分别接有短电阻丝 图中用粗线表示 处分别接有短电阻丝 图中用粗线表示 R1 4 R2 8 导轨其它部分电阻不计 导轨其它部分电阻不计 导轨 导轨 OAC 的形状满的形状满 足方程足方程 y 2 sin 3 x 单位 单位 m 磁感应强度磁感应强度 B 0 2T 的匀强磁的匀强磁 场方向垂直于导轨平面 一足够长的金属棒在水平外力场方向垂直于导轨平面 一足够长的金属棒在水平外力 F 作用下 作用下 v2 v1 f2 f1 qE mg 0 03N qE 0 04N 以恒定的以恒定的 速率速率 v 5 0 m s 水平向右在导轨上从水平向右在导轨上从 O 点滑动到点滑动到 C 点 点 棒与导轨接触良好且始终保持与棒与导轨接触良好且始终保持与 OC 导轨垂直 不计棒的电阻 求 导轨垂直 不计棒的电阻 求 1 外力 外力 F 的最大值 的最大值 2 金属棒在导轨上运动时电阻 金属棒在导轨上运动时电阻 丝丝 R1上消耗的的最大功率上消耗的的最大功率 3 在滑动过程中通过金属棒 在滑动过程中通过金属棒 的电流的电流 I 与时间与时间 t 的关系 的关系 解 解 1 金属棒匀速运动时产生感应电动势金属棒匀速运动时产生感应电动势 E BLv 画出等效电路如图示 不计电源内阻 画出等效电路如图示 不计电源内阻 I E R 总总 F 外外 F安安 BIL B2L2 v R总总 Lm 2sin 2 2 m R 总总 R1 R2 R1 R2 8 3 F max B2Lm2 v R 总总 0 22 22 5 0 3 8 0 3N 2 P1m E 2 R1 B2Lm2v2 R1 0 22 22 5 02 4 1W 3 金属棒与导轨接触点间的长度随时间变化 金属棒与导轨接触点间的长度随时间变化 L 2 sin 3 x m E BLv y R2 R1 C O A x B v b a E R1 R2 4 8 I E R 总总 Bv R总总 2 sin 3 vt 3 4 sin 5 t 3 安安 6 6 如图所示 如图所示 PR 是一块长为是一块长为 L 4 米的绝缘平板固定在水平地面上 米的绝缘平板固定在水平地面上 整个空间有一个平行于整个空间有一个平行于 PR 的匀强电场的匀强电场 E 在板的右半部分有一个 在板的右半部分有一个 垂直于纸面向外的匀强磁场垂直于纸面向外的匀强磁场 B 一个质量为 一个质量为 m 0 1 千克 带电量为千克 带电量为 q 0 5 库仑的物体 从板的库仑的物体 从板的 P 端由静止开始在电场力和摩擦力的作端由静止开始在电场力和摩擦力的作 用下向右做匀加速运动 进入磁场后恰能做匀速运动 当物体碰到用下向右做匀加速运动 进入磁场后恰能做匀速运动 当物体碰到 板板 R 端挡板后被弹回 若在碰撞瞬间撤去电场 物体返回时在磁场端挡板后被弹回 若在碰撞瞬间撤去电场 物体返回时在磁场 中仍做匀速运动 离开磁场后做匀减速运动停在中仍做匀速运动 离开磁场后做匀减速运动停在 C 点 点 PC L 4 物 物 体与平板间的动摩擦因素为体与平板间的动摩擦因素为 0 4 求 求 判断物体带电性质 正判断物体带电性质 正 电还是负电荷 电还是负电荷 物体与挡板碰撞前后的速度物体与挡板碰撞前后的速度 v1和和 v2 磁感强度磁感强度 B 的大小 的大小 电场强度电场强度 E 的大小和方向的大小和方向 解 解 返回时返回时 R D 无电场力无电场力 能作匀速运动能作匀速运动 表明无摩擦力表明无摩擦力 qv2B 向上向上 物体带正电物体带正电 受力如图受力如图 a 示示 qv2B mg D C 无磁场力无磁场力 mg 0 25L 1 2 mv22 P D 加速加速 E 向右向右 qE mg L 2 1 2 mv12 D R 受力如图 受力如图 b 示示 qE mg qv1B 解解 得得 B R PC v2 D a mg qv2B qv1B 2N qv2B 1N qE 1 2N v1 5 66m s v2 2 83m s B 0 71T E 2 4V m 方向向右方向向右 八类物理学习方法八类物理学习方法 一 观察的几种方法 1 顺序观察法 按一定的顺序进行观察 2 特征观察法 根据现象的特征进行观察 3 对比观察法 对前后几次实验现象或实验数据的观察进行比较 4 全面观察法 对现象进行全面的观察 了解观察对象的全貌 二 过程的分析方法 1 化解过程层次 一般说来 复杂的物理过程都是由若干个简单的 子过程 构成的 因此 分析物理 过程的最基本方法 就是把复杂的问题层次化 把它化解为多个相互关联的 子过程 来研究 2 探明中间状态 有时阶段的划分并非易事 还必需探明决定物理现象从量变到质变的中间状态 或过 程 正确分析物理过程的关键环节 3 理顺制约关系 有些综合题所述物理现象的发生 发展和变化过程 是诸多因素互相依存 互相制约 的 综合效应 要正确分析 就要全方位 多角度的进行观察和分析 从内在联系上把握规律 理顺关 系 寻求解决方法 4 区分变化条件 物理现象都是在一定条件下发生发展的 条件变化了 物理过程也会随之而发生变化 在分析问题时 要特别注意区分由于条件变化而引起的物理过程的变化 避免把形同质异的问题混为一 谈 三 因果分析法 1 分清因果地位 物理学中有许多物理量是通过比值来定义的 如 R U R E F q 等 在这种定义方法中 物理量之间并非都互为比例关系的 但学生在运用物理公式处理物理习题和问题时 常常不理解公式中 物理量本身意义 分不清哪些量之间有因果联系 哪些量之间没有因果联系 2 注意因果对应 任何结 果由一定的原因引起 一定的原因产生一定的结果 因果常是一一对应的 不能混淆 3 循因导果 执果索因 在物理习题的训练中 从不同的方向用不同的思维方式去进行因果分析 有利 于发展多向性思维 四 原型启发法 原型启发就是通过与假设的事物具有相似性的东西 来启发人们解决新问题的途径 能够起到启发作 用的事物叫做原型 原型可来源于生活 生产和实验 如鱼的体型是创造船体的原型 原型启发能否实现 E B R PC v1 D b mg qv1B qE N N 取决于头脑中是否存在原型 原型又与头脑中的表象储备有关 增加原型主要有以下三种途径 1 注意 观察生活中的各种现象 并争取用学到的知识予以初步解释 2 通过课外书 电视 科教电影的观看来 得到 3 要重视实验 五 概括法 概括是一种由个别到一般的认识方法 它的基本特点是从同类的个别对象中发现它们的共同性 由特 定的 较小范围的认识扩展到更普遍性的 较大范围的认识 从心理学的角度来说 概括有两种不同的形 式 一种是高级形式的 科学的概括 这种概括的结果得到的往往是概念 这种概括称为概念概括 另一 种是初级形式的 经验的概括 又叫相似特征的概