高中物理計(jì)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(jì)算題難題,首先要明晰它的本質(zhì)。其實(shí),所有的計(jì)算難題,看似繁雜凌亂,很難理出頭緒,其實(shí)就是一些基本現(xiàn)象和知識(shí)的疊加而已。碰到實(shí)例,進(jìn)行物理建模,套用相應(yīng)的方法,計(jì)算題分你就可以輕松get。
一、力學(xué)綜合
力學(xué)綜合試題往往呈現(xiàn)出研究對(duì)象的多體性、物理過程的復(fù)雜性、已知條件的隱含性、問題討論的多樣性、數(shù)學(xué)方法的技巧性和一題多解的靈活性等特點(diǎn),能力要求較高。具體問題中可能涉及到單個(gè)物體單一運(yùn)動(dòng)過程,也可能涉及到多個(gè)物體,多個(gè)運(yùn)動(dòng)過程,在知識(shí)的考查上可能涉及運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)、功能關(guān)系等多個(gè)規(guī)律的綜合運(yùn)用。
解題策略:
。1)多體問題:整體法和隔離法。選取研究對(duì)象和尋找相互聯(lián)系是求解多體問題的兩個(gè)關(guān)鍵。選取研究對(duì)象需根據(jù)不同的條件,或采用隔離法,把研究對(duì)象從其所在的系統(tǒng)中抽取出來進(jìn)行研究;或采用整體法,把幾個(gè)研究對(duì)象組成的系統(tǒng)作為整體來進(jìn)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(yùn)動(dòng)圖景。
“分”:將全過程進(jìn)行分解,分析每個(gè)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(yùn)動(dòng)的速度、位移、時(shí)間等)。
觀察每一個(gè)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(gè)關(guān)鍵。
。3) 隱含條件類問題:注重審題,深究細(xì)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(xué)可以再找來看一下。
。4)分類討論類問題:認(rèn)真分析制約條件,周密探討多種情況。解題時(shí)必須根據(jù)不同條件對(duì)各種可能情況進(jìn)行全面分析,必要時(shí)要自己擬定討論方案,將問題根據(jù)一定的標(biāo)準(zhǔn)分類,再逐類進(jìn)行探討,防止漏解。
。5)數(shù)學(xué)技巧類問題:耐心細(xì)致尋找規(guī)律,熟練運(yùn)用數(shù)學(xué)方法。耐心尋找規(guī)律、選取相應(yīng)的數(shù)學(xué)方法是關(guān)鍵。求解物理問題,通常采用的數(shù)學(xué)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(xué)方法的運(yùn)用上必須打下扎實(shí)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(shí)間限制的情況下更應(yīng)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(shí)間內(nèi)進(jìn)行斟酌、比較、選擇并作出決斷。當(dāng)然,作為平時(shí)的解題訓(xùn)練,盡可能地多采用幾種解法,對(duì)于開拓解題思路是非常有益
二、帶電粒子的運(yùn)動(dòng)
帶電粒子運(yùn)動(dòng)型計(jì)算題大致有兩類,一是粒子依次進(jìn)入不同的有界場區(qū),二是粒子進(jìn)入復(fù)合場區(qū)。近年來高考重點(diǎn)就是受力情況和運(yùn)動(dòng)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(jìn)行綜合考查。
解題策略:
。1)受力分析及運(yùn)動(dòng)特征分析及力學(xué)規(guī)律的選擇
帶電粒子在復(fù)合場中做什么運(yùn)動(dòng),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(yīng)把帶電粒子的運(yùn)動(dòng)情況和受力情況結(jié)合起來進(jìn)行分析。
、佼(dāng)帶電粒子在復(fù)合場中所受合外力為零時(shí),做勻速直線運(yùn)動(dòng)(如速度選擇器)
——根據(jù)平衡條件列方程求解。
②帶電粒子所受的重力和電場力等值反向,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(yùn)動(dòng)——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(yùn)動(dòng),這時(shí)粒子的運(yùn)動(dòng)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(gè)情況不同的復(fù)合場區(qū),因此粒子的運(yùn)動(dòng)情況也發(fā)生相應(yīng)的變化,其運(yùn)動(dòng)過程可能由幾種不同的運(yùn)動(dòng)階段組成——選用動(dòng)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(fù)合場中受力情況復(fù)雜,運(yùn)動(dòng)情況多變,往往出現(xiàn)臨界問題,這時(shí)應(yīng)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(yīng)的綜合
電磁感應(yīng)是高考考查的重點(diǎn)和熱點(diǎn),電磁感應(yīng)的綜合問題涉及力學(xué)知識(shí)(如牛頓運(yùn)動(dòng)定律、功、動(dòng)能定理、動(dòng)量和能量守恒定律等)、電學(xué)知識(shí)(如電磁感應(yīng)定律、楞次定律、直流電路、磁場等)等多個(gè)知識(shí)點(diǎn),突出考查考生理解能力、分析綜合能力,尤其從實(shí)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(yùn)動(dòng)情況的動(dòng)態(tài)分析。思考方向:導(dǎo)體受力運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢→感應(yīng)電流→通電導(dǎo)體受安培力→合外力變化→加速度變化→速度變化→感應(yīng)電動(dòng)勢變化……,周而復(fù)始,循環(huán)結(jié)束時(shí),加速度等于零,導(dǎo)體達(dá)到穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。要畫好受力圖,抓住 a =0時(shí),速度v達(dá)最大值的特點(diǎn)。
。2)功能分析。電磁感應(yīng)過程往往涉及多種能量形勢的轉(zhuǎn)化。如:安培力做負(fù)功就會(huì)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(duì)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(diǎn)入手,分析清楚電磁感應(yīng)過程中能量轉(zhuǎn)化的關(guān)系,是解決電磁感應(yīng)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(xué)知識(shí),將有用的信息收集起來,經(jīng)過處理后運(yùn)用已經(jīng)的知識(shí)、方法和手段解決新問題。這類題型主要涉及知識(shí)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(jìn)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(huì)問題的情境,在所給的信息中獲取有用的信息,構(gòu)造相應(yīng)的物理模型;②合理選擇研究對(duì)象;分析研究對(duì)象受力情況、狀態(tài)、能量等信息;③運(yùn)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。