再论速答物理选择题的五把金钥匙
2014-02-02毛连舜林芳
毛连舜 林芳
摘 要:如何在有限的时间里正确快速地解答选择题,是高考取胜的关键。在解题中,除了通过对试题进行正面的分析、推理和计算外,一些特殊的求解方法运用适时的话,也会起到事半功倍的效果。例谈五种速答物理选择题的方法,以备学生学习并掌握运用。
关键词:选择题;求解方法;速答
浙江省高考物理选择题中,单选题和多选题有明确的提示,因此,求解选择题时,除了稳扎稳打外,一些特殊的选择题,选择正确的方法显得特别重要,既能提高准确率,又能大大地提高解题速度。对于单选题,选择好的方法可以直接准确地求得结论或淘汰三个错误选项;对于多选题,要认真审查每一选项的正误,是“对”应有正确的判断依据,是“错”必须有错误的理由,不但要注意“似是而非”,而且要注意“似非而是”,减少习惯性错误的发生。下面例举五种有效解答选择题的方法:
一、直接验证法
物理选择题中,有一些“识记和简单理解”要求的试题,可以直接检索课文中的有关知识进行理解,或直接运用规律结论进行判断。对于这些试题,无需计算、作图和推导,可直接作出判断。
【例1】关于伽利略对自由落体运动的研究,下列说法中正确的是( )
A.伽利略认为,在同一地点,重的物体和轻的物体应该下落得同样快
B.伽利略猜想运动速度与下落时间成正比,并直接用实验进行了验证
C.伽利略通过数学推演并用小球在斜面上验证了位移与时间的平方成正比
D.伽利略思想方法的核心是把实验与逻辑推理和谐地结合起来
【解析】A.伽利略认为,在同一地点,重的物体和轻的物体应该下落得同样快,故A正确;
B.伽利略猜想自由落体的运动速度与下落时间成正比,并未直接进行验证,而是在斜面实验的基础上的理想化推理,故B错误;
C.伽利略通过数学推演并用小球在斜面上验证了位移与时间的平方成正比,故C正确;
D.伽利略斜面实验的卓越之处不是实验本身,而是实验所使用的独特方法在实验的基础上进行理想化推理。伽利略思想方法的核心是把实验和逻辑推理(包括数学推演)和谐地结合起来,故D正确。
【答案】ACD
【赏析】考点:伽利略研究自由落体运动的实验和推理方法。题目点评:伽利略的“理想斜面实验”是建立在可靠的事实基础之上的,它来源于实践,而又高于实践,它是实践和思维的结晶。解题方法:利用物理学史和相关物理知识,直接判断选项的正确与否。
二、极值分析法
将选项中的有关量取极端值,如物体的速速、加速度、动摩擦因数、斜面的倾角等去零或无穷大,将所取的极端值代入选项表达式进行计算,把计算结果与已知简单事实、结论等进行比较,从而快速简捷求解答的一种特殊方法。
【例2】如圖所示,细线的一端系一质量为m的小球,另一端固定在倾角为θ的光滑斜面体顶端,细线与斜面平行。在斜面体以加速度a水平向右做匀加速直线运动的过程中,小球始终静止在斜面上,小球受到细线的拉力T和斜面的支持力FN分别为(重力加速度为g)( ;)
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A.T=m(gsinθ+acosθ) FN=m(gcosθ-asinθ)
B.T=m(gcosθ+asinθ) FN=m(gsinθ-acosθ)
C.T=m(acosθ-gsinθ) FN=m(gcosθ+asinθ)
D.T=m(asinθ-gcosθ) FN=m(gsinθ+acosθ)
【解析】解法1.一般程序解析:本题考查受力分析、应用牛顿第二定律分析解决问题的能力。对物体进行受力分析,应用牛顿第二定律,在水平方向有Tcosθ-FNsinθ=ma,在竖直方向有Tsinθ+FNcosθ=mg,解得:T=macosθ+mgsinθ,FN=mgcosθ-masinθ,选项A正确。
解法2.极值法:假设加速度a=0,系统处于平衡状态,很容易求得T=mgsinθ,把a=0代入四个选项中,只有A正确。
【答案】A
【赏析】用极限分析法可以“以少胜多”,能使问题得到快速正确的求解。
三、图像法
有些试题无法用已知规律进行定量计算或计算比较繁琐,如果根据题意画出对应的图像,依据图像中的斜率、面积、截距等意义来判断选项的正误,也是解析选择题的好方法。
【例3】如图所示,一个固定在水平面上的光滑物块左侧是斜面,右侧面是曲面AC,已经知道AC和AB的长度相同,两个小球P、Q同时从A点分别沿AB和AC由静止开始下滑,则( ;)
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A.P先到达水平面
B.Q先到达水平面
C.P、Q同时到达水平面
D.无法判断
【解析】本题由于右侧是一曲面,因此不可能定量计算出小球从右侧滚到地面的时间,可用图像法定性比较。利用v-t图象(这里的v是速率曲线下的面积表示S)定性比较在同一个v-t图象中作出P、Q的速率曲线,虽然开始时Q的加速度较大,斜率较大,又由于机械能守恒,故P、Q的末速率相等。即曲线的末端在同一水平线上,为使路程相同(曲线与横轴所围的面积相同)如图显然Q用的时间较少。
【答案】B
【赏析】v-t图象直观反映物体的运动过程,很容易发现速度、加速度、位移、时间等的运动参数,可加快解题速度和提高准确率。
四、排除法
经过分析、推理或计算,将不符合题意的选项一一排除,最终留下的就是符合题意的选项的方法,称之为排除法。如果选项是完全肯定或否定的判断,可以通过举反例的方法排除;如果选项中有相互矛盾或是相互排斥的选项,则两个选项可能只有一个是正确的,也可能是两个都错,不可能两个都正确;如果选项中有意义相关联的选项,若是单项选择题的话,都不可能正确。排除法更加适合单项选择题。
【例4】如图甲,一圆形闭合铜环由高处从静止开始下落,穿过一根竖直悬挂的条形磁铁,铜环的中心轴线与条形磁铁的中轴线始终保持重合。若取磁铁中心O为坐标原点,建立竖直向下为正方向的x轴,则图乙中最能正确反映环中感应电流i随环心位置坐标x变化的关系图象是( ;)
【解析】圆环下落过程中,穿过的磁通量先增大后减小,电流方向为先顺时针后逆时针(从上往下看),选项D错误。圆环通过O对称的位置时上穿过圆环的磁通量相等,磁通量的变化率随圆环速度的不同而不同,在正x轴上的相应位置上,圆环的速度较大,其磁通量的变化率较大,因而感应电流的最大值大于圆环在负x轴上的感应电流最大值,选项A、C错误。故选项B正确。
【答案】B
【赏析】有的选择题的正确选项,不易从正面求解,但是可以通过分析、推理或判断,可以把错误选项删去,从而得到正确的答案。
五、整体隔离法
我们研究的物理问题常常涉及多个物体组成的系统,根据问题所提供的条件和求解要求,把多个物体系看成一个整体或把整体中的物体分离,来求解分析选项中的物体的方法。
【例5】如图所示,滑块A与小球B用一根不可伸长的轻绳相连,且滑块A套在水平直杆上。现用大小为10 N、与水平方向成30°角的力F拉B,使A、B一起向右匀速运动,运动过程中A、B保持相对静止。已知A、B的质量分别为2 kg和1 kg,重力加速度为10 m/s2,则( ;)
A.轻绳与水平方向的夹角θ=30°
B.轻绳与水平方向的夹角 θ=60°
C.滑块A与水平直杆之间的动摩擦因数为
D.滑块A与水平直杆之间的动摩擦因数为
【解析】以A、B整体为研究对象,由平衡条件,在水平方向上f=Fcos30°,在竖直方向上FN=(mA+mB)g-Fsin30°,且f=μFN,联立解得μ=,选项C错误,选项D正确;隔离物体B,设轻绳拉力为T,由正交分解法和平衡条件,在水平方向上:Tcosθ=Fcos30°,在竖直方向上:Tsinθ=mBg-Fsin30°,联立解得θ=30°,选项A正确,选项B错误。
【赏析】本题要注意整体法与隔离法的正确使用,注意应用整体法时一定要分清内力与外力,正确的受力分析由以上例析可以看出,在求解选择题(尤其是单项选择题)时,方法运用恰到好處的话,可以在考试有限的时间里,正确快速地解答,取得事半功倍的效果。特别是在高考中,能够争取到更多宝贵的时间,用以求解和解答后面的实验和计算题,从而取得更加优异的成绩。
参考文献:
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[2]钱呈祥.2010高考理综(浙江卷):物理选择题速解方法[J].河北理科教学研究,2010(05).
[3]石莹.例谈速解选择题的一种方法:极限分析法[J].物理教师,2010(09).
[4]王朝银.2015步步高大一轮复习讲义:物理[M].黑龙江教育出版社,2014.
编辑 王梦玉