劉樹祥+帥衣弘
摘 要: 高中物理計算題的解答技巧:審題,首先看清題意,然后看懂,最后看透;確立研究過程,在哪一個過程中對所選擇的研究對象進行研究;受力與運動狀態(tài)的分析,要根據(jù)研究對象所處狀態(tài)或發(fā)生過程中的受力、做功等特點,選擇適當(dāng)?shù)奈锢硪?guī)律;經(jīng)過分析,運用技巧,列方程求解。高中物理計算解題方法關(guān)鍵在于正確理解物理概念,熟練應(yīng)用物理規(guī)律,同時應(yīng)加強計算題解題技法的訓(xùn)練與分析,恰當(dāng)選擇科學(xué)的思維方法和技巧,這樣才能在高考中勝人一籌。
關(guān)鍵詞: 高中物理 計算題 解題技巧
一、高中物理力學(xué)計算題解題技巧
1.力學(xué)中的綜合問題運動情景有:直線運動、曲線運動及往復(fù)運動三種情形。
2.從力和運動的關(guān)系來看,物體所受合外力與物體的運動方向在同一直線上時,物體做直線運動,否則做曲線運動。當(dāng)物體做直線運動時,合外力方向與物體運動方向必在同一直線上,這也是解決直線運動問題的常見隱含條件。
3.從規(guī)律選用來看:當(dāng)物體受恒力作用,涉及時間問題時,常選用牛頓運動定律;當(dāng)物體受變力作用時,通常用能量的觀點解決;對于曲線運動問題,除了運動的合成與分解之外,常用功能關(guān)系求解。當(dāng)研究對象是兩個或兩個以上物體組成的系統(tǒng)時,通常選用機械能守恒定律和能量守恒定律求解。
(2)設(shè)物塊剛能通過B點時釋放點距A點為s,由動能定理可知:mg(s+3L)sin?茲-F·3L=0,可得s=9L。
二、高中物理動量與能量綜合題的解題技巧
對于打擊、碰撞、爆炸等問題及相互作用的兩個或兩個以上物體組成的系統(tǒng)通常用動量守恒定律及能量守恒定律解決。應(yīng)用動量和能量的觀點求解的問題,是中學(xué)物理涉及面最廣、靈活性最大、綜合性最強、內(nèi)容最豐富的部分,歷來是高考命題的熱點,也是許多同學(xué)感到棘手的難點之一。
1.理清兩條主線:一是力對時間的積累——沖量——動量定理——動量守恒;二是力對位移的積累——功——動能定理——機械能守恒——能的轉(zhuǎn)化與守恒。
2.解題時要抓住特征及條件,認真分析研究對象的過程特征,若只有重力、系統(tǒng)內(nèi)彈力做功就看是否要應(yīng)用機械能守恒定律;若涉及其他力做功,要考慮能否應(yīng)用動能定理或能的轉(zhuǎn)化關(guān)系建立方程;若過程滿足合外力為零,或者內(nèi)力遠大于外力,判斷是否要應(yīng)用動量守恒;若合外力不為零,或沖量涉及瞬時作用狀態(tài),則應(yīng)該考慮應(yīng)用動量定理還是牛頓運動定律。
3.應(yīng)注意分析過程的轉(zhuǎn)折點,如運動規(guī)律中的碰撞、爆炸等相互作用,它是不同物理過程的交匯點,也是物理量的聯(lián)系點,一般涉及能量變化過程。例如碰撞中動能可能不變,也可能有動能損失,而爆炸時系統(tǒng)動能會增加。
例:如圖2所示,質(zhì)量為m0的小球隨著質(zhì)量同為m0的甲小車一起以速度v0向右做勻速運動,小球靜止在甲小車內(nèi)半徑為r的圓弧形槽的最低點。運動中,甲車與另一輛質(zhì)量同為m0的乙小車發(fā)生完全非彈性碰撞,不計一切摩擦,求:
(1)甲與乙車相碰后,兩車的共同速度為多少?
(2)小球能上升的最大高度h是多少?
(3)小球從最高點回到小車圓弧槽底部時,對小車的壓力FN是多少?
(2)第二階段:小球向上滾至最高點,這個階段小球和兩車組成的系統(tǒng)在水平方向上動量守恒,機械能守恒。2m0v0=3m0v2mv02+·2m0v12=·3m0v22+m0gh可以解得:點評:本題分段明顯。第一個問題的求解,雖然兩車和小球組成的系統(tǒng)在水平方向上動量也守恒,但題目中只需考慮兩車的動量;第二個問題中最后三個物體同速,小球在最高點,列式考慮的是三個物體在水平方向上動量守恒,甲和乙相碰的時候有動能損失,小球沿軌道上升時,系統(tǒng)也有動能損失,最容易犯的錯誤是列能量式子時漏掉第一階段相碰時的動能損失;第三個問題從情景上分析,小球回滾時,兩個小車不再分開,所以有共同速度,又根據(jù)物理情景取解(1)舍去解(2),最后確定圓周運動的速度v4,求解FN也是一個易錯點。
三、高中物理信息題的解題技巧
以所學(xué)知識的靈活應(yīng)用為基礎(chǔ),創(chuàng)設(shè)新穎的物理情景,考查學(xué)生解決問題的能力,成為高考新熱點。
解題技法:處理這類問題首先要有一個好的心態(tài),不要被新穎的情景和眾多的文字敘述所嚇倒,要反復(fù)讀題,做到讀通、讀透,從而挖掘出題目的已知條件和隱含條件,建立起熟悉的物理類型,進而解題。
例:某學(xué)校的一個實驗研究小組以保護雞蛋為題,要求制作一個裝置,讓雞蛋從高處落到地面而不被摔壞:雞蛋要不被摔壞,直接撞擊地面的速度最大不能超過1.5m/s。現(xiàn)有一位學(xué)生設(shè)計了如圖3所示的一個裝置來保護雞蛋,用兩塊較粗糙的夾板夾住雞蛋,雞蛋夾放的位置離裝置下端的距離 s=0.45m,兩塊夾板與雞蛋之間的摩擦力都為雞蛋重力的5倍,現(xiàn)將該裝置從距地面某一高處自由下落,裝置碰地后速度立即為零,且保持豎起不反彈,不計裝置與地面作用時間。g 取10m/s2 。求:
(1)如果沒有保護,雞蛋自由下落而不被摔壞的最大高度h;
(2)如果使用該裝置保護,剛開始裝置的末端離地面的最大高度H。(計算結(jié)果小數(shù)點后兩位數(shù)字)
解析:(1)沒有保護時,雞蛋自由下落而不被摔壞,由機械能守恒定律得:mgh=mv2,則h==0.11m
(2)在裝置開始下落到著地過程,對雞蛋應(yīng)用機械能守恒定律得:mgH=mv12。在裝置著地到雞蛋撞地過程,對雞蛋應(yīng)用動能定理得:mgs-2FNs=mv2-mv12,又已知FN=5mg。解得:H=4.16m.
總之,要在高考中取得好成績,計算題的解題速度和正確解題是關(guān)鍵,在正確理解有關(guān)物理概念,熟練應(yīng)用物理規(guī)律的同時,注意計算題的解題技法,恰當(dāng)選擇科學(xué)的思維方法和技巧,這樣才能在高考中勝人一籌。