2011年高考物理必看之-解題物理思想方法

物理思想方法2021/3/91物理學(xué)中的思想方法很多。有：圖象法、等效轉(zhuǎn)化法、極限思維方法、臨界問(wèn)題分析法、估算法、對(duì)稱法、微元法、構(gòu)建物理模型法、猜想與假設(shè)法、整體和隔離法、尋找守恒量法、引入中間變量法、控制變量法、類比分析法、統(tǒng)計(jì)學(xué)思想方法、逆向思維法、平均值法、比例法、解析法……。至于常用到的函數(shù)思想、方程思想、概率思想等，則屬于數(shù)學(xué)思想，不在我們講述的范疇。物理思想方法物理學(xué)中的思想方法，是求解物理問(wèn)題的根本所在。認(rèn)真研究總結(jié)物理學(xué)中的思想方法、策略技巧，并能在實(shí)際解題過(guò)程中靈活應(yīng)用，可收到事半功倍的效果。2021/3/92我們重點(diǎn)講十大法：圖形\圖象圖解法平均思想方法極限思維方法等效轉(zhuǎn)換（化）法臨界問(wèn)題分析法猜想與假設(shè)法對(duì)稱法整體和隔離法尋找守恒量法構(gòu)建物理模型法2021/3/93§1．圖形/圖象圖解法圖形/圖象圖解法就是將物理現(xiàn)象或過(guò)程用圖形/圖象表征出后，再據(jù)圖形表征的特點(diǎn)或圖象斜率、截距、面積所表述的物理意義來(lái)求解的方法。尤其是圖象法對(duì)于一些定性問(wèn)題的求解獨(dú)到好處。2021/3/94例1

一大木箱放在平板車的后部，到駕駛室的距離為L(zhǎng)=1.60m，如圖所示。木箱與平板車之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.484。平板車以恒定的速度V0=22.0m/s勻速行駛，突然駕駛員剎車，使車均勻減速，為不讓木箱撞擊駕駛室，從開(kāi)始剎車到車完全停定，至少要經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間？（g=10m/s2）。解：木箱停止歷時(shí)作速度時(shí)間圖象如圖所示。從圖知1.6=

又V0=μgt2

解得t=4.4S2021/3/95例2在光滑的水平面上，放著兩塊長(zhǎng)度相同，質(zhì)量分別為M1和M2的木板，在兩木板的左端各放一個(gè)大小、形狀、質(zhì)量完全相同的物塊，如圖所示。開(kāi)始時(shí)，各物均靜止。今在兩物塊上各作用一水平恒力F1、F2。在物塊與木板分離時(shí)，兩木板的速度分別為V1、V2，物塊與兩木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，下列說(shuō)法正確的是A若F1=F2，M1＞M2，則V1＞V2B若F1=F2，M1＜M2，則V1＞V2C若F1＞F2，M1=M2，則V1＞V2D若F1＜F2，M1=M2，則V1＞V22021/3/96解析：對(duì)A選項(xiàng)，m的加速度a相同，M的加速度是a1＜a2＜a，作圖象如圖(A)所示.由于相對(duì)位移相等,即圖象中陰影部分相等,則t2＞t1,進(jìn)而V2＞V1.選項(xiàng)A錯(cuò)。對(duì)于B選項(xiàng)，m的加速度a相同，M的加速度是a＞a1＞a2。作出V--t圖象如圖B所示。由于相對(duì)位移相等,即圖象中陰影部分相等,則t2＜t1,進(jìn)而V2＜V1.，B選項(xiàng)正確。對(duì)于C選項(xiàng)，M的加速度a相同，m的加速度是a1＞a2＞a。作出V--t圖象如圖(C)所示.因相對(duì)位移相等，則從圖知t1＜t2。由于M的加速度相同，則M的末速度為V1＜V2，C選項(xiàng)錯(cuò)。對(duì)于D選項(xiàng)，M的加速度a相同，m的加速度是a＜a1＜a2。作出V--t圖象如圖(D)所示.因相對(duì)位移相等,則從圖知t1＞t2。由于M的加速度相同，則M的末速度為V1＞V2，D選項(xiàng)正確。2021/3/97例3一物體做加速直線運(yùn)動(dòng)，依次通過(guò)A、B、C三點(diǎn)，AB=BC，物體在AB段的加速度為a1，在BC段的加速為a2，且物體在B點(diǎn)的速度為則:A.a1>a2B.a1=a2C.a1<a2D.不能確定2021/3/98解析：依題意作出物體的v-t圖象如圖所示，圖線下方所圍成的面積表示物體的位移，由幾何知識(shí)知圖線②③不滿足AB=BC，所以只能是①這種情況，因?yàn)樾甭时硎炯铀俣龋詀1＜a2故選C。vAvbvc0t①②③v2t2021/3/99例4一顆速度較大的子彈，水平擊穿原來(lái)靜止在光滑水平面上的木塊，設(shè)木塊對(duì)子彈的阻力恒定，則當(dāng)子彈入射速度增大時(shí)，下列說(shuō)法中正確的是（）A、木塊獲得的動(dòng)能變大B、木塊獲得的動(dòng)能變小C、子彈穿過(guò)木塊的時(shí)間變長(zhǎng)D、子彈穿過(guò)木塊的時(shí)間變短2021/3/910解析：子彈以速度v0穿透木塊的過(guò)程中，子彈、木塊在水平方向都受恒力作用，子彈做勻減速運(yùn)動(dòng)，木塊做勻加速運(yùn)動(dòng)，子彈、木塊運(yùn)動(dòng)的v-t圖如實(shí)線所示。圖中分別表示子彈穿過(guò)木塊的過(guò)程中木塊、子彈的運(yùn)動(dòng)圖象，而圖中梯形OABv0的面積表示子彈相對(duì)木塊的位移即木塊長(zhǎng)L，當(dāng)子彈入射速度增大變?yōu)関’0時(shí)，子彈、木塊的運(yùn)動(dòng)圖象便如圖中虛線所示，梯形OA’B’v0’的面積仍等于子彈相對(duì)木塊的位移即木塊長(zhǎng)L，故梯形OABv0與梯形OA’B’v0’的面積相等。由圖可知，當(dāng)子彈入射速度增加時(shí)，木塊獲得的動(dòng)能變小，子彈穿過(guò)木塊的時(shí)間變短，所以本題的正確B、D。0V0t點(diǎn)評(píng)：在利用作圖分析法解題時(shí)，如何能根據(jù)題意將題目中抽象的文字用圖象正確地表現(xiàn)出來(lái)是解題的關(guān)鍵，在畫圖時(shí)，要特別注意狀態(tài)變化連接處的特征和前后不同過(guò)程的區(qū)別和聯(lián)系，同時(shí)也要將這種區(qū)別和聯(lián)系表現(xiàn)在圖象上。ABV’0A’B’t’2021/3/911§2極限思維方法極限思維方法是將問(wèn)題推向極端狀態(tài)的過(guò)程中,著眼一些物理量在連續(xù)變化過(guò)程中的變化趨勢(shì)及一般規(guī)律在極限值下的表現(xiàn)或者說(shuō)極限值下一般規(guī)律的表現(xiàn),從而對(duì)問(wèn)題進(jìn)行分析和推理的一種思維辦法。2021/3/912例1如圖所示,一束含有紅、藍(lán)色的細(xì)光束射到平行玻璃板的上表面，折射后進(jìn)入玻璃板中，則關(guān)于光束在玻璃板的下表面上發(fā)生的現(xiàn)象，下列說(shuō)法中正確的是A一部分發(fā)生反射，一部分發(fā)生折射B增大光線在上表面的入射角，光線在下表面上可能發(fā)生全反射C光線在下表面上最先發(fā)生全反射的是紅光D光線在下表面上最先發(fā)生全反射的是紫光解析：據(jù)光反射折射知識(shí)，A選項(xiàng)正確對(duì)B選項(xiàng)，將入射角推到極端，即入射角為90°據(jù)光路可逆知此時(shí)的折射角等于臨界角。到了下表面上，折射角最大只能為90°。故不能發(fā)生全反射。BCD選項(xiàng)均錯(cuò)將問(wèn)題推向極端,極限值下一般規(guī)律的表現(xiàn)2021/3/913例2如圖所示，一根輕彈簧上端固定，下端掛一個(gè)質(zhì)量為m0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(zhǎng)度比其自然長(zhǎng)度伸長(zhǎng)了L。今向下拉盤使彈簧再伸長(zhǎng)ΔL后停止，然后松手放開(kāi)，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

AB

C

D解析:極端到ΔL=0,則盤對(duì)m的支持力應(yīng)為mg.正確答案為A將問(wèn)題推向極端,極限值下一般規(guī)律的表現(xiàn)2021/3/914若用撤去一個(gè)力時(shí),其它力的合力就是該力的結(jié)論求:則有:F=(m+m0)a而F=KΔL

(m+m0)g=KL于是有a=gΔL/L對(duì)m有：FN-mg=ma解得：FN=2021/3/915b+Q1－Q2acE例3如圖所示,空間有正電荷Q1和負(fù)Q2.已知連線上b點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為零.則a點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向?yàn)锳向左B向右C可能向左也可能向右D與b點(diǎn)到Q2的距離跟Q1、Q2距離的比值有關(guān)解析：b點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)為零，表明Q1在b點(diǎn)建立的向右的場(chǎng)強(qiáng)跟Q2在b點(diǎn)建立的向左的場(chǎng)強(qiáng)大小相等。把a(bǔ)點(diǎn)外推到Q2，顯然Q2在b點(diǎn)建立的向左的場(chǎng)強(qiáng)大于Q1在b點(diǎn)建立的向右的場(chǎng)強(qiáng)所以a點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向向左。將問(wèn)題推向極端,極限值下一般規(guī)律的表現(xiàn)2021/3/916§3平均思想方法物理學(xué)中，有些物理量是某個(gè)物理量對(duì)另一物理量的積累，若某個(gè)物理量是變化的，則在求解積累量時(shí)，可把變化的這個(gè)物理量在整個(gè)積累過(guò)程看作是恒定的一個(gè)值---------平均值，從而通過(guò)求積的方法來(lái)求積累量。這種方法叫平均思想方法。物理學(xué)中典型的平均值有：平均速度、平均加速度、平均功率、平均力、平均電流等。對(duì)于線性變化情況，平均值=（初值+終值）/2。由于平均值只與初值和終值有關(guān),不涉及中間過(guò)程,所以在求解問(wèn)題時(shí)有很大的妙用.2021/3/917例1一靜止的物體所受到的合外力隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖所示，圖中F1、F2未知。已知物體從t=0時(shí)刻出發(fā)，在3t0時(shí)刻恰又回到出發(fā)點(diǎn)。試求t0時(shí)刻物體的速度V1與3t0時(shí)刻物體的速度V2之比。解析：F1、F2未知。求得是t0時(shí)刻物體的速度V1與3t0時(shí)刻物體的速度V2之比。物體運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示。從圖知S1=-S2而S1=解得把變化的這個(gè)物理量在整個(gè)積累過(guò)程看作是恒定的一個(gè)值---------平均值，從而通過(guò)求積的方法來(lái)求積累量2021/3/918此題也可用圖象法求解作V—t圖象如圖所示。設(shè)速度為零時(shí)為時(shí)刻t′,則由位移相等得由t0～3t0時(shí)間內(nèi)加速度相等得解得2021/3/919例2．如圖所示，內(nèi)壁光滑、四角呈圓弧狀的長(zhǎng)方形空腔管，位于豎直平面內(nèi)，B、D等高。兩個(gè)同樣的小球，從靜止開(kāi)始由A點(diǎn)分別從左右兩側(cè)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，不計(jì)碰撞損失，則下列判斷正確的是（）A兩球到達(dá)C時(shí)速率相同，但右側(cè)下滑的小球較先到達(dá)C點(diǎn)B兩球到達(dá)C時(shí)速率相同，但沿左側(cè)下滑的小球較先到達(dá)C點(diǎn)C兩球同時(shí)到達(dá)C，且動(dòng)量相同D兩球同時(shí)到達(dá)C，但動(dòng)量不相同解析:由機(jī)械能守恒知:小球到達(dá)B點(diǎn)和D點(diǎn)的速率相等,到達(dá)C點(diǎn)的速率也相等.D選項(xiàng)正確.因而AB段與AD段的平均速率VB/2也相等.BC段與DC段的平均速率(VB+VC)/2也相等,但前段平均速率小于后段平均速率這樣,沿左側(cè)下滑時(shí),小速度走長(zhǎng)距離,大速度走短距離,,較沿右側(cè)下滑,小速度走短距離,大速度走長(zhǎng)距離要費(fèi)時(shí)的多,顯然選項(xiàng)A正確把變化的這個(gè)物理量在整個(gè)積累過(guò)程看作是恒定的一個(gè)值---------平均值，從而通過(guò)求積的方法來(lái)求積累量2021/3/920上題也可用圖象法求解VB(D)VCt1t2顯然,沿右側(cè)下滑時(shí)費(fèi)時(shí)少2021/3/921§4等效轉(zhuǎn)換（化）法等效法，就是在保證效果相同的前提下，將一個(gè)復(fù)雜的物理問(wèn)題轉(zhuǎn)換成較簡(jiǎn)單問(wèn)題的思維方法。其基本特征為等效替代。物理學(xué)中等效法的應(yīng)用較多。合力與分力；合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)；總電阻與分電阻；交流電的有效值等。除這些等效等效概念之外，還有等效電路、等效電源、等效模型、等效過(guò)程等。2021/3/922例1（等效電源）如圖所示，虛線框內(nèi)各元件的參數(shù)均不知。在a、b端接一只R1=10Ω的電阻時(shí)，測(cè)得其電流I1=1A；若在a、b間換接電阻R2=18Ω時(shí)，測(cè)得電流I2=0.6A；換接電阻R3時(shí)，測(cè)得其電流I3=0.1A，則R3的阻值為多少？且電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，則E=I1（R1+r）E=I2（R2+r）E=I3（R3+r）解得E=12Vr=2Ω保證效果相同的前提下，將復(fù)雜的物理問(wèn)題轉(zhuǎn)換成簡(jiǎn)單問(wèn)題R3=118Ω解析：視虛線框內(nèi)整體為一電源，2021/3/923（3）由于等效“重力”F=mg，所以等效重力加速度g′=g.于是由周期公式得擺的振動(dòng)周期（4）小球在豎直面內(nèi)恰好做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，在“最高點(diǎn)”時(shí)的最小速度滿足F=mg=m所以最小速度=

例2（等效重力）如圖所示，小球的質(zhì)量為m，帶電量為q，整個(gè)區(qū)域加一個(gè)場(chǎng)強(qiáng)為E的水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，小球系在長(zhǎng)為L(zhǎng)的繩子的一端，且在與豎直方向成45°角的P點(diǎn)處平衡。則（1）小球所受電場(chǎng)力多大？（2）如果小球被拉至與O點(diǎn)在同一水平面的C點(diǎn)自由釋放，則小球到達(dá)A點(diǎn)的速度是多大？此時(shí)繩上的拉力又為多大？（3）在豎直平面內(nèi)，如果小球以P點(diǎn)為中心做微小的擺動(dòng)，其振動(dòng)周期為多少？（4）若使小球在豎直平面內(nèi)恰好做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，最小速度為多少？解析：（1）小球受力如圖所示。因小球處于平衡，所以qE=mg保證效果相同的前提下，將復(fù)雜的物理問(wèn)題轉(zhuǎn)換成簡(jiǎn)單問(wèn)題（2）因重力和電場(chǎng)力恒定不變，故可等效為一個(gè)新的“重力”F。若將小球被拉至與O點(diǎn)在同一水平面的C點(diǎn)自由釋放，則小球到達(dá)A點(diǎn)時(shí)，恰好與C點(diǎn)位置關(guān)于0P對(duì)稱。因而小球在A點(diǎn)的速度為零。此時(shí)有T=mg2021/3/924例3（等效模型）如圖所示，半徑為R的鉛球球心為O，在與球面相切處挖去半徑為的一個(gè)小球，球心在O1。余下月牙形的質(zhì)量為M，在OO1連線外放另一質(zhì)量為m的小球，球心為O2，OO2距離為d，試求M、m間的萬(wàn)有引力。解：萬(wàn)有引力r為兩物體之間的距離。對(duì)于月牙形狀來(lái)說(shuō)，重心位置顯然不能確定，這就是本題的難點(diǎn)。但采用等效的方法輕而易舉。假想把挖去的那部分填滿，則大球?qū)2的引力F1方向向左。而補(bǔ)上去的球?qū)η騉2的萬(wàn)有引力F2也是向左。這樣，月牙形狀物對(duì)球O2的引力F=F1－F2。保證效果相同的前提下，將復(fù)雜的物理問(wèn)題轉(zhuǎn)換成簡(jiǎn)單問(wèn)題將月牙形物體對(duì)O2的引力轉(zhuǎn)化成兩圓球?qū)2的引力的差計(jì)算2021/3/925大球的體積V=補(bǔ)上小球的體積V1=設(shè)補(bǔ)上小球的質(zhì)量為m′,于是有(M+m′)=M∴大球的質(zhì)量(M+m′)=；補(bǔ)上小球的質(zhì)量m′=于是F1=所以月牙形物對(duì)小球O2的萬(wàn)有引力方向向左2021/3/926例4（化等式為不等式）．如圖所示，一排人站在沿X軸的水平軌道旁，原點(diǎn)O兩側(cè)的人的序號(hào)都為n（n=1、2、3……）。每人拷中有一個(gè)沙袋。x＞0一側(cè)的每個(gè)沙袋質(zhì)量為m1=14㎏，x＜0的一側(cè)的每個(gè)沙袋質(zhì)量為m2=10㎏。一質(zhì)量為M=48㎏的小車以某速度從原點(diǎn)出發(fā)向正x方向滑行，不計(jì)軌道阻力。當(dāng)車每經(jīng)過(guò)一人身旁時(shí)，此人就把沙袋以水平速度u朝與車速相反的方向沿車面扔到車上，u的大小等于扔此袋之前的瞬間車速大小的2n倍（n是此人的序號(hào)數(shù)）。求空車出發(fā)后，車上堆積了幾個(gè)沙袋時(shí)車就反向滑行？2021/3/927解：在X＞0的一側(cè)，第一個(gè)人扔沙袋有第二個(gè)人扔沙袋，有……第n個(gè)人扔沙袋，有要使車反向，則要化等式為不等式即

解得n＞2.4因n不能為小數(shù)，故取n=3保證效果相同的前提下，將復(fù)雜的物理問(wèn)題轉(zhuǎn)換成簡(jiǎn)單問(wèn)題2021/3/928§5猜想與假設(shè)法猜想與假設(shè)法，是在研究對(duì)象的物理過(guò)程不明了或物理狀態(tài)不清楚的情況下，根據(jù)猜想，假設(shè)出一種過(guò)程或一種狀態(tài)，再據(jù)題設(shè)所給條件通過(guò)分析計(jì)算結(jié)果與實(shí)際情況比較作出判斷的一種方法,或是人為地改變?cè)}所給條件，產(chǎn)生出與原題相悖的結(jié)論，從而使原題得以更清晰方便地求解的一種方法。2021/3/929例1一只船以恒定的對(duì)水速度,往返于上、游兩碼頭之間，如果以時(shí)間t1和t2分別表示水的流速較小和較大時(shí)船往返一次所需的時(shí)間，那么，兩時(shí)間的長(zhǎng)短關(guān)系為At1=t2Bt1＞t2Ct1＜t2D條件不足，不能判斷解析:假設(shè)船速等于水速,則逆水而上時(shí)船對(duì)地的速度為零,永遠(yuǎn)也返不回去,那往返一次所需時(shí)間為無(wú)窮大.由此可見(jiàn)水的流速越小,所需時(shí)間越少.正確答案為C人為地改變?cè)}所給條件，產(chǎn)生出與原題相悖的結(jié)論，2021/3/930例2

一個(gè)小球豎直上拋，初速度與返回拋出點(diǎn)的速度大小之比為K，設(shè)小球運(yùn)動(dòng)中受到的空氣阻力大小不變，則空氣阻力f與小球的重力G之比為

ABCD解析:假設(shè)K=1,則初速度與返回時(shí)的速度相等.此種情況f應(yīng)為零將K=1代入式中,顯然選項(xiàng)C正確人為地改變?cè)}所給條件，產(chǎn)生出與原題相悖的結(jié)論，2021/3/931例3總質(zhì)量為M的火箭以速度V0沿水平方向飛行，當(dāng)質(zhì)量為m的燃?xì)?，以相?duì)于火箭為u的速度向后噴出后，火箭的速度為

ABCD解析:假設(shè)u=0,火箭的速度應(yīng)仍為V0.由式可知,C選項(xiàng)正確人為地改變?cè)}所給條件，產(chǎn)生出與原題相悖的結(jié)論，2021/3/932例4

一輛帶著拖車的卡車總質(zhì)量為M,沿平直公路勻速前進(jìn).在途中,質(zhì)量為m的拖車脫鉤.當(dāng)司機(jī)發(fā)覺(jué)時(shí),卡車已駛過(guò)脫鉤點(diǎn)s1,于是立即關(guān)閉油門.若阻力與車重成正比,且關(guān)閉油門前卡車的牽引力不變,試求卡車與拖車都停止時(shí),兩者間的距離L.解析：假設(shè)脫鉤時(shí)，卡車同時(shí)撤去牽引力，則卡車與拖車滑行的距離相同，停在同一點(diǎn)。顯然，卡車比拖車多滑了的距離是在滑S1的一段內(nèi)牽引力做功的效果。于是有μ（M-m）gL=μMgs1∴L=假設(shè)出一種過(guò)程或一種狀態(tài)，再據(jù)題設(shè)條件通過(guò)分析計(jì)算結(jié)果與實(shí)際情況比較作出判斷2021/3/933例5

在光滑的水平面上，放著兩塊長(zhǎng)度相同，質(zhì)量分別為M1和M2的木板，在兩木板的左端各放一個(gè)大小、形狀、質(zhì)量完全相同的物塊，如圖所示。開(kāi)始時(shí)，各物均靜止。今在兩物塊上各作用一水平恒力F1、F2。在物塊與木板分離時(shí)，兩木板的速度分別為V1、V2，物塊與兩木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，下列說(shuō)法正確的是A若F1=F2，M1＞M2，則V1＞V2B若F1=F2，M1＜M2，則V1＞V2C若F1＞F2，M1=M2，則V1＞V2D若F1＜F2，M1=M2，則V1＞V2解析:依題意,A情形中.a1＜a2＜a.假設(shè)a2=a.則物塊與木板分離時(shí)歷時(shí)∞,則V2為∞.顯然A選項(xiàng)錯(cuò).則B對(duì).C選項(xiàng)中,a1＞a2＞a.假設(shè)a2=a,則物塊與木板分離時(shí)歷時(shí)∞,則V2為∞.顯然C選項(xiàng)錯(cuò).則D對(duì).2021/3/934例6

如圖所示，在一粗糙的水平面上有兩個(gè)質(zhì)量分別為m1和m2的木塊1和2，用原長(zhǎng)為l、勁度系數(shù)為k的輕彈簧連結(jié)起來(lái)，木塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為u，現(xiàn)用一水平力向右拉木塊2，當(dāng)兩木塊一起勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，兩木塊間的距離為解析:假設(shè)m1=0,則彈簧應(yīng)為原長(zhǎng).從式可知A和D正確.假設(shè)m2=0,則彈簧應(yīng)大于L.由式可知選項(xiàng)A正確m2m12021/3/935例7平行玻璃磚的厚度為d，折射率為n，一束光線以入射角α射到玻璃磚上，出射光線相對(duì)于入射光線的側(cè)移距離為△x，如圖所示，則△x決定于下列哪個(gè)表達(dá)式（）解析:假設(shè)α=0,則△x應(yīng)為零.從式可知,選項(xiàng)C符合.假設(shè)n=1,則△X也應(yīng)為零.從式可知,ABCD選項(xiàng)均符合。綜合以上正確選項(xiàng)為Cα2021/3/936§6整體法和隔離法整體法是在確定研究對(duì)象或研究過(guò)程時(shí),把多個(gè)物體看作為一個(gè)整體或多個(gè)過(guò)程看作整個(gè)過(guò)程的方法;隔離法是把單個(gè)物體作為研究對(duì)象或只研究一個(gè)孤立過(guò)程的方法.整體法與隔離法，二者認(rèn)識(shí)問(wèn)題的觸角截然不同.整體法，是大的方面或者是從整的方面來(lái)認(rèn)識(shí)問(wèn)題，宏觀上來(lái)揭示事物的本質(zhì)和規(guī)律.而隔離法則是從小的方面來(lái)認(rèn)識(shí)問(wèn)題，然后再通過(guò)各個(gè)問(wèn)題的關(guān)系來(lái)聯(lián)系，從而揭示出事物的本質(zhì)和規(guī)律。因而在解題方面，整體法不需事無(wú)巨細(xì)地去分析研究，顯的簡(jiǎn)捷巧妙，但在初涉者來(lái)說(shuō)在理解上有一定難度；隔離法逐個(gè)過(guò)程、逐個(gè)物體來(lái)研究，雖在求解上繁點(diǎn)，但對(duì)初涉者來(lái)說(shuō)，在理解上較容易。熟知隔離法者應(yīng)提升到整體法上。最佳狀態(tài)是能對(duì)二者應(yīng)用自如。2021/3/937例1（視多個(gè)物體為整體）（08海南卷）如圖，質(zhì)量為M的楔形物塊靜置在水平地面上，其斜面的傾角為θ．斜面上有一質(zhì)量為m的小物塊，小物塊與斜面之間存在摩擦．用恒力F沿斜面向上拉小物塊，使之勻速上滑．在小物塊運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，楔形物塊始終保持靜止．地面對(duì)楔形物塊的支持力為

A．（M＋m）g

B．（M＋m）g－FC．（M＋m）g＋Fsinθ

D．（M＋m）g－FsinθmFMθ解:視斜面體和物塊為整體,受力如圖所示.因物塊勻速運(yùn)動(dòng),合力為零.于是有Fsinθ+FN=(M+m)g所以答案D正確。2021/3/938例2（視多個(gè)過(guò)程為全程）如圖所示，一質(zhì)量為m、電荷量為－q的小物體，可以在水平軌道x上運(yùn)動(dòng)，O端有一與軌道垂直的固定墻，軌道處在場(chǎng)強(qiáng)為E、方向沿Ox軸正向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，小物體以初速度υ0從x0點(diǎn)沿Ox軌道運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)中受到大小不變的摩擦力f的作用，且f<qE。設(shè)小物體與墻碰撞時(shí)的機(jī)械能損失忽略不計(jì)，則它從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到停止前通過(guò)的總路程是____________解：因f<qE，故物體不會(huì)在軌道上停下，只能停在墻角O處。因小物體與墻壁碰撞時(shí)無(wú)機(jī)械能損失，小物體將在軌道上往復(fù)運(yùn)動(dòng)。視全過(guò)程為一過(guò)程。則有所以

2021/3/939例3如圖所示，輕繩的兩端分別系在圓環(huán)A和小球B上，圓環(huán)A套在粗糙的水平直桿MN上，現(xiàn)用水平力F拉著繩子上的一點(diǎn)O，使小球B從圖中實(shí)線位置緩慢上升到虛線位置，但圓環(huán)A始終在原位置保持不動(dòng)，則在這一過(guò)程中，環(huán)對(duì)桿的摩擦力f和環(huán)對(duì)桿的壓力N的變化情況是A、f不變，N不變B、f增大，N不變C、f增大，N減小D、f不變，N減小解析：以O(shè)點(diǎn)為研究對(duì)象，O點(diǎn)受三力作用而處于平衡狀態(tài)，易得在這一過(guò)程中拉力F在不斷變大，再將圓環(huán)、輕繩和小球的整體作為研究對(duì)象，由受力分析易得，f增大而N不變，B正確。2021/3/940§7臨界問(wèn)題分析法臨界問(wèn)題，是指一種物理過(guò)程轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N物理過(guò)程，或一種物理狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N物理狀態(tài)時(shí)，處于兩種過(guò)程或兩種狀態(tài)的分界處的問(wèn)題，叫臨界問(wèn)題。處于臨界狀的物理量的值叫臨界值。物理量處于臨界值時(shí)：①物理現(xiàn)象的變化面臨突變性。②對(duì)于連續(xù)變化問(wèn)題，物理量的變化出現(xiàn)拐點(diǎn)，呈現(xiàn)出兩性，即能同時(shí)反映出兩種過(guò)程和兩種現(xiàn)象的特點(diǎn)。解決臨界問(wèn)題，關(guān)鍵是找出臨界條件。一般有兩種基本方法：①以定理、定律為依據(jù)，首先求出所研究問(wèn)題的一般規(guī)律和一般解，然后分析、討論其特殊規(guī)律和特殊解②直接分析、討論臨界狀態(tài)和相應(yīng)的臨界值，求解出研究問(wèn)題的規(guī)律和解。2021/3/941例1如圖所示為排球場(chǎng)，總長(zhǎng)為18m,設(shè)球網(wǎng)高度為2m，運(yùn)動(dòng)員站在網(wǎng)前3m處正對(duì)球網(wǎng)跳起將球水平擊出.（1）若擊球的高度為2.5m，為使球既不觸網(wǎng)又不越界，求球的速度范圍。（2）當(dāng)擊球點(diǎn)的高度為何值時(shí)，無(wú)論水平擊球的速度多大，球不是觸網(wǎng)就是越界？2021/3/942此種情況下射程S=要使球在速度較大時(shí)不越界，則有V02t≤12H=解得V02≤12所以，球的速度范圍為×=≤V≤15解析：（1）要使球在速度較小時(shí)不觸網(wǎng)，則有V01t=3

H-h≥解得V01≥臨界條件2021/3/943（2）球既不觸網(wǎng)又不越界時(shí)，軌跡如圖所示。則有H=……①

12=V0t

(不越界的臨界條件)……②

不觸網(wǎng)的條件是

H-2=……③

3=V0t′………④－③得2=5（t2－t′2）………⑤①/④平方后，得………⑥

聯(lián)立⑤⑥解得

H=m即，擊球點(diǎn)的高度H=m時(shí)，無(wú)論水平擊球的速度多大，球不是觸網(wǎng)就是越界。2021/3/944例2在水平推力（）的作用下，一輛質(zhì)量為M、傾角為的斜面小車從靜止開(kāi)始沿水平地面運(yùn)動(dòng)；車上有一個(gè)質(zhì)量為m的滑塊，其受力及相應(yīng)的合力（∑）如圖所示．不計(jì)一切摩擦，試分析和比較各種情況下水平推力的大小關(guān)系，哪種情況不可能實(shí)現(xiàn)？（）2021/3/945§8對(duì)稱法物理問(wèn)題中有一些物理過(guò)程或是物理圖形是具有對(duì)稱性的。利用物理問(wèn)題的這一特點(diǎn)求解，可使問(wèn)題簡(jiǎn)單化。要認(rèn)識(shí)到一個(gè)物理過(guò)程，一旦對(duì)稱,則相當(dāng)一部分物理量（如時(shí)間、速度、位移、加速度等）是對(duì)稱的。2021/3/946例1以V0=20m/s的速度豎直向上拋出一小球，兩秒后以相同的初速度在同一點(diǎn)豎直向上拋出另一小球，g=10m/s2，則兩球相碰處離出發(fā)點(diǎn)的高度是多少？解析:豎直上拋運(yùn)動(dòng)是對(duì)稱性運(yùn)動(dòng).上升過(guò)程跟下降過(guò)程關(guān)于最高點(diǎn)對(duì)稱.據(jù)速度對(duì)稱性,有解得t=1s代入位移公式得h=15m2021/3/947例2如圖所示勻強(qiáng)電場(chǎng)E的區(qū)域內(nèi)，在O點(diǎn)處放置一點(diǎn)電荷+Q，a、b、c、d、e、f為以O(shè)點(diǎn)為球心的球面上的點(diǎn)，aecf平面與電場(chǎng)線平行，bedf平面與電場(chǎng)線垂直，則下列說(shuō)法中正確的是()A．b、d兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同B．a(chǎn)點(diǎn)的電勢(shì)等于f點(diǎn)的電勢(shì)C．點(diǎn)電荷+q在球面上任意兩點(diǎn)之間移動(dòng)時(shí)，電場(chǎng)力一定不做功D．將點(diǎn)電荷+q在球面上任意兩點(diǎn)之間移動(dòng)，從球面上a點(diǎn)移動(dòng)到c點(diǎn)的電勢(shì)能變化量最大·······E+Q

d

c

a

bfeO2021/3/948·······E+Q

d

c

a

bfeO解析:由場(chǎng)強(qiáng)公式知,+Q在a、b、c、d、e、f各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小是相等的。又a與c,b與d,e與f點(diǎn)是對(duì)稱的，則由場(chǎng)強(qiáng)疊加原理知A選項(xiàng)錯(cuò)由電勢(shì)疊加知B、C選項(xiàng)均錯(cuò)正確答案為D2021/3/949§9尋找守恒量法守恒，說(shuō)穿意思是研究數(shù)量時(shí)總量不變的一種現(xiàn)象。物理學(xué)中的守恒，是指在物理變化過(guò)程或物質(zhì)的轉(zhuǎn)化遷移過(guò)程中一些物理量的總量不變的現(xiàn)象或事實(shí)。守恒，已是物理學(xué)中最基本的規(guī)律（有動(dòng)量守恒、能量守恒、電荷守恒、質(zhì)量守恒），也是一種解決物理問(wèn)題的基本思想方法。并且應(yīng)用起來(lái)簡(jiǎn)練、快捷。從運(yùn)算角度來(lái)說(shuō)，守恒是加減法運(yùn)算，總和不變。從物理角度來(lái)講，那就與所述量表征的意義有關(guān)，重在理解了。理解所述量及所述量守恒事實(shí)的內(nèi)在實(shí)質(zhì)和外在表現(xiàn)。如動(dòng)量，描述的是物體的運(yùn)動(dòng)量，大小為mV,方向?yàn)樗俣鹊姆较?。?dòng)量守恒，就是物體作用前總的運(yùn)動(dòng)量是動(dòng)的時(shí)，且方向是向某一方向的，那作用后，總的運(yùn)動(dòng)量還是動(dòng)的，方向還是向著這一方向。2021/3/950例1

中子與質(zhì)子結(jié)合成氘核時(shí)，質(zhì)量虧損為Δm，放出的能量ΔE=Δmc2=2.2MeV,是氘核的結(jié)合能。下列說(shuō)法正確的是A用能量為2.1MeV的光子照射靜止的氘核時(shí)，氘核可能分解為一個(gè)中子和一個(gè)質(zhì)子。B用能量等于2.2MeV的光子照射靜止的氘核時(shí)，氘核可能分解為一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)中子，它們的動(dòng)能之和為零。C用能量為2.4MeV的光子照射靜止的氘核時(shí)，氘核可能分解為一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)中子，它們的動(dòng)能之和不為零。D質(zhì)量虧損Δm=mn+mp-mH，（其中mn是中子的質(zhì)量，mp是質(zhì)子的質(zhì)量，mH是氘核的質(zhì)量）解析：A選項(xiàng)顯然不正確。不符合能量守恒。B選項(xiàng)初看是符合能量守恒的，但按題設(shè)過(guò)程，用能量等于2.2MeV的光子照射靜止的氘核，氘核分解為一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)中子時(shí)，中子和質(zhì)子是不能靜止的，即動(dòng)能不能為零。這樣就出現(xiàn)了能量盈余。答案B是錯(cuò)誤的。至于C選項(xiàng)，說(shuō)可能是正確的，若說(shuō)是一定則也是錯(cuò)誤的。D選項(xiàng)正確。2021/3/951例2如圖所示,一半徑為R的光滑絕緣半球面開(kāi)口向下,固定在水平面上.整個(gè)空間存在勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度方向豎直向下.一電荷量為q(q＞0)、質(zhì)量為m的小球P在球面上做水平的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，圓心為O′。球心O到該圓周上任一點(diǎn)的連線與豎直方向的夾角為θ。為了使小球能夠在該圓周上運(yùn)動(dòng)，求磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小的最小值及小球P相應(yīng)的速率。解：小球受力如圖所示由圖得qVB－mgtanθ=mV2/Rsinθ即qVB－mV2/Rsinθ=mgtanθMgtanθ不變可見(jiàn)：V與B構(gòu)成函數(shù)關(guān)系，有可求得Bmin2021/3/952§10構(gòu)建物理模型法物理學(xué)很大程度上,可以說(shuō)是一門模型課.無(wú)論是所研究的實(shí)際物體,還是物理過(guò)程或是物理情境,大都是理想化模型.如實(shí)體模型有:質(zhì)點(diǎn)、點(diǎn)電荷、點(diǎn)光源、輕繩輕桿、彈簧振子、平行玻璃磚、……物理過(guò)程有：勻速運(yùn)動(dòng)、勻變速、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)、共振、彈性碰撞、圓周運(yùn)動(dòng)……

物理情境有：人船模型、子彈打木塊、平拋、臨界問(wèn)題……求解物理問(wèn)題，很重要的一點(diǎn)就是迅速把所研究的問(wèn)題歸宿到學(xué)過(guò)的物理模型上來(lái)，即所謂的建模。尤其是對(duì)新情境問(wèn)題，這一點(diǎn)就顯得更突出。2021/3/953例1美國(guó)宇航局最新天文望遠(yuǎn)鏡——廣域紅外探測(cè)器