C100.專題復(fù)習(xí)—高考物理常用的幾種破題方法.ppt

專題復(fù)習(xí) 高考物理常用的幾種破題方法 龐留根呂叔湘中學(xué)2007年7月email dyszplg 復(fù)習(xí)精要1 認(rèn)真審題 捕捉關(guān)鍵詞句例1練習(xí)例22006年全國(guó)卷 192006年全國(guó)卷 21例32 認(rèn)真審題 挖掘隱含條件例43 畫好草圖 形象物理過(guò)程和情境例5例64 變換思路 加強(qiáng)物理情景間的聯(lián)系2006年全國(guó)卷 17例72006年全國(guó)卷 255 分段 處理例82006年全國(guó)卷 22 2 2006年全國(guó)卷 2407年4月蘇州中學(xué)調(diào)研試卷4例92007高考理綜北京卷21 2 高考物理常用的幾種破題方法 復(fù)習(xí)精要 破題 就是從審題開始 迅速而準(zhǔn)確的弄懂題意 明確解決問(wèn)題的思路和方法 審題應(yīng)該慢 字斟句酌 尤其是定語(yǔ) 狀語(yǔ) 補(bǔ)語(yǔ)在物理情境的描述中起著提供條件的作用 還應(yīng)該提醒的是 慢審題可以防止?jié)撘庾R(shí)定勢(shì)思維對(duì)題意理解的干擾 審題仔細(xì)透徹了 解起題來(lái)自然就快了 本專題課件試圖通過(guò)專題復(fù)習(xí) 使學(xué)生掌握常用的幾種破題方法 提高審題和解題能力 1 認(rèn)真審題 捕捉關(guān)鍵詞句 審題過(guò)程是分析加工的過(guò)程 最先應(yīng)感知到題目所要考查的知識(shí)點(diǎn) 出題人的意圖 然后挖掘題目的內(nèi)涵 其方法可以是 捕捉關(guān)鍵詞句 理解其內(nèi)涵和外延 明確限定條件 挖掘隱含在物理過(guò)程 物理狀態(tài) 物理模型中的隱含條件 有附圖的還要從題目的附圖中捕捉信息 一種事物經(jīng)常具有多樣性 物理問(wèn)題也一樣 很多高考物理試題都具有多種可能性的答案 發(fā)現(xiàn)多種可能性 的能力主要是反映考生思考問(wèn)題的全面性 能否通過(guò)分析試題所給的情境和條件 發(fā)現(xiàn)在不同的條件下可能得到不同的結(jié)論 例1 如圖所示 質(zhì)量為m的木塊被長(zhǎng)為l的輕繩懸掛著處于靜止?fàn)顟B(tài) 一個(gè)質(zhì)量為m的水平飛行的子彈擊中木塊 并隨之一起運(yùn)動(dòng) 求子彈以多大的速度擊中木塊 才能使繩在木塊運(yùn)動(dòng)中始終繃緊 解題方法與技巧 此題的物理情景比較清晰有序 考查的知識(shí)點(diǎn)明確 關(guān)鍵要抓住限定條件 始終緊繃 就是關(guān)鍵詞 它意味著m與m必須一起繞懸點(diǎn)作圓周運(yùn)動(dòng) 進(jìn)一步分析就可得到兩種情景 1 m和m能通過(guò)最高點(diǎn) 做完整的圓周運(yùn)動(dòng) 2 m和m只能運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)以下某處為止 做不完整的圓周運(yùn)動(dòng) 解 滿足情景 1 m在最高點(diǎn)有最小速度 由 得 由機(jī)械能守恒定律 由動(dòng)量守恒定律 所以子彈打擊m的初速度應(yīng)大于 滿足情景 2 由m運(yùn)動(dòng)的最高點(diǎn)與懸點(diǎn)等高 此時(shí)速度為零 由機(jī)械能守恒定律 由動(dòng)量守恒定律 所以子彈打擊m的初速度應(yīng)小于 此題完整的解為 或 題目 練習(xí) 質(zhì)量m 帶電量q的小球 用長(zhǎng)為l的絕緣細(xì)線懸掛在o點(diǎn) 現(xiàn)在該區(qū)域加一豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng) 場(chǎng)強(qiáng)為e 為使小球在運(yùn)動(dòng)中懸線不松馳 求 小球在最低點(diǎn)的速度應(yīng)滿足什么條件 解 1 若小球帶正電 為使小球在運(yùn)動(dòng)中懸線不松馳 且剛能通過(guò)b點(diǎn) 小球的受力如圖示 令g1 g qe m 必須有mg1 mvb2 l 由動(dòng)能定理 a b 2 小球帶正電 若小球最多只能在圓形軌道上運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn) 則可以在a點(diǎn)兩側(cè)沿圓軌道往復(fù)擺動(dòng) 則vc 0 由動(dòng)能定理得 小球在最低點(diǎn)的速度應(yīng)滿足的條件為 點(diǎn)評(píng) 小球在運(yùn)動(dòng)中懸線不松馳 包括 1 2 兩種情況 而第 2 種情況是學(xué)生容易疏忽的 題目未明確小球帶電的正負(fù) 所以還要對(duì)小球帶負(fù)電的情況進(jìn)行討論 3 若小球帶負(fù)電 電場(chǎng)力方向向上 a 若qe mg令g2 g qe m同上分析 小球在最低點(diǎn)的速度應(yīng)滿足的條件為 b 若qe mgva 0的任意速度均可 c 若qe mg小球平衡位置在b點(diǎn) 只要能過(guò)a點(diǎn) 一定能過(guò)b點(diǎn) 小球在a點(diǎn)的速度應(yīng)滿足的條件為 qe mg mva2 l 題目 例2 在豎直平面內(nèi)有一圓形絕緣軌道 半徑r 1m 勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于軌道平面向里 一質(zhì)量為m 1 10 3kg 帶電量為q 3 10 2c的小球 可在內(nèi)壁滑動(dòng) 現(xiàn)在最低點(diǎn)處給小球一個(gè)水平初速度v0 使小球在豎直平面內(nèi)逆時(shí)針做圓周運(yùn)動(dòng) 圖甲是小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)的速率v隨時(shí)間變化的情況 圖乙是小球所受軌道的彈力f隨時(shí)間變化的情況 小球一直沿圓形軌道運(yùn)動(dòng) 結(jié)合圖象所給數(shù)據(jù) g取10m s2 求 1 磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小 2 小球從開始運(yùn)動(dòng)至圖甲中速度為2m s的過(guò)程中 摩擦力對(duì)小球做的功 r 1m m 1 10 3kg q 3 10 2c 解 1 由甲圖知 小球第二次過(guò)最高點(diǎn)時(shí) v 2m s由乙圖知 此時(shí)小球?qū)壍赖膲毫? mg qvb mv2 r 代入數(shù)字得b 0 1t 2 由乙圖知 小球第一次過(guò)最低點(diǎn)時(shí) 小球?qū)壍赖膲毫閒 8 0 10 2n f qv0b mg mv02 r 代入數(shù)字得v0 7m s 整個(gè)過(guò)程 洛侖茲力不做功 由動(dòng)能定理 2mgr wf 1 2mv2 1 2mv02 摩擦力對(duì)小球做的功 wf 2 5 10 3j 2006年全國(guó)卷 19 19 一砝碼和一輕彈簧構(gòu)成彈簧振子 圖1所示的裝置可用于研究該彈簧振子的受迫振動(dòng) 勻速轉(zhuǎn)動(dòng)把手時(shí) 曲桿給彈簧振子以驅(qū)動(dòng)力 使振子做受迫振動(dòng) 把手勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的周期就是驅(qū)動(dòng)力的周期 改變把手勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的速度就可以改變驅(qū)動(dòng)力的周期 若保持把手不動(dòng) 給砝碼一向下的初速度 砝碼便做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng) 振動(dòng)圖線如圖2所示 當(dāng)把手以某一速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng) 受迫振動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定時(shí) 砝碼的振動(dòng)圖線如圖3所示 若用t0表示彈簧振子的固有周期 t表示驅(qū)動(dòng)力的周期 y表示受迫振動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定后砝碼振動(dòng)的振幅 則 a 由圖線可知t0 4sb 由圖線可知t0 8sc 當(dāng)t在4s附近時(shí) y顯著增大 當(dāng)t比4s小得多或大得多時(shí) y很小d 當(dāng)t在8s附近時(shí) y顯著增大 當(dāng)t比8s小得多或大得多時(shí) y很小 ac 2006年全國(guó)卷 21 21 如圖 在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中固定放置一根串接一電阻r的直角形金屬導(dǎo)軌aob 在紙面內(nèi) 磁場(chǎng)方向垂直紙面朝里 另有兩根金屬導(dǎo)軌c d分別平行于oa ob放置 保持導(dǎo)軌之間接觸良好 金屬導(dǎo)軌的電阻不計(jì) 現(xiàn)經(jīng)歷以下四個(gè)過(guò)程 以速率v移動(dòng)d 使它與ob的距離增大一倍 再以速率v移動(dòng)c 使它與oa的距離減小一半 然后 再以速率2v移動(dòng)c 使它回到原處 最后以速率2v移動(dòng)d 使它也回到原處 設(shè)上述四個(gè)過(guò)程中通過(guò)電阻r的電量的大小依次為q1 q2 q3和q4 則 a q1 q2 q3 q4b q1 q2 2q3 2q4c 2q1 2q2 q3 q4d q1 q2 q3 q4 a 解見下頁(yè) 本題通過(guò)新穎情境創(chuàng)設(shè) 新穎設(shè)問(wèn)來(lái)實(shí)現(xiàn)基本概念和主干知識(shí)的考查 考查電磁感應(yīng)中電路通過(guò)的電量與磁通量改變的關(guān)系 有的同學(xué)經(jīng)過(guò)反復(fù)訓(xùn)練與講解 可能記住了通過(guò)的電量與磁通量的變化量成正比 但是因結(jié)論不是自主得出 面對(duì)新情景就無(wú)能為力了 本題得分率僅0 31 高達(dá)29 的考生選c 想當(dāng)然地認(rèn)為電磁感應(yīng)中導(dǎo)線切割磁感線的速度大 通過(guò)的電量就大 由e blv知 v大對(duì)應(yīng)e大 而非q大 23 的考生選d 都表明學(xué)生對(duì)概念規(guī)律理解得不透徹 解 由電量計(jì)算式 四個(gè)過(guò)程中磁通量的變化量均相同 所以通過(guò)電阻r的電量大小均相等 選a 例3 一帶正電的滑環(huán) 帶電量為q 質(zhì)量為m 套在粗糙的足夠長(zhǎng)的絕緣桿上 桿呈水平狀態(tài)固定不動(dòng) 整個(gè)裝置處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為b 方向如圖示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中 現(xiàn)給滑環(huán)以水平向右的瞬時(shí)沖量i 使其沿桿運(yùn)動(dòng)起來(lái) 若環(huán)與桿之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 則滑環(huán)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中克服摩擦力做的功 a 可能為i2 2mb 可能大于i2 2mc 可能為0d 可能處在0和i2 2m之間 acd 解見下頁(yè) 解 若qv0b mg則f 0 滑環(huán)以v0作勻速運(yùn)動(dòng) wf 0 若qv0b mg則f mg qv0b 滑環(huán)作減速運(yùn)動(dòng) 一直減速到0 wf 1 2mv02 0 i2 2m 若qv0b mg則f qv0b mg 滑環(huán)作減速運(yùn)動(dòng) 當(dāng)減速到v1時(shí) 若qv1b mgf1 0則以v1作勻速運(yùn)動(dòng) wf 1 2mv02 1 2mv12 i2 2m 所以選項(xiàng)acd正確 2 認(rèn)真審題 挖掘隱含條件 物理問(wèn)題的條件 不少是間接或隱含的 需要經(jīng)過(guò)分析把它們挖掘出來(lái) 隱含條件在題設(shè)中有時(shí)候就是一句話或幾個(gè)詞 甚至是幾個(gè)字 如 剛好自由勻速下滑 說(shuō)明摩擦力等于重力沿斜面下滑的分力 恰好到某點(diǎn) 意味著到該點(diǎn)時(shí)速率變?yōu)榱愕?有些隱含條件埋藏較深 挖掘起來(lái)有一定困難 而有些問(wèn)題看似一籌莫展 但一旦尋找出隱含條件 問(wèn)題就會(huì)應(yīng)刃而解 許多物理試題的部分條件常隱含于題設(shè)圖形中及圖形的幾何性質(zhì)中 需考生通過(guò)觀察 分析予以挖掘和發(fā)現(xiàn) 盡量從附圖中挖掘圖像反映的物理規(guī)律及物理量之間的關(guān)系 例4 在研究平拋物體的實(shí)驗(yàn)中 用一張印有小方格的紙記錄軌跡 小方格的邊長(zhǎng)l 1 25cm 若小球在平拋運(yùn)動(dòng)中的幾個(gè)位置如圖中的a b c d所示 則小球平拋的初速度的計(jì)算式v0 用l g表示 其值是 取g 9 8m s2 0 70m s2 解見下頁(yè) 解題方法與技巧 本題所隱含的條件是 a點(diǎn)不是拋出點(diǎn) 因此 若直接套用公式計(jì)算必然導(dǎo)致錯(cuò)誤 然而 要挖掘這一條件 必須克服原實(shí)驗(yàn)過(guò)程中定勢(shì)思維的影響 通過(guò)分析驗(yàn)證才能發(fā)現(xiàn) ab bc cd間的豎直方向的距離之比為1 2 3 而不是初速度為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng)關(guān)系的1 3 5 解 得出 3 畫好草圖 形象物理過(guò)程和情境 畫草圖是分析物理問(wèn)題的重要手段 它能建立清晰有序的物理過(guò)程 確立物理量間的關(guān)系 把問(wèn)題具體化 形象化 草圖可以是運(yùn)動(dòng)過(guò)程圖 受力分析圖 狀態(tài)變化圖 電路圖 光路圖等 也可以是由投影法 等效法得到的示意圖 還可以是物理量之間的函數(shù)關(guān)系圖 如v t圖 f t圖 p v圖 u i圖等等 例5 在光滑的水平面上靜止一物體 現(xiàn)以水平恒力f1拉此物體 作用一段時(shí)間后換成相反方向的水平恒力f2推物體 當(dāng)恒力f2作用時(shí)間與恒力f1的作用時(shí)間相同時(shí) 物體恰好回到原處 此時(shí)物體的動(dòng)能為32j 則恒力f1和恒力f2所作的功各是多少 解題方法與技巧 解決此題的關(guān)鍵是 弄清過(guò)程中兩力的位移關(guān)系 大小關(guān)系以及各自做功情況 因此畫出過(guò)程草圖 如圖 標(biāo)明位移 對(duì)解題有很大幫助 通過(guò)圖示 很容易得到以下信息 s s 即 得3a1 a2 即3f1 f2 兩力都做正功f1s f2s 32j 解得 w1 f1s 8j w2 f2s 24j 例6 設(shè)在地面上方的真空室內(nèi) 存在勻強(qiáng)電場(chǎng)e和勻強(qiáng)磁場(chǎng)b 已知e b的方向是相同的 e 4v m b 0 15t 今有一個(gè)帶負(fù)電的質(zhì)點(diǎn)以v 20m s的速度在此區(qū)域內(nèi)沿垂直場(chǎng)強(qiáng)的方向作勻速直線運(yùn)動(dòng) 求此帶電質(zhì)點(diǎn)的電量與質(zhì)量之比 解題方法與技巧 此題是帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題 各物理量具有一定的空間幾何關(guān)系 選擇好視角 把空間問(wèn)題平面化 畫好平面受力分析圖 問(wèn)題就容易解決 雖然題目中速度方向不唯一確定 磁場(chǎng)方向未給出 但 粒子作勻速直線運(yùn)動(dòng) 其受力必在同一平面內(nèi) 且平衡 依題意 粒子所受的電場(chǎng)力和洛倫茲力方向垂直 垂直重力方向看去 則有如圖所示的兩個(gè)受力分析圖 圖甲 乙 從而得到 qvb 2 qe 2 mg 2 代入數(shù)值得mg 5q 即q m 1 96c kg 4 變換思路 加強(qiáng)物理情景間的聯(lián)系 有些題目 就題論題很難求得結(jié)論 甚至得不到結(jié)果 此時(shí)應(yīng)馬上變換思路 轉(zhuǎn)移研究對(duì)象 物理狀態(tài)和物理過(guò)程 加強(qiáng)相似物理情景間的聯(lián)系 挖掘特殊和一般的關(guān)系 導(dǎo)出結(jié)論 2006年全國(guó)卷 17 17 ab是長(zhǎng)為l的均勻帶電細(xì)桿 p1 p2是位于ab所在直線上的兩點(diǎn) 位置如圖所示 ab上電荷產(chǎn)生的靜電場(chǎng)在p1處的場(chǎng)強(qiáng)大小為e1 在p2處的場(chǎng)強(qiáng)大小為e2 則以下說(shuō)法正確的是 a 兩處的電場(chǎng)方向相同 e1 e2b 兩處的電場(chǎng)方向相反 e1 e2c 兩處的電場(chǎng)方向相同 e1 e2d 兩處的電場(chǎng)方向相反 e1 e2 解題方法與技巧 在解本題時(shí) 學(xué)生往往錯(cuò)誤地直接將均勻帶電的細(xì)桿看成是點(diǎn)電荷 而不會(huì)將其遷移成由無(wú)數(shù)個(gè)點(diǎn)電荷構(gòu)成 然后采用場(chǎng)強(qiáng)疊加原理和對(duì)稱性原理進(jìn)行處理 d 解見下頁(yè) 解 由于對(duì)稱性 ab棒的左半段ac在p1點(diǎn)產(chǎn)生的合場(chǎng)強(qiáng)為0 所以只有右半段cb 帶電q 2 在p1產(chǎn)生的靜電場(chǎng)在場(chǎng)強(qiáng)為e1 圖1 ab上電荷 帶電q 產(chǎn)生的靜電場(chǎng)在p2處的場(chǎng)強(qiáng)大小為e2 圖2 比較圖1和圖2 不難看出 兩處的電場(chǎng)方向相反 e1 e2 例7 如圖所示整個(gè)裝置靜止時(shí) 繩與豎直方向的夾角為30 ab連線與ob垂直 若使帶電小球a的電量加倍 帶電小球b重新穩(wěn)定時(shí)繩的拉力多大 解析 小球a電量加倍后 球b仍受重力g 繩的拉力t 庫(kù)侖力f 但三力的方向已不再具有特殊角的幾何關(guān)系 若用正交分解法 設(shè)角度 列方程 很難有結(jié)果 此時(shí)應(yīng)改變思路 并比較兩個(gè)平衡狀態(tài)之間有無(wú)必然聯(lián)系于是變正交分解為力的合成 注意觀察 不難發(fā)現(xiàn) aob fbt 則有 ao g ob t 說(shuō)明系統(tǒng)處于不同的平衡狀態(tài)時(shí) 拉力t大小不變 由球a電量未加倍時(shí)這一特殊狀態(tài)可以得到 t gcos30 球a電量加倍平衡后 繩的拉力仍是gcos30 2006年全國(guó)卷 25 25 20分 如圖所示 在x0的區(qū)域中 存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為b1與b2的勻強(qiáng)磁場(chǎng) 磁場(chǎng)方向均垂直于紙面向里 且b1 b2 一個(gè)帶負(fù)電荷的粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)o以速度v沿x軸負(fù)方向射出 要使該粒子經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后又經(jīng)過(guò)o點(diǎn) b1與b2的比值應(yīng)滿足什么條件 解題方法與技巧 本題是一道典型的考查考生分析綜合能力的試題 要求考生通過(guò)閱讀理解和分析 從問(wèn)題情境中抽象出物理過(guò)程模型或?qū)⑽锢磉^(guò)程用圖形展示出來(lái) 再?gòu)奈锢砟Ｐ突驁D形中分析其中的物理規(guī)律 各物理量的變化及互之間的關(guān)系 最后建立數(shù)學(xué)關(guān)系式進(jìn)行求解 就是綜合分析能力的體現(xiàn) 2頁(yè) 題目 3頁(yè) 4頁(yè) 末頁(yè) 只要能正確分析出粒子在兩種大小不同 方向相同的磁場(chǎng)里的運(yùn)動(dòng)過(guò)程 并畫出草圖 便不難發(fā)現(xiàn)其規(guī)律 解 粒子在整個(gè)過(guò)程中的速度大小恒為v 交替地在xy平面內(nèi)b1與b2磁場(chǎng)區(qū)域中做勻速圓周運(yùn)動(dòng) 軌道都是半個(gè)圓周 設(shè)粒子的質(zhì)量和電荷量的大小分別為m和q 圓周運(yùn)動(dòng)的半徑分別為r1和r2 有 r1 mv qb1 r2 mv qb2 分析粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖所示 在xy平面內(nèi) 粒子先沿半徑為r1的半圓c1運(yùn)動(dòng)至y軸上離o點(diǎn)距離為2r1的a點(diǎn) 接著沿半徑為r2的半圓d1運(yùn)動(dòng)至o1點(diǎn) oo1的距離d 2 r2 r1 2頁(yè) 題目 3頁(yè) 4頁(yè) 末頁(yè) 此后 粒子每經(jīng)歷一次 回旋 即從y軸出發(fā)沿半徑為r1的半圓和半徑為r2的半圓回到原點(diǎn)下方的y軸 粒子的y坐標(biāo)就減小d 設(shè)粒子經(jīng)過(guò)n次回旋后與軸交于o on點(diǎn) 若oon 即nd 滿足 nd 2r1 則粒子再經(jīng)過(guò)半圓cn 1就能經(jīng)過(guò)原點(diǎn) 式中n 1 2 3 為回旋次數(shù) 由 式解得 聯(lián)立 式可得b1 b2應(yīng)滿足的條件 2頁(yè) 題目 3頁(yè) 4頁(yè) 末頁(yè) 設(shè)粒子在b1 b2中運(yùn)動(dòng)軌道半徑分別為r1 r2 粒子從原點(diǎn)o出發(fā) 在b1的磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)第一條軌跡軌道半徑為r1 第一次穿過(guò)y軸并經(jīng)過(guò)a點(diǎn) 粒子進(jìn)入b2的磁場(chǎng)中 將做半徑r2比r1要大的圓周運(yùn)動(dòng) 如圖所示 粒子第二次穿過(guò)y軸 并經(jīng)過(guò)b點(diǎn) 粒子第二次進(jìn)入b1的磁場(chǎng) 仍做半徑為r1的圓周運(yùn)動(dòng) 粒子第三次穿過(guò)y軸 并經(jīng)過(guò)c點(diǎn) 然后繼續(xù)畫出粒子在b2磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡 半徑為r2 畫出了粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)周期的軌跡后 解答的方向就很清楚了 本題的另一種解答思路如下 2頁(yè) 題目 3頁(yè) 4頁(yè) 末頁(yè) 粒子在y 0的區(qū)域里的運(yùn)動(dòng)軌跡不斷地向o點(diǎn)靠攏 運(yùn)動(dòng)兩個(gè)周期軌跡向o點(diǎn)移動(dòng)了lac的距離 即lac 2r2 2r1 設(shè)經(jīng)過(guò)n個(gè)周期 粒子經(jīng)過(guò)o點(diǎn) 此時(shí)軌跡正好從y軸上方的a點(diǎn)移到了o點(diǎn) 即有2r1 n 2r2 2r1 又因?yàn)?r1 mv qb1 r2 mv qb2 解上述三個(gè)方程便可得解 由以上的分析 可以看到該題突出考查了對(duì)物理過(guò)程的分析 同時(shí)也能體現(xiàn)考生分析綜合能力的高低 2頁(yè) 題目 3頁(yè) 4頁(yè) 末頁(yè) 5 分段 處理 對(duì)綜合性強(qiáng) 過(guò)程較為復(fù)雜的題 一般采用 分段 處理 所謂的 分段 處理 就是根據(jù)問(wèn)題的需要和研究對(duì)象的不同 將問(wèn)題涉及的物理過(guò)程 按照時(shí)間和空間的發(fā)展順序 合理地分解為幾個(gè)彼此相對(duì)獨(dú)立 又相互聯(lián)系的階段 再根據(jù)各個(gè)階段遵從的物理規(guī)律逐個(gè)建立方程 最后通過(guò)各階段的聯(lián)系量綜合起來(lái)解決 從而使問(wèn)題化整為零 各個(gè)擊破 質(zhì)量為m的鋼板與直立輕彈簧的上端連接 彈簧下端固定在地面上 平衡時(shí)彈簧的壓縮量為x0 如圖所示 一物塊從鋼板正上方距3x0的a處自由下落 打在鋼板上并立刻與鋼板一起向下運(yùn)動(dòng) 但不粘連 它們到達(dá)最低點(diǎn)后又向上運(yùn)動(dòng) 已知物塊質(zhì)量也為m時(shí) 它們恰能回到o點(diǎn) 若物塊質(zhì)量為2m 仍從a處自由下落 則物塊與鋼板回到o點(diǎn)時(shí) 還具有向上的速度 求物塊向上運(yùn)動(dòng)到達(dá)的最高點(diǎn)與o點(diǎn)的距離 例8 解題方法與技巧 首先 根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)可得物塊下落3x0高度所獲得的速度v0 2頁(yè) 題目 3頁(yè) 4頁(yè) 末頁(yè) 1 質(zhì)量為m的物塊與鋼板m碰撞后的速度v1 可用動(dòng)量守恒定律求出 因碰撞時(shí)間極短 可認(rèn)為物塊與鋼板碰撞過(guò)程系統(tǒng)動(dòng)量守恒 mv0 m m v1 彈簧的壓縮量為x0時(shí)的彈性勢(shì)能為ep 當(dāng)物塊與鋼板一起向下運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)又向上運(yùn)動(dòng)到o點(diǎn)時(shí) 它們的動(dòng)能為零 彈簧的彈性勢(shì)能也為零 與剛碰撞完時(shí)比較 由機(jī)械能守恒定律得 由此可得 2頁(yè) 題目 3頁(yè) 4頁(yè) 末頁(yè) 2 若用質(zhì)量為2m的物塊與鋼板m碰撞 碰后的速度v2依然可按動(dòng)量守恒導(dǎo)出 2mv0 2m m v2 由于v2 v1 剛碰撞完時(shí)物塊 質(zhì)量為2m 鋼板與彈簧系統(tǒng)的機(jī)械能 其中彈簧的彈性勢(shì)能依然是ep 較前次增大 因此當(dāng)物塊與鋼板一起向下運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)又向上運(yùn)動(dòng)到o點(diǎn)時(shí) 它們?nèi)匀挥袆?dòng)能 設(shè)此時(shí)速度為v 由機(jī)械能守恒定律得 其中 2頁(yè) 題目 3頁(yè) 4頁(yè) 末頁(yè) 自o點(diǎn)向上 物塊 質(zhì)量為2m 與鋼板m將分離 這是因?yàn)槎卟徽尺B 物塊將只受重力作用 加速度為g 而鋼板除受重力外還將受向下的彈力作用 加速度向下且大于g 因此物塊將作豎直上拋運(yùn)動(dòng)直至上升到最高點(diǎn) 它向上運(yùn)動(dòng)到達(dá)的最高點(diǎn)到o點(diǎn)的距離為 2頁(yè) 題目 3頁(yè) 4頁(yè) 末頁(yè) 點(diǎn)評(píng) 從以上例子可以看出 審題時(shí)對(duì)研究的問(wèn)題中的物理情景 物理狀態(tài)和物理過(guò)程分析得越清楚 就越易看清其本質(zhì) 就越容易提出解決問(wèn)題的辦法 還必須強(qiáng)調(diào)以下幾點(diǎn) 一是要在平時(shí)學(xué)習(xí)中養(yǎng)成仔細(xì)審題的好習(xí)慣 辨明題意 認(rèn)清題設(shè)條件 是進(jìn)行邏輯推理的出發(fā)點(diǎn)和重要前提 二是要從題設(shè)出發(fā)建立明確清晰的物理圖景 在已掌握的概念 規(guī)律和題設(shè)的具體情況以及解題要求之間建立合乎邏輯的關(guān)系 抓住每一步的因果關(guān)系進(jìn)行辯證思維 三是要用簡(jiǎn)練的文字和數(shù)學(xué)語(yǔ)言 或函數(shù)圖象 有條理地把推理過(guò)程正確表達(dá)出來(lái) 2頁(yè) 題目 3頁(yè) 4頁(yè) 末頁(yè) 2006年全國(guó)卷 22 2 2 一塊玻璃磚有兩個(gè)相互平行的表面 其中一個(gè)表面是鍍銀的 光線不能通過(guò)此表面 現(xiàn)要測(cè)定此玻璃的折射率 給定的器材有 白紙 鉛筆 大頭針4枚 p1 p2 p3 p4 帶有刻度的直角三角板 量角器 實(shí)驗(yàn)時(shí) 先將玻璃磚放到白紙上 使上述兩個(gè)相互平行的表面與紙面垂直 在紙上畫出直線aa 和bb aa 表示鍍銀的玻璃表面 bb 表示另一表面 如圖所示 然后 在白紙上豎直插上兩枚大頭針p1 p2 位置如圖 用p1 p2的連線表示入射光線 為了測(cè)量折射率 應(yīng)如何正確使用大頭針p3 p4 試在題圖中標(biāo)出p3 p4的位置 然后 移去玻璃磚與大頭針 試在題圖中通過(guò)作圖的方法標(biāo)出光線從空氣到玻璃中的入射角 1與折射角 2 簡(jiǎn)要寫出作圖步驟 寫出用 1 2表示的折射率公式n 2頁(yè) 題目 3頁(yè) 末頁(yè) 解題方法與技巧 在測(cè)定玻璃的折射率實(shí)驗(yàn)中 教材和學(xué)校實(shí)驗(yàn)室里呈現(xiàn)的主要器材是玻璃磚 這種玻璃磚上下兩個(gè)水平的表面制成毛玻璃 兩個(gè)豎直的側(cè)面是透明的 可本題提供的玻璃磚有一個(gè)側(cè)面鍍銀 這一情景的變化 呈現(xiàn)在學(xué)生面前的試題便是全新的 照搬課本上的實(shí)驗(yàn)方法必然出錯(cuò) 其實(shí)只要真正搞懂了測(cè)定玻璃的折射率的實(shí)驗(yàn)原理 并具有一定的遷移能力 解答此題也就不難 顯然鍍銀的玻璃側(cè)面是不能透過(guò)光線的 進(jìn)入玻璃的光線碰到鍍銀的玻璃表面后將發(fā)生鏡面反射 最后再?gòu)娜肷涿嬲凵涑?命題的這一創(chuàng)新突出考查了對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的理解 儀器使用的遷移能力 凸現(xiàn)出 過(guò)程與方法 的課改理念 2頁(yè) 題目 3頁(yè) 末頁(yè) 為了測(cè)量折射率 應(yīng)如何正確使用大頭針p3 p4 試在題圖中標(biāo)出p3 p4的位置 解 在bb 一側(cè)觀察p1 p2 經(jīng)bb 折射 aa 反射 再經(jīng)bb 折射后 的像 在適當(dāng)?shù)奈恢貌迳蟨3 使得p3與p1 p2的像在一條直線上 即讓p3擋住p1 p2的像 再插上p4 讓它擋住p2 或p1 的像p3 p3和p4的位置如圖 2頁(yè) 題目 3頁(yè) 末頁(yè) 過(guò)o點(diǎn)作bb 的垂線cd 過(guò)m點(diǎn)作bb 的垂線與aa 相交于n 如圖所示 連接on 然后 移去玻璃磚與大頭針 試在題圖中通過(guò)作圖的方法標(biāo)出光線從空氣到玻璃中的入射角 1與折射角 2 簡(jiǎn)要寫出作圖步驟 寫出用 1 2表示的折射率公式n 解 過(guò)p1 p2作直線與bb 交于o 過(guò)p3 p4作直線與bb 交于o 利用刻度尺找到oo 的中點(diǎn)m m p1od 1 con 2 解 2頁(yè) 題目 3頁(yè) 末頁(yè) 2006年全國(guó)卷 24 24 19分 一水平的淺色長(zhǎng)傳送帶上放置一煤塊 可視為質(zhì)點(diǎn) 煤塊與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 初始時(shí) 傳送帶與煤塊都是靜止的 現(xiàn)讓傳送帶以恒定的加速度a0開始運(yùn)動(dòng) 當(dāng)其速度達(dá)到v0后 便以此速度做勻速運(yùn)動(dòng) 經(jīng)過(guò)一段時(shí)間 煤塊在傳送帶上留下了一段黑色痕跡后 煤塊相對(duì)于傳送帶不再滑動(dòng) 求此黑色痕跡的長(zhǎng)度 解 根據(jù) 傳送帶上有黑色痕跡 可知 煤塊與傳送帶之間發(fā)生了相對(duì)滑動(dòng) 煤塊的加速度a小于傳送帶的加速度a0 根據(jù)牛頓定律 可得 a g 設(shè)經(jīng)歷時(shí)間t 傳送帶由靜止開始加速到速度等于v0 煤塊則由靜止加速到v 有 p為傳送帶上的一點(diǎn) v0 a0tv at 由于a a0 故v v0 煤塊繼續(xù)受到滑動(dòng)摩擦力的作用 再經(jīng)過(guò)時(shí)間t 煤塊的速度由v增加到v0 有v0 v at 此后 煤塊與傳送帶運(yùn)動(dòng)速度相同 相對(duì)于傳送帶不再滑動(dòng) 不再產(chǎn)生新的痕跡 設(shè)在煤塊的速度從0增加到v0的整個(gè)過(guò)程中 傳送帶和煤塊移動(dòng)的距離分別為s0和s 有 s0 1 2a0t2 v0t s v02 2a 傳送帶上留下的黑色痕跡的長(zhǎng)度l s0 s 由以上各式得 07年4月蘇州中學(xué)調(diào)研試卷4 4 如圖甲所示 在變壓器的輸入端串接上一只整流二極管d 在變壓器輸入端加上如圖乙所示的交變電壓u1 um1sin t 設(shè)t 0時(shí)刻為a b 則副線圈輸出的電壓的波形 設(shè)c端電勢(shì)高于d端電勢(shì)時(shí)的電壓為正 是下圖中的 b 解見下頁(yè) 錯(cuò)解分析 二極管d有單向?qū)щ娦?作用等同于開關(guān) 疏忽了原副線圈中的電磁感應(yīng)規(guī)律而選a或d 解題方法與技巧 t 0到t t 4時(shí)間內(nèi) 原線圈中的電流增大 原線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)增強(qiáng) 在副線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)c正d負(fù) 即輸出電壓為正 在t 0時(shí)刻 原線圈中的電流為0 但原線圈中的電流的變化率最大 在副線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)也最大 在t t 4時(shí)刻 原線圈中的電流為最大 但原線圈中的電流的變化率為0 在副線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)也為0 t t 2到t t時(shí)間內(nèi) 二極管截止 無(wú)輸出 由上分析 正確的答案為b 例9 如圖示 傾角30 的光滑斜面上 并排放著質(zhì)量分別是ma 10kg和mb 2kg的a b兩物塊 一個(gè)勁度系數(shù)k 400n m的輕彈簧一端與物塊b相連 另一端與固定擋板相連 整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài) 現(xiàn)對(duì)a施加一沿斜面向上的力f 使物塊a沿斜面向上作勻加速運(yùn)動(dòng) 已知力f在前0 2s內(nèi)為變力 0 2s后為恒力 g取10m s2 求f的最大值和最小值 解題方法與技巧 理解f是恒力與變力是物理過(guò)程變化的原因 a b即將分離前f是變力 a b分離后作用在a物體上的力f是恒力 解 開始靜止時(shí)彈簧壓縮x1 m1 m2 gsin k 0 15m 0 2s末a b即將分離 a b間無(wú)作用力 對(duì)b物塊 kx2 m2gsin m2a x1 x2 1 2at2 解得x2 0 05ma 5m s2 t