高中物理解題方法和步驟
高中物理解題篇一:高一物理解題方法技巧
一、解答物理問題的常用方法
方法一 隔離法和整體法
1.所謂隔離法,就是將物理問題的某些研究對(duì)象或某些過程、狀態(tài)從系統(tǒng)或全過程中隔離出來進(jìn)行研究的方法.隔離法的兩種類型:
(1)對(duì)象隔離:即為尋求與某物體有關(guān)的所求量與已知量之間的關(guān)系,將某物體從系統(tǒng)中隔離出來.
(2)過程隔離:物體往往參與幾個(gè)運(yùn)動(dòng)過程,為求解涉及某個(gè)過程中的物理量,就必須將這個(gè)過程從全過程中隔離出來.
2.所謂整體法,是指對(duì)物理問題的整個(gè)系統(tǒng)或過程進(jìn)行研究的方法,也包括兩種情況:
(1)整體研究物體體系:當(dāng)所求的物理量不涉及系統(tǒng)中某個(gè)物體的力和運(yùn)動(dòng)時(shí)常用.
(2)整體研究運(yùn)動(dòng)全過程:當(dāng)所求的物理量只涉及運(yùn)動(dòng)的全過程時(shí)常用.
例:如下圖所示,兩個(gè)完全相同的球,重力大小均為G,兩球與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ,一根輕繩兩端固定在
兩個(gè)球上,在繩的中點(diǎn)施加一個(gè)豎直向上的拉力,當(dāng)繩被拉直后,兩繩間的夾角為α.問當(dāng)F至少為多大時(shí),兩球會(huì)發(fā)生滑動(dòng)?
【解析】 設(shè)繩子的拉力為FT,水平面對(duì)球的支持力為FN,選其中某一個(gè)球?yàn)檠芯繉?duì)象,發(fā)生滑動(dòng)的臨界條件是
FTsin=μFN① 又FTcos②
2μG再取整體為研究對(duì)象,由平衡條件得F+2FN=2G③ 聯(lián)立①②③式得F=. αtanμ2
方法二 等效法
等效法是物理學(xué)中一個(gè)基本的思維方法,其實(shí)質(zhì)是在效果相同的條件下,將復(fù)雜的情景或過程變換為簡單的情景或過程.
1.力的等效:合力與分力具有等效性,將物體所受的多個(gè)恒力等效為一個(gè)力,就把復(fù)雜的物理模型轉(zhuǎn)化為相對(duì)簡單的物理模型,大大降低解題難度.
2.運(yùn)動(dòng)的等效 :由于合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng)具有等效性,所以平拋運(yùn)動(dòng)可看作是水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)!靶〈^河”中小船的運(yùn)動(dòng)可以看作是沿水流的方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和垂直于河岸方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)。 在計(jì)算大小不變方向變化的阻力做功時(shí),如空氣阻力做功的時(shí)候,可以應(yīng)用公式W=fS,只是式中的S是路程而不是位移,不管物體的運(yùn)動(dòng)方向如何變,均可等效為恒力f作用下的單向直線運(yùn)動(dòng)。
α2α212
3.物理過程的等效:若一個(gè)研究對(duì)象從同一初始狀態(tài)出發(fā),分別經(jīng)過兩個(gè)不同過程而最后得到的結(jié)束狀態(tài)相同,這兩個(gè)過程是等效的.
4.模型的等效 :等效就是相互替代的效果相同。利用等效法,不僅可以使非理想模型變?yōu)槔硐肽P,使?fù)雜問題變成簡單問題,而且可以使感性認(rèn)識(shí)上升到理性認(rèn)識(shí),使一般理性認(rèn)識(shí)升華到更深層次。 在解題過程中,我們應(yīng)用最多的、最典型的物理模型并不是很多,如碰撞模型、人船模型、子彈射木塊模型、衛(wèi)星模型、彈簧振子模型等等。
5.實(shí)驗(yàn)原理的等效 :在高中物理力學(xué)實(shí)驗(yàn)中,幾乎可以說離開了等效的思想將“寸步難行”。
在《力的測量》中根據(jù)平衡的條件,利用等效的觀點(diǎn),將我們要測量的力等效為彈簧中的彈力,將物體受到的重力等效為處于平衡狀態(tài)的物體受到的支持面的支持力或懸掛物的拉力。
在《驗(yàn)證力的'平行四邊形定則》實(shí)驗(yàn)中更是充分運(yùn)用了等效的觀點(diǎn)。用一個(gè)力的作用效果與兩個(gè)力的作用效果相同――使橡皮筋伸長至某一位置,從而得到這一個(gè)力可以等效為那兩個(gè)力。
在《驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律》實(shí)驗(yàn)中等效的運(yùn)用更是達(dá)到了極至。由于小球作從相同的高度開始做平拋運(yùn)動(dòng),所以其在空中的飛行時(shí)間相同。取飛行時(shí)間為單位時(shí)間,可以用水平射程來表示水平方向的速度。也就是水平速度由水平射程等效替代。
例1:如圖所示,一半徑為R的光滑圓弧槽∠POM<50,P為圓弧槽的最低點(diǎn),且OP在豎直方向上,以小球B從N點(diǎn)由靜止開始釋放,另一小球A同時(shí)從O點(diǎn)由靜止開始釋放,問哪個(gè)球先到達(dá)P點(diǎn)。
【解析】A球的運(yùn)動(dòng)過程很明顯自由落體運(yùn)動(dòng),根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)的公式R=gt2/2
,得。但是B球做的是什么樣的運(yùn)動(dòng),滿足什么規(guī)律,這好像很難回答。然而通過對(duì)運(yùn)動(dòng)過程中B小球的受力情況分析發(fā)現(xiàn),B球的運(yùn)動(dòng)模型完全可以等效為擺長為R的單擺模型。如此本題B從N點(diǎn)運(yùn)
動(dòng)至P
點(diǎn),經(jīng)歷四分之一周期。根據(jù)單擺的周期公式
,可得,所以tA<tB,故A球先到達(dá)P點(diǎn)。
,現(xiàn)把連接兩桶的閥門K打開,直至兩例2:如圖所示,兩個(gè)底面積都是S的圓桶放在同一說平面上,桶內(nèi)裝水,水面高度分別h1和h2,已知水的密度為ρ
桶水面高度相等,這一過程中,水的重力勢能如何變化?變化多少?水的動(dòng)能如何變化?變化多少(不計(jì)阻力)
【解析】本題中閥門K打開后,左桶中的水逐漸流向右桶,直至兩桶水面高度相等。這一過程中我們無需詳求其中的細(xì)節(jié)。如果觀察開始的狀態(tài)和結(jié)束的狀態(tài)(如圖)。整個(gè)過程可等效為左桶中(h1+h2)/2高度以上的部分即陰影部分移動(dòng)到右桶中陰影部分。
這一部分水的質(zhì)量m=ρS(h1+h2)/2;重心下降高度h=(h1-h2) /2;
所以在不計(jì)阻力的情況下,水的重力勢能減小,減小了ρgS(h12-h22)/4。水的動(dòng)能增加,增加了ρgS(h12-h22)/4。
方法三 極值法
描述某一過程的物理量在變化過程中,由于受到物理規(guī)律或條件的制約,其取值往往只能在一定范圍內(nèi)才能符合物理問題的實(shí)際,而在這一范圍內(nèi)該物理量可能有最大值、最小值或是確定其范圍的邊界值等一些特殊值.
極值問題求解方法有以下幾種:
1.算術(shù)——幾何平均數(shù)法,即
(1)如果兩變數(shù)之和為一定值,則當(dāng)這兩個(gè)數(shù)相等時(shí),它們的乘積取極大值.
(2)如果兩變數(shù)的積為一定值,則當(dāng)這兩個(gè)數(shù)相等時(shí),它們的和取極小值.
2.判別式法,即方程ax+bx+c=0有實(shí)根時(shí),Δ=b-4ac≥0. 22
3.二次函數(shù)法,即y=ax+bx+c,若a>0,則當(dāng)x=-ymin=(4ac-b)/(4a);若a<0,則當(dāng)x=-時(shí),有ymax=(4ac-b)/(4a). 2a2a
4.三角函數(shù)法,如y=asinα+bcosαa+ba+b. 2b2b2
例:如下圖所示,光滑水平面右端B處連接一個(gè)豎直的半徑為R的光滑半圓軌道,B點(diǎn)為水平面與軌道的切點(diǎn),在離B處距離為x的A點(diǎn),用水平恒力F(大小未知)將質(zhì)量為m的小球從靜止開始推到B處后撤去恒力,
小球沿半圓軌道運(yùn)動(dòng)到C處后又正好落回A點(diǎn).求:
(1)推力F對(duì)小球所做的功;
(2)x取何值時(shí),完成上述運(yùn)動(dòng)推力所做的功最少?最少的功為多少?
(3)x取何值時(shí),完成上述運(yùn)動(dòng)推力最小?最小推力為多少?
【解析】 (1)小球從半圓形軌道的最高點(diǎn)C處做平拋運(yùn)動(dòng)又回到A點(diǎn),設(shè)小球在C點(diǎn)的速度為vC,小球從C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)所用的時(shí)間為t
12x在水平方向:x=vCt① 在豎直方向:2R=② 聯(lián)立①②式得vC2212mg對(duì)小球從A點(diǎn)到C點(diǎn),由動(dòng)能定理有:WF-mg·2R=C④解得:WF2g③ RR2+x2⑤ 8R
12(2)要使力F做功最少,確定x的取值,由WF=2mgR+mvC知,只要小球在C點(diǎn)速度最小,則WF就最小.若小球恰好能通過C點(diǎn),設(shè)其在C點(diǎn)的速度最小為v 2
mv2x由牛頓第二定律有:mg=,則vRg⑥ 由③⑥有:R2gRg R
5解得:x=2R,⑦ 即當(dāng)x=2R時(shí),WF最小,最小的功為WF.⑧ 2
(3)由⑤式WF=mgR2+x2116Rx及WF=Fx 得:F=mg)⑨ 8R8xR
16Rx=x=4R⑩ 由⑨⑩解得最小推力為:F
=mg. F有最小值的條件是:xR
方法四 極限思維法
極限思維方法是一種比較直觀、簡捷的科學(xué)方法.在物理學(xué)的研究中,常用它來解決某些不能直接驗(yàn)證的實(shí)驗(yàn)和規(guī)律,例如伽利略在研究從斜面上滾下的小球運(yùn)動(dòng)時(shí),將第二個(gè)斜面外推到極限——水平面;
在物理習(xí)題中,有些題涉及的物理過程往往比較復(fù)雜,而這個(gè)較為復(fù)雜的物理過程又隸屬于一個(gè)更大范圍的物理全過程,需把這個(gè)復(fù)雜的物理全過程分解成幾個(gè)小過程,而這些小過程的變化是單一的,那么,采用極限思維方法選取全過程的兩個(gè)端點(diǎn)及中間的奇變點(diǎn)來進(jìn)行分析,其結(jié)果包含了所要討論的物理過程,從而使求解過程簡單、直觀.
例:如下圖所示,一根輕彈簧上端固定,下端掛一個(gè)質(zhì)量為m的平盤,盤中有一質(zhì)量為m的物體,當(dāng)盤靜止時(shí),彈簧的長度比其自然長度伸長了0
l.今向下拉盤使彈簧再伸長Δl后停止,然后松手放開,設(shè)彈簧總處在彈性限度之內(nèi),則剛松手時(shí)盤對(duì)物體的支持力等于( )
ΔlΔlΔlΔlA.(1mg B.(1m+m0)gC.mg D.(m+m0)g llll
【解析】 假設(shè)題給條件中Δl=0,其意義是沒有將盤往下拉,則松手放開,彈簧的長度不會(huì)變化,盤仍靜止,盤對(duì)物體的支持力大小應(yīng)為mg.
將Δl=0代入四個(gè)備選答案中,只有答案A能得到mg,可見只有答案A正確,故本題應(yīng)選A.
方法五 圖象法
運(yùn)用圖象解答物理問題的步驟
1.看清縱橫坐標(biāo)分別表示的物理量;
2.看圖象本身,識(shí)別兩物理量的變化趨勢,從而分析具體的物理過程;
3.看兩相關(guān)量的變化范圍及給出的相關(guān)條件,明確圖線與坐標(biāo)軸的交點(diǎn)、圖線斜率、圖線與坐標(biāo)軸圍成的“面積”的物理意義.
例: (2012全國新課標(biāo)).如圖,一小球放置在木板與豎直墻面之間。設(shè)墻面對(duì)球的壓力大小為N1,球?qū)δ景宓膲毫Υ笮镹2。以木板與墻連接點(diǎn)所形成的水平直線為軸,將木板從圖示位置開始緩慢地轉(zhuǎn)到水平位置。不計(jì)摩擦,在此過程中 ( )。
A.N1始終減小,N2始終增大B.N1始終減小,N2始終減小
C.N1先增大后減小,N2始終減小 D.N1先增大后減小,N2先減小后增大
高中物理解題篇二:談?wù)劯咧形锢斫忸}步驟
談?wù)劯咧形锢斫忸}步驟
我知道我這種做法有些不知天高地厚
但還是希望能夠和大家一起討論
到底有沒有一種統(tǒng)一的思路
以下只是我的初稿,力求最簡要的說出高中物理解題的通用步驟(并非妄自尊大,只是一個(gè)美好的愿望——希望能夠找到高中物理的統(tǒng)一接替規(guī)律),所以顯得非常概括,以后有機(jī)會(huì)和時(shí)間的話會(huì)慢慢的完善,一個(gè)題型一個(gè)題型的應(yīng)用之。而且也會(huì)慢慢的修改,相信日后是能夠成為對(duì)各位高中生朋友確實(shí)有用的方法的。
個(gè)人能力有限,故缺點(diǎn)毛病難免,望各位專家老師同學(xué)們給予批評(píng)建議,本人將不勝感激。
[嘗試]高中物理通用解題步驟(思路/方法)
1確定題型考查的主干內(nèi)容
需要實(shí)戰(zhàn)中積累各個(gè)題型的形狀特點(diǎn)(即需要一些經(jīng)驗(yàn))
2確定研究對(duì)象(單個(gè)物體或系統(tǒng))
3進(jìn)行分析(最難步驟,也是物理味道最濃的步驟)
受力分析,運(yùn)動(dòng)過程分析(做功分析),初末狀態(tài)分析三種其中的一種或多種
對(duì)于運(yùn)動(dòng)學(xué)問題多采用前兩種結(jié)合,對(duì)于“守恒”問題通常只采用第三種
4根據(jù)公式,列出方程(組)
所謂“根據(jù)公式列出方程”其實(shí)就是仿照公式的形式寫方程,有的問題方程很長可采用填表格的辦法
5如未知數(shù)數(shù)量等于方程數(shù)量,解方程(組)即可
6如未知數(shù)數(shù)量大于方程數(shù)量
回到2看是否還有其他研究對(duì)象,有則重復(fù)2-4
如沒有研究對(duì)象,則利用其他知識(shí)尋找“輔助方程”(最經(jīng)典的輔助方程就是滑動(dòng)摩擦力公式,輔助方程通常是簡單的物理量間關(guān)系)
直到滿足5的條件為止
高中物理程序化模塊式串糖葫蘆解題方法[0002]受力分析總論
今天談一下受力分析的總論,為什么說要談受力分析的“總論”呢?因?yàn)槭芰Ψ治霰旧硎且粋(gè)內(nèi)容非常豐富的事情。如果我說,今天談?wù)勈芰Ψ治,那這個(gè)題目就太大了。所以談?wù)効傉摗?/p>
1)受力分析應(yīng)分如下三個(gè)步驟(或者如下三個(gè)層次),
@力的有無
@力的方向
@力的大小
2)以上三個(gè)步驟對(duì)應(yīng)每一種性質(zhì)的力都有自己獨(dú)到的判斷根據(jù)和方式。也就是說,以后我繼續(xù)具體談受力分析的話就應(yīng)該是如下這樣的結(jié)構(gòu)。
@力的有無
1重力有無的判斷
2彈力有無的判斷
3靜摩擦力有無的判斷
4動(dòng)摩擦力有無的判斷
@力的方向
1重力方向的判斷
2彈力方向的判斷
@力的大小
1重力大小的計(jì)算
2彈力大小的計(jì)算
3)雖然上述各點(diǎn)都需要按照不同性質(zhì)的力分別敘述。但是從整體上看,我們首先
@應(yīng)該找出所有的和你的研究對(duì)象有聯(lián)系的物體。這樣可以保證不漏掉任何可能存在的力 @怎么叫聯(lián)系?
1和它(你的研究對(duì)象)接觸的所有物體
2地球(重力),萬有引力,電場,磁場??
3這個(gè)我暫時(shí)說不特別清楚,希望大家?guī)臀彝晟七@塊,窮盡所有可能與研究對(duì)象有聯(lián)系的物體
4)當(dāng)找出了所有可能的力以后,我們就可以往下排除了,這里我們大概可以按照如下步驟來排除雖然有聯(lián)系但是沒有的力(比如雖然接觸但很可能沒有摩擦力)
@沒有重力的幾種情況
1這幾乎就是一句廢話啦:)絕大多數(shù)情況是要考慮重力的,不過在有些題目中確實(shí)會(huì)說明“某物體質(zhì)量忽略不計(jì)”的。這種情況電磁學(xué)問題中較為常見(如“帶電油滴”之類),力
學(xué)問題中也不是絕對(duì)沒有(我見過一些“小環(huán)”沒有重力,還有楊立偉、費(fèi)俊龍、聶海勝等同學(xué)也不受重力,嘿嘿。我們只要擦亮眼睛看題目,100%的同學(xué)應(yīng)該不會(huì)在重力有無的判斷上栽跟頭。
@沒有彈力的幾種情況
1從這里開始要畫圖了,可是我真的沒有時(shí)間奉上圖形,所以只能這學(xué)期結(jié)束后再繼續(xù)了,嘿嘿,好像說評(píng)書的賣關(guān)子,不過真的是沒有辦法,希望大家能夠在我這幾個(gè)月忙時(shí)幫助我完善我的這個(gè)系列。
2此處未完待續(xù)
@但是無論如何,在我們的受力分析中絕對(duì)不能夠出現(xiàn)向心力,因?yàn)闆]有任何一個(gè)物體會(huì)受到向心力。向心力不是物體真實(shí)受到的力。
下一次再來的話講沒有彈力的幾種情況
物理規(guī)范解題的要求
一、要明確研究對(duì)象,如:以***為研究對(duì)象。有的題目涉及的物體比較多,這時(shí)明確研究對(duì)象是很重要的,必須針對(duì)不同的問題靈活選取研究對(duì)象。
二、作必要的示意圖或函數(shù)圖象要規(guī)范
三、要說明研究對(duì)象所經(jīng)歷的物理過程。不同的物理過程所對(duì)應(yīng)的函數(shù)關(guān)系式就不同,對(duì)不同的過程必須一一說明。
四、列方程式要規(guī)范。
首先,列方程所依據(jù)的物理規(guī)律、定理、公式一定要加以文字說明,如:由***定理得。 其次,列方程的字母要規(guī)范,題設(shè)中沒有說明的字母在應(yīng)用時(shí)必須加以說明,如:設(shè)物體A的速度為v等。
最后,所列方程必須是用題設(shè)中字母表示的原始式子,而不是變形式或帶入數(shù)據(jù)之后的式子,如:不要直接用R=mv/qB,而應(yīng)先寫出qvB=mv2/R
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