給大家分享一下:高考物理計算題解題技巧技巧! 為您提供日常考試、高考解題思路。 希望對您有所幫助。
高中物理題數量龐大、種類繁多。 但一切還是一樣,每個部分的題目都有特定的規則。 力學和電學問題通常考察動力學定律、函數定律、動量定理和動量守恒定律。 電磁感應通常考察楞次定律、法拉第電磁感應定律、歐姆定律和焦耳定律。 因此,只要全體同學在日常學習中熟悉物理定律,規范解題思路,適當做典型練習,就一定能夠突破計算題的求解瓶頸,找到解決計算題的方法。問題。
計算題特點分析
一、考試特點
物理計算題是高考題中差異化程度較高的題。 試題綜合性很強,涉及很多物理過程。 給定的物理情況很復雜,物理模型是隱藏的,并且使用了許多物理定律。 對于考生來說運用數學知識解決物理問題非常重要。 題目要求比較高。 物理計算題重點測試關鍵知識——動力學、函數、電磁場、電磁感應、氣體性質、機械波和光。 通常中檔主題是主要焦點。
2. 應對策略
1、考試策略:一“觀察”二“研究”考題
1.閱讀問題
古人云:“不識字,糊涂了就無法理解”。 我們獲取知識是從句子碎片化開始的。 “看題”就是略讀題。 把握整個問題的長度,它由幾個句子組成。 物理計算題通常有四個部分,最多不超過6句話。 第一部分通常談論裝置或背景,通常不超過2句話。 第二部分講情況,一般不超過2句。 第三部分是對已知條件的補充,一般是一句話。 第四部分講問題,一般是兩句話(包括兩個問題)。
2.學習
“學習”的過程就是仔細閱讀試題中已知的條件和場景,同時內化物理信息的過程——學習。 可以解決漏看、錯看等問題。 無論試題多難,一定要以輕松的心情認真讀題,逐字逐句地研讀,邊讀邊思考、聯想,才能理清試題所涉及的現象和過程,排除干擾因素,充分挖掘隱藏的意義。 條件并闡明物理過程。 在學習過程中,閱讀的重點是對情境的描述。 研究的結果是澄清物理場景并識別由多個過程組成的物理過程——力學、熱、電等問題。
2、實現一“筑”二“通”
選擇規則并建立相關方程
通過前面對物理過程和物理模型的分析,我們可以選擇合適的定律并列出相關方程。 力學和電學問題是從動力學觀點、函數觀點和動量觀點來解決的。 氣體的性質是使用理想氣體狀態方程來表述的。
需要注意的是(1)多個過程往往對整個過程列出一個方程,對每個子過程列出一個方程,形成相關方程(2)物理問題往往與一系列幾何方程相關(3)臨界條件需要一個單獨的方程來與物理定律相關。
3、做到一“有”、二“分”、三“準”
1.必要的文字說明
必要的文字解釋可以讓閱卷老師清晰明了的解題思路。 它們主要包括:
(一)研究對象、研究過程或者現狀的說明。
(2) 題中的物理量必須使用題中的符號。 問題中沒有的物理量或符號必須以假設的方式解釋。
(3)分析問題中的某些隱含條件或關鍵條件后,必須對其進行解釋。
(4) 應說明所列方程的依據和名稱。
(5)必須說明指定的正方向、零勢能點和建立的坐標系。
(6) 對問題要求或提出的問題必須有明確的答案,并且必須解釋所需結果的物理意義。
2.分步公式,聯立求解
回答高考題通常需要一步一步的方程,而每一步的關鍵方程都是點。 請注意以下幾點:
(1)列出原始方程,即原始定律和公式對應的具體形式,而不是項經過轉移和變形后的公式。
(2) 等式中的字母必須與問題中的字母匹配,并且同一字母的物理意義必須是唯一的。 相似的物理量應用不同的下標或上標來區分。
(3)方程中使用的物理量符號應采用常用字母表示(如位移x、重力加速度g等)。
(4)按順序列出方程,不要將方程套在方程中,不要寫連續的方程或綜合表達式。
(5)列出的方程應盡可能簡潔,多個方程應編號,以便于同時求解。
3. 精確計算---回答物理計算題,必須有必要的計算過程,并明確最終結果。 具體來說,您必須注意:
(1)進行計算時,一般需要從列出的一系列方程中推導出結果的計算公式,然后代入數據,寫出結果(注意簡潔,千萬不要寫很多化簡和數值計算公式)在紙上)。
(2)計算結果的有效位數應根據要求確定。 如果沒有要求,有效位數一般應與問題所列數據相同。
(3)計算結果是帶單位的數據(最好使用國際單位)。 如果結果用字母符號表示,則不需要單位。
(4) 按字母順序回答的所有字母必須使用題干中給出的字母,并且不能包含未知數量。
(5)答案應盡量寫在顯眼的地方。 如果要確定的量是矢量,則必須說明其方向。
(6)如果求解過程中研究對象發生轉換,必須說明轉換的依據(牛頓第三定律)。
計算題策略
1.提高審題能力
它不僅僅是尋找已知量和未知量之間的關系。 共有三個步驟:
第一步:聯想知識,讓這些知識在大腦中被激活。
第二步:建立圖片是審查的中心。
第三步:找出已知量和未知量之間的關系是復習題的關鍵。
2、解決問題時應注意的問題
1)對象的選擇:需要明確研究對象是單一對象還是對象系統。 要科學地選擇對象,才能解決問題或者方便解決問題。
2)進程的選擇:必須按照進程發生的時間順序,有效地選擇進程。 必須明確要研究哪個過程,是研究單個過程還是整個過程。
3)方法選擇:根據研究對象及其過程,科學選擇建立方程的規則。
解方程問題:首先進行字面解,找到所需數量的字面表達式,最后將數字添加到計算中。
3、解題方法的選擇
1)守恒法:利用動量守恒和能量守恒來求解。
2)定理法:利用動量定理和動能定理來求解問題。
3)定律法:利用牛頓運動定律、歐姆定律、法拉第電磁感應定律來解決問題。
4)公式法:利用力學、電學中的其他公式來解題(巧妙運用公式)。
5)圖像法:使用St和Vt圖像求解。
6)結論方法:非常重要和常見的次要結論可以作為公式。
高考計算題的解題策略
題型分析
1.力學綜合型
力學綜合試題往往呈現研究對象的多體性、物理過程的復雜性、已知條件的隱含性、問題討論的多樣性、數學方法的技巧性、多種解法的靈活性等特點對于一個問題。 要求比較高。 具體問題可能涉及單個物體的單個運動過程,也可能涉及多個物體、多個運動過程。 在知識的檢驗中,可能涉及到運動學、動力學、函數關系等多種定律的綜合應用。
(1)對于多體問題,要靈活選擇研究對象,善于發現相互聯系。
選擇研究對象和尋找相互聯系是解決多體問題的兩個關鍵。 研究對象的選擇需要根據不同的條件,或者采用隔離的方法,即將研究對象從其所在的系統中提取出來進行研究; 或采用整體法,即將若干研究對象組成的系統作為一個整體進行研究; 或者交叉使用隔離法和整體法。
(2)對于多過程問題,需要仔細觀察過程特性并正確應用物理定律
觀察各個進程的特點、尋找進程之間的聯系是解決多進程問題的兩個關鍵。 分析過程特性,需要仔細分析每個過程的約束條件,如物體的受力、狀態參數等,以便利用相應的物理定律一一進行研究。 至于過程之間的聯系,可以從物體運動的速度、位移、時間等來發現。
(3)對于含有隱含條件的題,要注意審題,認真鉆研,努力發現隱含條件。
注重審視問題、深入研究、全面顧全、探索運用隱含條件、梳理解題思路或建立輔助方程,是解決問題的關鍵。 通常,隱含條件可以通過觀察物理現象、理解物理模型和分析物理過程,甚至從試題或圖像和圖表中發現。
(4)對于多種情況的問題,必須認真分析限制條件,認真討論多種情況。
解決問題時,必須根據不同的情況,對各種可能出現的情況進行綜合分析。 如果有必要,一定要制定自己的討論計劃,按照一定的標準對問題進行分類,然后一一討論,防止漏掉解決方案。
(5)對于數學能力較強的問題,必須耐心細致地尋找規律,熟練運用數學方法。
關鍵是要耐心尋找規律并選擇相應的數學方法。 解決物理問題常用的數學方法有:方程法、比例法、數列法、不等式法、函數極值法、微量元素分析法、圖像法和幾何法等,在應用中需要打好基礎許多數學方法。 堅實的基礎。
(6)對于有多個解的問題,要開拓思路,避繁就簡,合理選擇最優解。
避繁就簡,選擇最優解是順利解題、取得高分的關鍵,尤其是在考試時間有限的情況下。 這就要求我們具備敏捷的思維能力和熟練的解決問題的能力,能夠在短時間內進行考慮、比較、選擇和決策。 當然,和平時的解題訓練一樣,盡可能多地使用解題方法,對于培養解題思路是非常有利的。
[典型示例1] 學校興趣小組制作了一款游戲設備。 其簡化模型如圖所示。 利用A點的彈射裝置,可以將一個小型靜止滑塊以v0的水平速度彈射出來,并沿水平直線軌道運動到B點后,進入一個半徑為R=0.3 m的光滑垂直圓形軌道。 一個循環后,從B點移動到C點,C點右側有陷阱,C、D點垂直高差h=0.2m。 ,水平距離s=0.6 m,水平軌道AB長度L1=1 m,BC長度L2=2.6 m,小滑塊與水平軌道動摩擦因數μ=0.5,加速度重力g=10 m/s2。
(1) 若小滑塊正好能通過圓形軌道的最高點,求小滑塊在A點彈出的速度;
(2)如果游戲規則是這樣的:小滑塊沿著圓形軌道運行一周,只要離開圓形軌道后不掉進陷阱,就是贏家。 求小滑塊在A點彈出的速度范圍。
【思考技巧】
(1)小球正好可以通過圓形軌道的最高點,向心力由重力提供。 利用牛頓第二定律可以計算出球經過圓形軌道最高點時的速度。 根據動能定理,研究小球從B點到軌道最高點的過程以及A→B的過程,同時求解小球在A點的初速度。
(2)如果球能通過圓形軌道的最高點而不能落入溝內,則有兩種情況:第一種情況:球停在BC之間; 第二種情況:球越過壕溝。 若小球正好停在C點,則根據動能定理求小球的初速度。 獲取第一種情況下小球的初始速度范圍。 如果球碰巧穿過溝槽,則根據水平投擲運動的知識可以求出球經過C點的速度,并利用動能定理求出初速度,從而得到初速度的范圍。 本題是圓周運動、平拋運動和動能定理的綜合應用。 注重臨界狀態分析,掌握臨界條件。
【案例二】我國自主研制的“神舟六號”載人飛船搭載中國航天員聶海勝、費俊龍于2005年10月12日9點從酒泉發射場發射升空,并按照預定軌道繞地飛行: 17日4時32分左右,神舟六號返回艙成功著陸,安全返回內蒙古主著陸點。
(1) 假設“神舟六號”飛船在飛行時繞地球作圓形軌道。 已知地球半徑為R,地球表面重力加速度為g,航天器繞地球運行的周期為T。求航天器距地面的平均高度h。
(2) 已知質量為m的航天器在距地心無限遠的位置移動到距地心r距離的過程中,萬有引力所做的功為W=GMm/r ,其中 G 是萬有引力常數,M 是地球質量。 那么當質量為m的航天器從地面發射到距地面高度為h的圓形軌道時,火箭要對航天器做多少功呢? (為簡化計算,不考慮地球自轉對發射的影響)
2. 粒子運動類型
它主要考察帶電粒子在均勻電場、磁場或復合場中的運動。 粒子運動計算問題大致有兩種類型。 一種是粒子依次進入不同的有界場區域斜面上做功怎么計算,另一種是粒子進入復合場區域。
近年來,全國高考的重點都是對力條件和運動模式的分析求解,如周期、半徑、軌跡、速度、臨界值等,然后進行基于能量守恒的綜合考試和功能關系。
(1)正確分析帶電粒子的受力和運動特性是解決問題的前提。
① 帶電粒子在復合場中怎樣運動,取決于帶電粒子所受的凈外力和初態的速度。 因此,應將帶電粒子的運動和受力結合起來進行分析。 當帶電粒子在復合場中凈外力為零時,就會以勻速直線運動。 (如速度選擇器)
②帶電粒子所受的重力和電場力大小相等、方向相反,洛倫磁體力提供向心力。 帶電粒子在垂直于磁場的平面內做勻速圓周運動。
③帶電粒子所受的凈外力是變力,且與初速度方向不成一直線。 粒子以非均勻變速曲線移動。 此時粒子的軌跡既不是圓弧也不是拋物線,因為帶電粒子可能是連續的。 通過幾個不同條件的復合場區域,粒子的運動也隨之變化,運動過程可能由幾個不同的運動階段組成。
(2)靈活選擇力學定律是解決問題的關鍵
① 當帶電粒子在復合場中勻速運動時,應根據平衡條件求解方程組。
②當帶電粒子混合在復合場中并作勻速圓周運動時,常同時應用牛頓第二定律和平衡條件來求解方程。
③當帶電粒子在復合場中作非均勻速度曲線運動時,應采用動能定理或能量守恒定律方程來求解。
注意:如果涉及兩個帶電粒子的碰撞問題,則必須根據動量守恒定律列出方程,然后與其他方程一起求解。 由于復合場中帶電粒子的復雜應力條件和多變的運動條件,常常會出現嚴重的問題。 這時,應該以標題中的“恰好”、“最大”、“最高”、“至少”等詞為切入點,探索隱式條件,根據臨界條件列出輔助方程,然后求解與其他方程聯用。
【典型例3】(16分)如圖A所示,兩塊平行金屬板間接存在電壓UAB,電壓UAB隨時間t變化如圖B所示。兩塊板之間的電場可以認為是均勻的,有兩塊板外沒有電場。 電場,極板長度L??=0.2m,極板間距離d=0.2m,金屬板右側有一個足夠大的邊界為MN的均勻磁場,MN垂直于兩板之間的中心線OO'處,磁感應強度B=5×10-3 T,方向垂直于紙面向內。 帶正電粒子的電流沿著兩塊板的中心線OO'連續注入電場。 已知每個粒子的速度v0 = 105 m/s,比電荷q/m = 108 C/kg,忽略重力。 粒子通過電場區域的時間很短,在這段很短的時間內電場可以視為恒定。 求:
(1) 對于t=0.1 s進入電場的帶電粒子,進入磁場時MN上的入射點與退出磁場時MN上的出射點之間的距離是多少;
(2)帶電粒子從電場中噴出時的最大速度;
(3) t=0.25 s時從電場中噴出的帶電粒子在磁場中運動的時間。
【名師指點】(1)帶電粒子所施加的引力與電場力、磁場力相比太小,可以忽略不計。
(2)帶電粒子在電磁場中的運動規律與機械運動規律相同。 我們要善于用類比的方法來處理此類問題。
3.電磁感應式
電磁感應是高考的重點和熱點。 命題頻率較高的知識點包括:感應電流的產生條件、方向的確定、感應電動勢的計算; 電磁感應現象與磁場、電路、力學、能量等知識有關。 感應電流(或感應電動勢)的綜合題和形象題。 從計算題型來看,主要考察電磁感應現象和直流電路、磁場、力學、能量轉換等相關的綜合問題,以大規模計算題的形式為主。
(1) 通電導體會受到磁場中安培力的影響。 電磁感應問題常常與機械問題相關。 解決問題的基本思路是:
① 利用法拉第電磁感應定律和楞次定律求感應電動勢的大小和方向
②求電路中的電流
③分析導體的應力
④根據平衡條件或牛頓第二運動定律建立方程。
(2)掌握能源轉化與節約的分析問題。
電磁感應現象中出現的電能必須由其他形式的能量轉化而來。 具體問題會涉及多種形式能量之間的轉換、機械能與電能的相互轉換、內能與電能的相互轉換等。 分析時,要牢牢掌握能量守恒定律的基本規律。 如果我們弄清楚哪些力在起作用,我們就可以知道哪些形式的能量參與相互轉化。 例如,如果摩擦力確實對相對位移起作用,則必然存在內能; 重力要做功,必須涉及重力勢能的轉換; 當安培力做負功時,其他形式的能量就會轉化為電能; 當安培力做正功時,電能必須轉化為其他形式的能量; 然后利用能量守恒建立方程來求解。
[典型示例4] 半徑為r和2r的同心圓形導軌固定在同一水平面內。 將長度為r、質量為m且質量分布均勻的直導體棒AB放置在圓形導軌上。 BA的延長線穿過圓形導軌的中心O,裝置的俯視圖如圖所示。 整個裝置位于均勻磁場中,磁感應強度大小為B,方向垂直向下。 內圓導軌C點和外圓導軌D點之間連接有阻值為R的電阻(圖中未示出)。 直導體桿在水平外力的作用下,以角速度ω繞O逆時針方向勻速旋轉,并在旋轉過程中始終與導軌保持良好的接觸。 假設導體棒與導軌之間的動摩擦系數為μ,則導體棒與導軌的阻力可以忽略不計。 重力加速度的大小為g。 求:
(1)流過電阻R的感應電流的方向和大小;
(2)外力的力量。
【題型復習指導】
(1)導體棒扇形切割原理;
(2)電磁感應中的等效電路如何處理;
(3)電磁感應現象中能量轉換的分析。
【名師指導】
1、在電磁感應問題中,要注意明確判斷電路結構,需要明確哪部分是內部電路,哪部分是外部電路;
2、熟練運用左手法則和右手法則:判斷受力,從而完成動力學分析,明確導體棒的最終狀態。
3、善于運用閉路歐姆定律和函數關系分析問題。
4、動力電綜合型
力學中的靜力學、動力學、功和能量與電學中的場和路徑有機地結合在一起。 出現涉及機械和電學知識的綜合問題。 主要表現是:帶電體在場中的運動或靜止,電的傳導。 導體在磁場中的運動或靜止; 帶電體在交流或直流電路中的平行板電容器形成的電場中的運動或靜止; 電磁感應提供電動勢的閉合電路等。這四類可以組合并衍生出各種表現形式。
從歷屆高考來看,電力電力綜合有以下特點:
① 關于力和電的綜合命題大多基于帶電粒子在復合場中的運動。 以電磁感應中導體棒的動態分析、電磁感應中的能量轉換等為載體,考驗學生理解、推理、綜合分析和運用數學知識解決物理問題的能力。
②電力電力綜合問題思路隱蔽、過程復雜、場景多變。 基于能力理念,習慣于創新、重組場景、巧妙換題,具有反復考試的特點。
解決動力用電綜合問題,要重點掌握兩個基本分析思想:
第一個是按時間順序發生的綜合題,可以分為幾個簡單的階段。 逐一分析各階段相關物理量的關系規律,理清前一階段與下一階段的聯系,從而建立“求解方程組”。 “分割法”,首先必須將同時發生的幾種相互關聯的物理現象分解為幾種簡單的現象,并利用相應的概念和規律建立一種“分解法”,為每種現象求解方程。
在研究作用在物體上的瞬時力與物體運動狀態(或加速度)之間的關系時,一般采用牛頓運動定律來解決問題; 當涉及功和位移時,優先考慮動能定理; 物體是一個系統,在相互作用時,優先考慮能量的轉化和守恒。
【典型例5】(18分)如圖所示,在垂直平面內有一個垂直向下的均勻電場,電場強度E=mg/q,在垂直于紙張的方向上有一個垂直向下的均勻電場虛線上方的區域 I。 在強磁場中斜面上做功怎么計算,虛線與水平線的夾角為45°。 電荷為-q、質量為m的小球1以速度v0在O點水平發射到I區,并靜止在虛線上的A點。 另一個絕緣的不帶電球2(由擋板支撐并在碰撞前立即移除)正面碰撞。 碰撞時間非常短。 球2的質量為m。 碰撞后,兩個小球合并為小球C(電荷仍為-q),小球C與固定帶電板D碰撞后動能不變,電荷變為+2q,小球C上升到虛線時速度正好為零。 已知OA=L,重力加速度為g。 尋找 :
(1)磁感應強度B的大小;
(2) A與板D之間的距離h;
(3) 整個過程所花費的時間t。
[著名教師的指示]在這個問題中,帶電粒子的運動相對復雜,需要根據不同形式的粒子運動來處理。 這是解決類似問題的常用方法。 在回答此類問題時,我們必須根據力與運動之間的關系仔細分析運動定律,然后分階段將它們一一分解。
解決結局問題的三個技巧
1.思考的焦點
思維的起點通常是一個問題,這將成為思維的第一個焦點。 隨著思維的加深,“思維的重點”將逐漸改變。 “思考重點”的轉移和確定將取決于測試問題給出的條件。 “可以在難以理解的條件下確定,也可以在一定的運動過程的詳細研究中確定,也可以在幾何關系上確定...
2.質量分析貫穿整個主題
定性分析僅著眼于物理數量之間某種關系的存在,但并不關心它們之間關系的具體細節。 當尋找物理數量之間的定性關系時,必須有一個基礎,并且必須互鎖并且不能盲目。 最后,定性分析可以在測試問題的問題和條件之間建立柔和的聯系。 該分析過程對于解決問題至關重要。
定性分析需要逐步轉換和澄清關鍵條件。 在許多測試問題中,總是有一個或幾個關鍵條件難以理解。 我們需要逐步將這些條件轉變為方程之間更具體的關系。
定性分析可以源于幾何關系,例如:“平面投擲運動受傾斜平面的限制,受弧線的限制,符合其他運動,并與其他運動相連。我們需要使用定性分析來建立幾何關系”。 ; 定性分析也可以源自數學功能相關性。 要將數學功能相關性用于定性分析,有必要澄清誰是自變量,誰是函數。 大學入學考試顯然要求學生使用數學知識來解決身體問題。 因此,這種分析不僅很普遍,而且變得非常重要。