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物理高考中应掌握的解题技巧

2019-08-02王永昌

理科考试研究·高中 2019年6期
关键词:类比解题技巧模型

王永昌

摘要:解题技巧是一门学问和艺术,它包括遇到难题的冷静分析,审题的方式等.在遇到新情境、新模式、新问题时,可借助解题技巧找到解题思路,从而顺利求解问题.

关键词:解题技巧;模型;类比;通性通解

高考物理,很多学生有畏惧心理.这是因为高考物理不仅要求考生具有较强的逻辑思维能力、应用数学能力,还要求考生掌握一定的解题技巧.解题技巧是一门学问和艺术,它包括遇难题的冷静分析,审题的方式等.本文试图从解题技巧方面帮助考生迅速找到解题思路,争取在高考中取得优异成绩.

1 情况不明,讨论先行

有些问题表述不明晰,此时可将所有可能罗列出来,逐个分析.如电学题中的带电体,不能认为一定带正电;相互接触的物体就一定存在弹力等,

例1如图1所示.物体A叠放在物体B上,物体B置于水平地面上,两物体间的接触面倾斜.物体A的左侧靠在光滑的竖直墙面上,关于两物体的受力,下列说法正确的是( )

A.物体B对物体A的作用力方向一定竖直向上

B.物体B对物体A的作用力方向一定大于物体A的重力

C.地面对物体B的摩擦力方向可能向右

D.地面对物体B的作用歹大小可能等于物体A、B的总重力

分析 本题只说明墙面光滑,其它接触面光滑或粗糙未交待,遇到这种情况就需分情况讨论.如果A、B接触面光滑,B对A的作用力方向为垂直于接触面向上,B受地面的摩擦力,地面对B的作用力大小大于A、B的总重力;如果A、B接触面粗糙,B对A的作用力方向可能竖直向上,B不受地面的摩擦力,地面对B的作用力大小等于A、B的总重力,

答案D

2 辨析异同,确定模型

似曾相识的题目需仔细分析,已知条件、问题情境、求解问题是否与曾经做过题目完全一样,一定要认真分辨,不能依葫芦画瓢.解题时不要纠结于是否做过,而是要辨别出异同,确定好模型.

例2如图2所示,导线框(由半圆弧及其直径构成)处于垂直于纸面的有界均匀磁场中(半圆直径与磁场边缘重合),磁感应强度大小为玩.该导线框从图示位置开始绕过圆心O、垂直纸面的轴以角速度ω匀速转动半周,在线框中产生感应电流.若使导线框保持图示位置不动,产生与导线框转动半周过程中同样大小电流,则磁感应强度随时间的变化率大小为( )

分析动生电动势有两种产生模式:平动切割,转动切割.转动切割分为绕垂直于磁场方向的轴和平行于磁场方向的轴两种形式.本题看似可类比交流电的产生模型,其实相当于一根导体棒转动切割,切割部分为电源,其它部分为用电器.

答案C

3 难题拆分,尽力拿分

压轴题综合性较强,不要想着一两下就解决,要分析过程,能够把一个复杂问题分解为若干较简单的问题,尽力拿分.

例3 工程技术人员欲将一不计质量的底座A送到井底,由于底座与井壁间摩擦很大,技术人员采用了如图3所示的装置.图3中重物B质量为m,重物下端连有一劲度系数为k的轻质弹簧,技术人员先将重物B放置在底座A上,观察到底座不动;然后在重物上逐渐叠加压块,当所加压块质量达到m时,底座开始缓慢下沉,移去所加壓块,将重物B提升至弹簧下端距井口为H处,自由释放重物,底座被撞后下沉h1,后停止.已知重力加速度为g,弹簧始终在弹性限度内,不计空气阻力.

(1)求底座下沉过程中与井壁间的摩擦力大小f和弹簧最大形变量AL;

(2)求撞击下沉时底座A的加速度大小a和弹簧的弹性势能Ep;

(3)以后重物每次都从距井口H0处自由释放,若第n次撞击后,底座A恰能到达井底,求并深H

分析 本题运动过程复杂,重锤往返运动,又涉及弹簧,易混易蒙.如果将复杂的过程拆分,逐段分析,逐步求解,就可以拿到该拿的分数,甚至拿全分.第一问A开始缓慢下沉时知其所受合力为零,由平衡可求出形变量;第二问只要对A第一次下沉运用功能关系即可求出弹簧弹性势能;第三问只要沿着第二问的思路求出A第二次下沉深度,第三次下沉深度,就可发现规律,利用归纳法求出结果.

4 大胆类比,巧妙解题

类比法是根据两个或两类对象之间在某些方面的相同或相似而推出它们在其它方面也可能相同的一种思维形式和逻辑方法.解题时常遇到一些较为陌生的情景,若能合理联想,将问题一般化、类比、拓展等,则会有新的发现,用熟悉的模型去类比处理新问题

例4如图4所示,薄金属板MN(可认为无限大)原来不带电.在其右侧距离为d的位置上放入一个带电量为q的正点电荷,产生了如图4所示的电场分布.P是点电荷右侧到点电荷距离为d的一点,则P点的电场强度大小为( )

分析研究发现,题图所示的电场分布与等量异种电荷右侧的电场分布相同(如图5所示).可以大胆类比,P点的电场强度由两等量的异种电荷共同激发.

答案A

5 回扣基本,通性通解

生疏情景的问题,不能很快打开思路的,这时需要回归到书本、基础知识,要坚信再难题也能用高中知识解决.

例5 溜索是一种古老的渡河工具,现已演变为游乐项目.如图6所示,滑轮、保险绳索与人体连接,粗钢索两端连接在固定桩上,人从高处平台的A点出发,借助几十米的落差,沿钢索顺势而下,滑过最低点C,到达B点时速度为零,下列说法中正确的有( )

A.人滑到C点时速度最大

B.人从A滑到C的过程中,重力的功率先增大后减小

C.人滑到C点时的加速度方向竖直向上

D.钢索对左侧固定桩的拉力小于对右侧固定桩的拉力

分析本题有一定难度,情境生疏,但要坚信高考所考知识方法均能在教材中体现,在平时的学习中有所接触.速度最大对应的特征是加速度为零,人滑到最低点C时,因在水平方向有速度,水平方向会受阻力,合力不为零,选项A、C错误;A点、C点重力功率为零,可推理出重力功率的变化,选项B正确;分别对左、右两部分钢索研究可以确定选项D正确.

答案BD

6 归纳总结,揣摩意图

有些题目初看起来超出考试范围,应反复辨证揣摩命题意图,就会有思路,问题就会迎刃而解.

例6某实验小组准备测量电源的内阻,提供的器材如下:

A.待测电源E(内阻约为lOQ)

B.电源Eo(电动势Eo比待测电源的电动势E略大)

C.电阻箱(0 -99.9Ω)

D.电阻箱(0 -99999. 9Ω)

E。定值电阻Ro

F.灵敏电流计G(O -30μA)

G.均匀金属电阻丝及滑动触头

H.开关、导线若干

(1)该实验小组采用如图7所示电路,先将开关S1 、S2闭合,再将滑动触头P与均匀金属电阻丝试触,根据灵敏电流计的指针偏转角度与方向调整滑动触头P的位置,并____(选填“减小”或“增大”)电阻箱Ri接入电路的阻值,反复调节,直至灵敏电流计指针不发生偏转,此时均匀金属丝左端A与滑动触头P间的电势差UAP____(选填“小于”“大于”或“等于”)待测电源E的路端电压.

(2)实验小组改变电阻箱R2的阻值重复进行实验,按照(1)中的方法调节到灵敏电流计指针不发生偏转.用刻度尺测量滑动触头P到均匀金属丝左端接线柱A间的距离,并记下此时电阻箱R2的阻值,根據上述步骤测得的数据,作出电阻箱R2接入电路的阻值R与对应PA间距离L的关系图象1/L-1/R,如图8所示,算出该图线斜率为k,图线在纵轴上的截距为b,则待测电源E的内阻测量值为____.

(3)实验中,电阻箱R:应选用____(选填序号“D”或“E”).

(4)请写出由金属电阻丝引起误差的一个原因:_______.

分析本题有两个电源,若两个电源对电路均有影响则题目超纲,所以只有一种情况为两个电源分别处于两个独立的电路中.

答案(1)减小,等于;(2)k/b;(3)E;(4)通电后温度变化使金属丝电阻变化(金属丝粗细不均匀、长度测量的读数误差等)

考试时要相信自己的解题能力和知识贮备,相信自己能够熟练运用所学知识和技能顺利解题;考试时遇到未见过的新情境、新问题、新模式,也要充分利用掌握的解题技巧帮助打开思路,步步为营,攻尖克难,在最佳的思维状态中发挥出应有的水平.

参考文献:

[1]王龙国.刍议高考物理考前注意事项和答题技巧[J].理科考试研究,2016,23(15):58.

(收稿日期:2019 - 03 - 06)

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