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《金版教程(物理)》2025高考科學(xué)復(fù)習(xí)解決方案物理高考試題的特點(diǎn)與趨勢(shì)隨著新課程和高考改革的全面實(shí)施,新形勢(shì)下的高考已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了由“知識(shí)立意”到“能力立意”再到“素養(yǎng)導(dǎo)向”的轉(zhuǎn)變,呈現(xiàn)出新的特點(diǎn)和發(fā)展趨勢(shì)。針對(duì)這些特點(diǎn)調(diào)整我們的復(fù)習(xí)策略,才能讓我們的努力“有的放矢”。經(jīng)過多年的研究發(fā)現(xiàn),高考試題中以下五個(gè)方面的特點(diǎn)和趨勢(shì)值得我們?cè)趶?fù)習(xí)過程中重視。一、重理解·輕記憶誠(chéng)然,物理中有不少需要記憶的概念和規(guī)律。但我們?nèi)绻皇呛?jiǎn)單記憶而缺乏準(zhǔn)確、全面的理解,在面對(duì)高考試題時(shí)就會(huì)感到茫然而造成失誤。如圖所示,在鐵芯上、下分別繞有匝數(shù)n1=800和n2=200的兩個(gè)線圈,上側(cè)線圈兩端與u=51sin(314t)V的交流電源相連,將下側(cè)線圈兩端接交流電壓表,則交流電壓表的示數(shù)可能是()A.2.0V B.9.0VC.12.7V D.144.0V[點(diǎn)評(píng)]很多同學(xué)知道交流電壓表示數(shù)為有效值,本題需要求解的是副線圈兩端電壓的有效值,據(jù)題給條件可得原線圈兩端電壓有效值為36V。因而根據(jù)匝數(shù)比算出結(jié)果是9.0V而誤選B。其實(shí)出現(xiàn)這個(gè)失誤,就是沒有理解理想變壓器規(guī)律的成立前提:不漏磁、無熱損,只是機(jī)械記憶公式而導(dǎo)致的。理解是掌握物理概念和規(guī)律并運(yùn)用其解決實(shí)際問題的基礎(chǔ),理解能力是所有高階能力發(fā)展的前提。高考中對(duì)于相關(guān)物理概念、規(guī)律的理解的要求,包含以下五個(gè)方面:1.概念和規(guī)律的確定過程、確定方法、物理意義、描述方法如“加速度”概念,要弄清:基于什么需求我們要引入這個(gè)量?需要如何定義才能滿足需求?引入的這個(gè)“加速度”與以前認(rèn)識(shí)的“速度”、“速度變化量”有什么差異?這個(gè)新的物理量與同樣描述運(yùn)動(dòng)的位移、時(shí)間、速度有何關(guān)聯(lián)?這個(gè)量是由什么因素決定的?等等。再如真空中點(diǎn)電荷電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)公式E=keq\f(Q,r2)的得出,來自于電場(chǎng)強(qiáng)度的定義E=eq\f(F,q)和只適用于真空中靜止(或低速)的點(diǎn)電荷的庫侖定律F=keq\f(Qq,r2),把握好這一點(diǎn)就不難理解公式適用的前提條件。2.具體概念和規(guī)律的分類及本身涉及各因素的內(nèi)涵理解解決物理問題的關(guān)鍵在于狀態(tài)和過程特點(diǎn)的分析,而物理中的概念和規(guī)律也是針對(duì)物理狀態(tài)或物理過程確立的。我們遇到的每一個(gè)物理量是狀態(tài)量還是過程量,將要選用的每一個(gè)規(guī)律是狀態(tài)規(guī)律還是過程規(guī)律,是首先要明確的。物理表達(dá)式中各量含義的辨析是我們理解概念和規(guī)律的關(guān)鍵,處理物理問題時(shí)對(duì)一些選項(xiàng)或說法的正誤判斷不清或出現(xiàn)失誤,主要原因之一就是對(duì)各量含義理解模糊。如圖所示,恒力F與水平方向的夾角為θ,物體在恒力F作用下沿水平面向右運(yùn)動(dòng)位移x的過程中,F(xiàn)做的功為多少?[點(diǎn)評(píng)]顯然這是恒力做功的問題,應(yīng)該可以利用W=Flcosα求解。但若將本題中物體的位移簡(jiǎn)單認(rèn)為就是式中的l,就容易得出錯(cuò)解。其實(shí)功的定義式中的位移l,在中學(xué)階段應(yīng)該理解為力的作用點(diǎn)的位移。本題中力F的作用點(diǎn)不在物體上,可以在繩上作一個(gè)代表力的作用點(diǎn)的記號(hào),描出物體運(yùn)動(dòng)位移x時(shí)該記號(hào)的位移,再代入功的定義式中,就可得出W=Fx(1+cosθ)。如圖所示,abcd為水平放置的“eq\a\vs4\al\co1()”形光滑金屬導(dǎo)軌,導(dǎo)軌ab、cd平行,間距為l,導(dǎo)軌間有垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,導(dǎo)軌電阻不計(jì)。已知金屬桿MN傾斜放置,與導(dǎo)軌cd成θ角,金屬桿MN單位長(zhǎng)度的電阻為r,保持金屬桿以速度v沿平行于cd的方向滑動(dòng),金屬桿滑動(dòng)過程中與導(dǎo)軌接觸良好。則()A.電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小為eq\f(Blv,sinθ)B.電路中感應(yīng)電流的大小為eq\f(Bvsinθ,r)C.金屬桿所受安培力的大小為eq\f(B2lvsinθ,r)D.金屬桿的發(fā)熱功率為eq\f(B2lv2,rsinθ)[點(diǎn)評(píng)]本題中涉及感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小的公式E=Blv、電阻定律R=ρeq\f(l,S)、安培力公式F=BIl。三個(gè)式子中都有l(wèi),只有辨清每個(gè)式中的l指的是什么,才能選出正確答案B。3.相似概念和規(guī)律的聯(lián)系與區(qū)別兩個(gè)物理概念或規(guī)律具有相似之處的情形挺多,這也是造成概念、規(guī)律應(yīng)用容易混淆的一個(gè)原因。因此對(duì)相似的概念或規(guī)律進(jìn)行比較,了解它們之間的區(qū)別與聯(lián)系,就成為準(zhǔn)確理解的必做工作。如加速度和速度、功和沖量、動(dòng)能定理和動(dòng)量定理、電壓和電動(dòng)勢(shì)、左手定則和右手定則等。4.概念、規(guī)律給定的應(yīng)用中的思維方向每一個(gè)物理量的定義和物理規(guī)律的表達(dá),都提示了我們?cè)诰唧w應(yīng)用中的思維方向。理解并把握清楚這一點(diǎn),解決物理問題時(shí)才能快速切入。如平均速度的定義式eq\o(v,\s\up6(-))=eq\f(x,t)就指明了若求某段運(yùn)動(dòng)的平均速度,就找該段運(yùn)動(dòng)的位移和所經(jīng)歷的時(shí)間,而不需考慮其他因素。再如由功的定義式W=Flcosα可知,要求某個(gè)力F所做的功,就只需確定該力的大小、作用點(diǎn)的位移大小以及該力與位移正方向之間的夾角,而不用考慮物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、軌跡形狀、運(yùn)動(dòng)環(huán)境(如有無摩擦、是否受其他力)等因素。5.概念、規(guī)律的延伸價(jià)值如我們知道勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)差的關(guān)系U=Ed只適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)的計(jì)算。非勻強(qiáng)電場(chǎng)不能用其直接計(jì)算,是因?yàn)槿羰欠莿驈?qiáng)電場(chǎng),則E和d的數(shù)值難以取值,但在非勻強(qiáng)電場(chǎng)中該式仍有參考的價(jià)值。例如,在圖示電場(chǎng)中a、b、c三點(diǎn)等間距,則比較Uab、Ubc時(shí),可以參考上述關(guān)系式,沿場(chǎng)強(qiáng)方向距離相同,ab段每一點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)都比bc段任意點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大,故有Uab>Ubc。二、重對(duì)比·輕單一高考試題不同于新課學(xué)習(xí)中的練習(xí),多數(shù)高考試題在命題中力圖在不同物理情境、不同研究對(duì)象、不同物理狀態(tài)、不同物理過程或者不同物理量中找到關(guān)系或獲取聯(lián)系。這就啟發(fā)我們?cè)谄綍r(shí)復(fù)習(xí)中就要經(jīng)常關(guān)注不同物理情境、不同研究對(duì)象、不同物理狀態(tài)、不同物理過程或者不同物理量間的區(qū)別和聯(lián)系。如豎直面內(nèi)軌道問題中絕大多數(shù)問題體現(xiàn)在尋找最高點(diǎn)與最低點(diǎn)處的速度關(guān)系、動(dòng)能關(guān)系、加速度關(guān)系、與軌道作用力的關(guān)系等。衛(wèi)星問題的經(jīng)典考查主要是圓周軌道與橢圓軌道的區(qū)別,在不同軌道上做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)的周期關(guān)系、速度關(guān)系、加速度關(guān)系等。帶電粒子電場(chǎng)偏轉(zhuǎn)與磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)的區(qū)別,電路中電路結(jié)構(gòu)變化前后的電流、電壓關(guān)系等。三、重變化·輕定勢(shì)高三階段會(huì)有大量的題目訓(xùn)練,我們?cè)趶?fù)習(xí)中通過大量練習(xí)會(huì)積累很多解題的經(jīng)驗(yàn)性認(rèn)知,這就容易造成遇到新問題時(shí)照搬經(jīng)驗(yàn)而忽視具體問題的約定,從而出現(xiàn)失誤。高考作為選拔性考試,命題人力圖通過試題檢驗(yàn)考生獲取有價(jià)值信息分析問題、利用題給信息結(jié)合物理規(guī)律解決問題的能力。因而在試題編制中,從物理情境、條件約定、設(shè)問角度等方面會(huì)有所改變或創(chuàng)新,從而體現(xiàn)立足現(xiàn)有知識(shí)解決問題的能力。表現(xiàn)在以下四方面:1.從題目呈現(xiàn)形式上改變或創(chuàng)新如大家熟悉利用電場(chǎng)線描述電場(chǎng),但高考中可能變成以等勢(shì)線描述電場(chǎng);又如很多題目由大家熟悉的通過文字表達(dá)條件變成以圖像形式表達(dá)條件等。2.從題目條件約定上改變或創(chuàng)新如光滑表面變成粗糙表面、水平面變成斜面、質(zhì)量相等變成不等、初速度大小或方向改變、同相波源變成反相波源等。有四個(gè)電源甲、乙、丙、丁,其路端電壓U與電流I的關(guān)系圖像分別如圖a、b、c、d所示,將一個(gè)6Ω的定值電阻分別與每個(gè)電源的兩極相接,使定值電阻消耗功率最大的電源是()A.甲電源 B.乙電源C.丙電源 D.丁電源[點(diǎn)評(píng)]定值電阻消耗的功率即電源輸出功率,但只有外電阻變化時(shí)電源的最大輸出功率條件在此不成立。該題的一點(diǎn)變化就是電源內(nèi)阻不同,與平時(shí)練習(xí)的外電阻變化條件不同,當(dāng)然結(jié)論也就不同。3.從題目設(shè)問角度上改變或創(chuàng)新(2019·全國(guó)卷Ⅱ)如圖,長(zhǎng)為l的細(xì)繩下方懸掛一小球a,繩的另一端固定在天花板上O點(diǎn)處,在O點(diǎn)正下方eq\f(3,4)l的O′處有一固定細(xì)鐵釘。將小球向右拉開,使細(xì)繩與豎直方向成一小角度(約為2°)后由靜止釋放,并從釋放時(shí)開始計(jì)時(shí)。當(dāng)小球a擺至最低位置時(shí),細(xì)繩會(huì)受到鐵釘?shù)淖钃?。設(shè)小球相對(duì)于其平衡位置的水平位移為x,向右為正。下列圖象中,能描述小球在開始一個(gè)周期內(nèi)的x-t關(guān)系的是()[點(diǎn)評(píng)]我們平時(shí)處理過這種變異擺問題,一般都是考慮其振動(dòng)周期、小球擺動(dòng)的最大高度、小球擺動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)繩的拉力等,但在高考中卻設(shè)置了新的問題:分析x-t關(guān)系圖像(既需要考慮周期關(guān)系,也需要考慮振幅關(guān)系)。4.從題目情境設(shè)置上改變或創(chuàng)新如對(duì)于萬有引力與航天的考查,一般我們的練習(xí)常常以地球等熟悉的天體創(chuàng)設(shè)情境,但高考經(jīng)常以新天體創(chuàng)設(shè)情境;打點(diǎn)計(jì)時(shí)器被頻閃攝影替代等。(2023·廣東高考)如圖a所示,太陽系外的一顆行星P繞恒星Q做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。由于P的遮擋,探測(cè)器探測(cè)到Q的亮度隨時(shí)間做如圖b所示的周期性變化,該周期與P的公轉(zhuǎn)周期相同。已知Q的質(zhì)量為M,引力常量為G,關(guān)于P的公轉(zhuǎn),下列說法正確的是()A.周期為2t1-t0B.半徑為eq\r(3,\f(GM(t1-t0)2,4π2))C.角速度的大小為eq\f(π,t1-t0)D.加速度的大小為eq\r(3,\f(2πGM,t1-t0))[點(diǎn)評(píng)]我們一般遇到的分析計(jì)算天體運(yùn)動(dòng)參量的問題,會(huì)在題設(shè)中直接給出環(huán)繞天體的運(yùn)動(dòng)周期,但是本題設(shè)置的情境是,由于行星P的遮擋,探測(cè)器探測(cè)到恒星Q的亮度隨時(shí)間做周期性變化,進(jìn)而分析行星P繞恒星Q公轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)參量。四、重情境·輕虛擬高考命題中越來越多的試題立足生產(chǎn)、生活實(shí)際、體育運(yùn)動(dòng)、現(xiàn)代科技發(fā)展應(yīng)用等,從這些實(shí)際情境中建構(gòu)物理問題,從而體現(xiàn)應(yīng)用科學(xué)規(guī)律處理實(shí)際問題的能力。(2023·新課標(biāo)卷)將扁平的石子向水面快速拋出,石子可能會(huì)在水面上一跳一跳地飛向遠(yuǎn)方,俗稱“打水漂”。要使石子從水面跳起產(chǎn)生“水漂”效果,石子接觸水面時(shí)的速度方向與水面的夾角不能大于θ。為了觀察到“水漂”,一同學(xué)將一石子從距水面高度為h處水平拋出,拋出速度的最小值為多少?(不計(jì)石子在空中飛行時(shí)的空氣阻力,重力加速度大小為g)五、重素養(yǎng)·輕刷題高考命題注重考查的學(xué)科素養(yǎng)是指在學(xué)習(xí)物理過程中掌握的基本的科學(xué)知識(shí)、內(nèi)化的科學(xué)方法和思想、形成的面對(duì)問題的科學(xué)態(tài)度和責(zé)任感,力求避免機(jī)械刷題獲得高分的現(xiàn)象。試題從情境、條件、模型、設(shè)問多角度體現(xiàn)考生熟練解決問題的能力。(2023·湖南高考)如圖a,我國(guó)某些農(nóng)村地區(qū)人們用手拋撒谷粒進(jìn)行水稻播種。某次拋出的谷粒中有兩顆的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖b所示,其軌跡在同一豎直平面內(nèi),拋出點(diǎn)均為O,且軌跡交于P點(diǎn),拋出時(shí)谷粒1和谷粒2的初速度分別為v1和v2,其中v1方向水平,v2方向斜向上。忽略空氣阻力,關(guān)于兩谷粒在空中的運(yùn)動(dòng),下列說法正確的是()A.谷粒1的加速度小于谷粒2的加速度B.谷粒2在最高點(diǎn)的速度小于v1C.兩谷粒從O到P的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等D.兩谷粒從O到P的平均速度相等[點(diǎn)評(píng)]本題考查的學(xué)科素養(yǎng)包括:將問題中的約定翻譯成物理問題條件;判斷運(yùn)動(dòng)情況或規(guī)律的策略;通過相關(guān)物理量設(shè)定建立相關(guān)聯(lián)系;在比較中明確比較對(duì)象的相同量與不同量等。這是分析不同問題都應(yīng)該具有的策略,而不是只對(duì)單一問題才適用的特殊結(jié)論。物理高效復(fù)習(xí)的策略建議一、重視教材的充分利用教材是知識(shí)和方法的原始來源,從知識(shí)的系統(tǒng)性和嚴(yán)謹(jǐn)性上都比其他復(fù)習(xí)資料可靠。作為以基礎(chǔ)知識(shí)為載體,以能力測(cè)試為目的的高考試題,有相當(dāng)一部分題可以在教材中找到影子,不少高考題就是對(duì)教材原題的變形、改造及綜合,有的是類題,有的是變題。所以不論是知識(shí)復(fù)習(xí)還是方法鞏固,不論是典型模型還是具體問題,都需要我們帶著問題重新閱讀教材,從新的角度理解教材,對(duì)典型問題重新處理和思考(以人教版為例,教材每章后面的B組習(xí)題絕大多數(shù)都極有思考價(jià)值),對(duì)教材中引用過的處理物理問題的方法更是需要引起重視。(人教版必修第一冊(cè)·第一章[復(fù)習(xí)與提高]B組T4)為了測(cè)定氣墊導(dǎo)軌上滑塊的加速度,滑塊上安裝了寬度為2.0cm的遮光條。如圖所示,滑塊在牽引力作用下先后通過兩個(gè)光電門,配套的數(shù)字計(jì)時(shí)器記錄了遮光條通過第一個(gè)光電門的時(shí)間Δt1為0.20s,通過第二個(gè)光電門的時(shí)間Δt2為0.05s,遮光條從開始遮住第一個(gè)光電門到開始遮住第二個(gè)光電門的時(shí)間t為2.50s,試估算滑塊的加速度。[點(diǎn)評(píng)]原題目的求解本身就貫徹了微量處理的思想方法。在高考復(fù)習(xí)時(shí),不僅要重新求解這個(gè)題目,還應(yīng)重新梳理這種處理數(shù)據(jù)的方法。另外,還可以進(jìn)一步考慮相關(guān)問題,如若不考慮數(shù)字計(jì)時(shí)器的測(cè)量誤差:(1)利用遮光條寬度與通過光電門時(shí)間的比值作為通過光電門的瞬時(shí)速度,計(jì)算滑塊的加速度。(2)這樣求出的加速度與真實(shí)的加速度誰大?加速度的真實(shí)值是多少?(1)中的計(jì)算是否合理?(3)加速度的測(cè)量結(jié)果和真實(shí)值間的差異能否通過增加實(shí)驗(yàn)次數(shù)的方法減???二、不斷梳理處理物理問題的原則所謂處理物理問題的原則,就是面對(duì)物理問題時(shí)需要堅(jiān)守的規(guī)律、規(guī)則,是在處理任何問題中不變的基礎(chǔ)認(rèn)識(shí)。我們?cè)谄綍r(shí)面對(duì)似是而非的問題時(shí)難以決斷,有些問題難以找到切入點(diǎn),一個(gè)主要原因是在學(xué)習(xí)中對(duì)處理物理問題的原則把握不清。在復(fù)習(xí)中我們要不斷梳理這些原則,原則清晰才能有明確的認(rèn)識(shí)和策略。原則越清晰,判斷越迅速、準(zhǔn)確。具體的原則包含:1.敏感意識(shí)類如看到彈簧馬上可以想到辨清題目約定的是拉伸還是壓縮狀態(tài);看到接觸面能想到區(qū)分是光滑面還是粗糙面;看到電荷分清是正電荷還是負(fù)電荷;看到運(yùn)動(dòng)想到題目約定的是什么運(yùn)動(dòng);看到力能想到是變力還是恒力,力的大小和方向有何特點(diǎn);看到圖像能想到先關(guān)注其橫、縱坐標(biāo)是什么等。2.物理規(guī)律類如物理中的定理、定律;滑動(dòng)摩擦力一定與相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反,并且滿足f=μF壓;保守力(即所做的功與路徑無關(guān)的力)如重力或電場(chǎng)力做正功,其對(duì)應(yīng)勢(shì)能一定減??;沿電場(chǎng)線電勢(shì)一定越來越低;超重一定是具有向上的加速度等。3.物理規(guī)則類如受力分析的程序;動(dòng)能定理表達(dá)式中等號(hào)左邊和右邊分別寫什么;機(jī)械能守恒定律各種表達(dá)式的寫法;遇到彈簧類問題一定先畫出彈簧原長(zhǎng)自由端位置作為后續(xù)比較的基準(zhǔn),并且就抓彈簧最長(zhǎng)、最短、平衡位置及原長(zhǎng)位置的分析等。三、重視對(duì)概念、規(guī)律及物理問題的對(duì)比、總結(jié)和反思在新課學(xué)習(xí)中,逐步建立的知識(shí)與規(guī)律往往是碎片化的,知識(shí)之間常常是隔離的,這就需要在復(fù)習(xí)階段通過對(duì)知識(shí)進(jìn)行整理,加強(qiáng)知識(shí)之間的聯(lián)系。要使每一遍的復(fù)習(xí)都能對(duì)知識(shí)、規(guī)律、方法有新的認(rèn)識(shí)、新的提高。因此復(fù)習(xí)中需要經(jīng)常對(duì)物理概念、規(guī)律及物理問題進(jìn)行對(duì)比、總結(jié)和反思。在對(duì)比與反思中促進(jìn)對(duì)概念和規(guī)律的準(zhǔn)確理解,在對(duì)比與反思中辨析似是而非的認(rèn)識(shí),在對(duì)比與反思中獲取規(guī)律性認(rèn)識(shí),在對(duì)比與反思中體會(huì)物理問題的個(gè)體特點(diǎn),在對(duì)比與反思中強(qiáng)化解決問題的策略。如重力場(chǎng)、電場(chǎng)和磁場(chǎng),都具有作為場(chǎng)的共同特點(diǎn),但又具有不同的特點(diǎn)。我們能否通過比較找到共有的規(guī)律和各自特點(diǎn)呢?又如衛(wèi)星環(huán)繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)與氫原子中電子圍繞原子核的運(yùn)動(dòng)比較,左手定則與右手定則的比較等??梢哉f沒有對(duì)比、總結(jié)和反思,就沒有準(zhǔn)確認(rèn)識(shí);沒有對(duì)比、總結(jié)和反思,就不能提升能力。請(qǐng)畫出以下情況靜止物體的受力分析圖(接觸面均光滑),比較它們的共同規(guī)律。從以下情境中找到對(duì)應(yīng)符合完全非彈性碰撞特點(diǎn)的過程:四、重視物理規(guī)范訓(xùn)練,強(qiáng)化良好物理習(xí)慣很多同學(xué)在學(xué)習(xí)物理過程中,并非不努力,理解老師或者同學(xué)的解釋也沒有困難,但自己做題總是找不到思路,拿不定主意,考試得分也一直不太理想。其中主要原因在于物理學(xué)習(xí)中沒有養(yǎng)成良好的物理習(xí)慣,做題不規(guī)范、沒章法,邏輯不嚴(yán)謹(jǐn)。要扭轉(zhuǎn)被動(dòng)局面,建議大家在復(fù)習(xí)中從以下五個(gè)方面努力。1.強(qiáng)化作出判斷找依據(jù)的習(xí)慣處理物理問題的過程就是連續(xù)的一個(gè)一個(gè)不斷判斷和決策的過程,例如題目情境是怎樣的?題目約定的已知條件是什么?題目的真正問題是什么?對(duì)應(yīng)的過程和狀態(tài)具有什么特點(diǎn)?可以利用的物理規(guī)律是什么?等等。在作出相應(yīng)判斷時(shí),能否理清判斷依據(jù),既是做題順利與否的關(guān)鍵,也是思維嚴(yán)謹(jǐn)性的體現(xiàn),當(dāng)然也決定了最終結(jié)果的可靠程度。很多同學(xué)做題失誤或者做題有較大困難,很大程度上是因?yàn)樽鲱}時(shí)想不清楚判斷的依據(jù),而是想當(dāng)然地按照自己想象中的情境、條件、規(guī)律去處理問題,有時(shí)甚至自我感到錯(cuò)得莫名其妙。如圖所示,水平面上質(zhì)量為m的物體,在與水平面成θ角的斜向上拉力F作用下,沿水平面做勻速直線運(yùn)動(dòng)。已知物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,重力加速度為g。求拉力F的大小。[點(diǎn)評(píng)]本題求解時(shí)我們可以列出三個(gè)式子:①Fcosθ=f;②FN+Fsinθ=mg;③f=μFN。這三個(gè)式子列出的依據(jù)分別是:①式來自于水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)(平衡);②式來自于運(yùn)動(dòng)是在同一水平面上,故豎直方向受力是平衡的;③式來自于本題的摩擦力是滑動(dòng)摩擦力。理清這些依據(jù),當(dāng)題設(shè)條件改變時(shí)也就能相應(yīng)做出改變,也就是達(dá)到靈活的程度了。例如原題若改成物體靜止,則③式就不成立;原題若只是說物體沿水平面運(yùn)動(dòng),則①式就不一定成立。2.積累挖掘隱含條件的經(jīng)驗(yàn)高考命題者命制題目時(shí),會(huì)通過各種方式告知我們問題的條件,我們能否全面準(zhǔn)確地了解到這些信息,是我們能否找準(zhǔn)切入點(diǎn)并正確求解的關(guān)鍵。從命題上看,物理題目的條件信息的提供方式一般有以下五種:文字信息、數(shù)學(xué)表達(dá)式、圖像、示意圖、圖表。我們要熟悉各種條件信息的表達(dá)方式,才能在考試中全面接收到命題者提供的信息。有時(shí)物理問題的條件信息是顯性的、易于發(fā)現(xiàn)的,有時(shí)則是間接的、隱含的。我們?cè)趯忣}時(shí)要鍛煉自己對(duì)隱含信息的翻譯能力,將各種途徑提供的信息轉(zhuǎn)化為處理物理問題時(shí)能用得上的物理?xiàng)l件。(2021·全國(guó)甲卷)如圖,一傾角為θ的光滑斜面上有50個(gè)減速帶(圖中未完全畫出),相鄰減速帶間的距離均為d,減速帶的寬度遠(yuǎn)小于d;一質(zhì)量為m的無動(dòng)力小車(可視為質(zhì)點(diǎn))從距第一個(gè)減速帶L處由靜止釋放。已知小車通過減速帶損失的機(jī)械能與到達(dá)減速帶時(shí)的速度有關(guān)。觀察發(fā)現(xiàn),小車通過第30個(gè)減速帶后,在相鄰減速帶間的平均速度均相同。小車通過第50個(gè)減速帶后立刻進(jìn)入與斜面光滑連接的水平地面,繼續(xù)滑行距離s后停下。已知小車與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,重力加速度大小為g。(1)求小車通過第30個(gè)減速帶后,經(jīng)過每一個(gè)減速帶時(shí)損失的機(jī)械能;(2)求小車通過前30個(gè)減速帶的過程中在每一個(gè)減速帶上平均損失的機(jī)械能;(3)若小車在前30個(gè)減速帶上平均每一個(gè)損失的機(jī)械能大于之后每一個(gè)減速帶上損失的機(jī)械能,則L應(yīng)滿足什么條件?[點(diǎn)評(píng)]剛接觸此題,很多同學(xué)被“50個(gè)”和“30個(gè)”數(shù)量干擾,一時(shí)找不到切入點(diǎn)。其實(shí)本題如果抓住“通過第30個(gè)減速帶后,在相鄰減速帶間的平均速度均相同”這句話隱含的意思,將它翻譯為“通過第30個(gè)減速帶后,相鄰減速帶間重力做的功與因減速帶損失的機(jī)械能相同”,以及“過第30個(gè)減速帶后與過第50個(gè)減速帶后的速度相同”,問題難度就會(huì)驟然下降。常見的從文字語言中帶有指向性隱含條件的說法主要有:平衡;失重或超重;相對(duì)滑動(dòng)或相對(duì)靜止;恰好離開接觸面;恰好……;追上(相遇);相距最遠(yuǎn)、最近;速度最大;彈簧最長(zhǎng)或最短;最大彈性勢(shì)能;正常工作;全反射;勻速;勻加速;勻減速;勻速圓周運(yùn)動(dòng);簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng);光滑接觸面;恒力作用;一起運(yùn)動(dòng);機(jī)械能守恒;無機(jī)械能損失;彈性碰撞;完全非彈性碰撞;恒定功率等等。3.強(qiáng)化畫示意圖的良好習(xí)慣一幅好的示意圖就是一種無聲的啟發(fā),借助示意圖可以幫助我們審題,可豐富對(duì)物理問題情境的想象,為正確的解題叩開大門。示意圖可以是運(yùn)動(dòng)過程圖、相對(duì)位置圖、受力分析圖、狀態(tài)變化圖、電路結(jié)構(gòu)圖、光路圖等。物理問題示意圖的作用具體體現(xiàn)在:①將題目描述的物理過程圖形(圖像)化,便于形成動(dòng)態(tài)情境,幫助發(fā)現(xiàn)過程或狀態(tài)遵循的物理規(guī)律。②可以幫助逐一破解文字、圖形和圖像提供的信息,有效利用題給條件,避免遺漏。③可以幫助分析題目信息的特點(diǎn),尋找關(guān)鍵的制約條件,并找到其中的幾何或空間輔助關(guān)系。④根據(jù)標(biāo)畫信息,便于發(fā)現(xiàn)解決問題的思路。4.關(guān)注物理審題規(guī)范提高解答物理問題的能力應(yīng)把重點(diǎn)放在培養(yǎng)良好的審題習(xí)慣上。有的同學(xué)為了加快答題速度,題還沒來得及看清楚就著急去寫,寫到一半才發(fā)現(xiàn)寫的不對(duì),結(jié)果是想快反而浪費(fèi)了很多時(shí)間。要將一個(gè)物理問題處理完整、準(zhǔn)確,并能對(duì)其他問題處理形成經(jīng)驗(yàn),達(dá)到舉一反三的目的,提升我們的復(fù)習(xí)效率,在平時(shí)解決物理問題時(shí),要盡最大可能做到題目“三審”,即“解前審題”“解中審題”“解后審題”。(1)解決物理問題之前的“解前審題”:①審明題目中的關(guān)鍵字、句:審題以閱讀題目為基礎(chǔ),應(yīng)邊讀邊想,對(duì)一些關(guān)鍵的字、句應(yīng)特別引起注意,并認(rèn)真思考、斟酌。②審清題目中的隱含條件。③審清中間過程的臨界狀態(tài):有很多物理問題都涉及臨界狀態(tài),由于臨界狀態(tài)是“問題”發(fā)生突變的關(guān)鍵所在,在物理問題中又帶有隱蔽性,所以稍不留心就導(dǎo)致錯(cuò)解。因此,在解決此類問題時(shí),要審清題意,弄清物理過程,特別注意臨界狀態(tài)的分析,找出轉(zhuǎn)折點(diǎn),抓住承前啟后的物理量,確定臨界值。抓住了這一關(guān)鍵,問題就會(huì)迎刃而解。④注意畫好示意圖。(2)解決物理問題過程中的“解中審題”:在求解過程中需要隨時(shí)回頭審查題設(shè)條件的說明,以便于及時(shí)糾錯(cuò)和發(fā)現(xiàn)新的問題。有時(shí)解題過程中列出方程數(shù)目不夠,或者解題進(jìn)行不下去,或者有時(shí)中間結(jié)果明顯不合理,或者有時(shí)關(guān)系式中各量需要代入數(shù)值等,這都需要及時(shí)對(duì)照、核實(shí)原題說明和要求,檢查我們建立的物理模型是否正確、完善,是否有我們沒有注意的或者還沒有利用的已知條件,或者還有我們還沒有挖掘、發(fā)現(xiàn)的隱含條件。這就是解中審題。有時(shí)在求解上一問時(shí)沒有用到的條件已經(jīng)在頭腦中處于抑制狀態(tài)而沒有印象,在求解下一問時(shí),也需要重新審原題。(3)解決物理問題完成后的“解后審題”:解完題目后,要確保求解完整、準(zhǔn)確,需要“解后審題”。要提升解題經(jīng)驗(yàn),達(dá)到“舉一反三”的效果,也需要“解后審題”。解后審題需要做的工作主要有:①檢查求解結(jié)果與所問是否一致,結(jié)果是否合理,求解是否全面。如題中問了幾個(gè)問題?矢量的方向是否求解了?是否答非所問了?等等。②這道題是怎么做的?為什么要這樣做?依據(jù)什么想到要這樣做?③不這樣做可以嗎?還有沒有其他方法?這些方法中哪一種最好?④這道題改變?cè)O(shè)問角度,還會(huì)變成什么樣的題目?又該怎么做?⑤這道題改變題給條件,將造成什么影響?運(yùn)用的規(guī)律是否不同?真正的功夫不是在做多少題,而是在如何正確探尋切入點(diǎn)、掌握方法、深入求索的反思上。對(duì)審題的反思,對(duì)解題過程的反思,對(duì)解題方法多樣化的反思,對(duì)解題規(guī)律的反思,對(duì)試題變形、變化的反思,在反思過程中掌握基本知識(shí),摸索總結(jié)出處理問題的基本規(guī)律。總之,反思的過程就是強(qiáng)化的過程,升華的過程。通過反思達(dá)到“做對(duì)一道題,掌握一套題”“解決一種題型,掌握幾個(gè)規(guī)律”。一題多解、一題多變、多題歸一。這樣也就增加了做題的附加值。5.重視物理試卷答題規(guī)范審題是解題的關(guān)鍵,而解題的落點(diǎn)是書寫的規(guī)范性、表達(dá)的完整性。規(guī)范解答是提高高考成績(jī)的一種有效途徑。不要為了節(jié)省時(shí)間,在解題時(shí)只有光禿禿的幾個(gè)公式和結(jié)果,題目的分析、解題的中間過程全都沒有,這樣的做法在高考中無疑是要吃大虧的。在歷年的統(tǒng)考、高考閱卷中,都出現(xiàn)了較多的由于書寫或解題不規(guī)范而造成的誤判或丟分現(xiàn)象。在正式的解答中應(yīng)該把握以下具體規(guī)范:(1)字母使用的規(guī)范①字母符號(hào)要寫清楚、寫規(guī)范,忌字跡潦草。閱卷時(shí)因?yàn)椤皏、r、ν、γ”不分,“μ、η、M”不分,“G”的草體像“a”,重力加速度“g”寫成電量“q”或“9”等,被扣分已屢見不鮮了。②尊重題目所給的符號(hào),題目給了符號(hào)的一定不要再另立符號(hào)。如題目給出半徑是“r”,解答時(shí)若寫成“R”就算錯(cuò)。③一個(gè)字母在一個(gè)題目中只能用來表示一個(gè)物理量,忌用一個(gè)字母代表不同的數(shù)值。一個(gè)物理量在同一題中也不能用多個(gè)字母表示。同一類的物理量可以加角標(biāo)或利用大小寫區(qū)分。④尊重習(xí)慣用法。如拉力用“F”表示,摩擦力用“f”表示,閱卷人一看便明白,如果用反了就會(huì)帶來誤解。⑤角標(biāo)要講究。角標(biāo)的位置應(yīng)當(dāng)在右下角,比字母本身小許多。角標(biāo)的選用亦應(yīng)講究,如通過A點(diǎn)的速度用“vA”表示,就比用“v1”或“v′”表示好;再比如通過某同一點(diǎn)的速度,按時(shí)間順序第一次用v1,第二次用v2就很清楚,如果倒置,必然帶來誤解。(2)坐標(biāo)圖像的作圖規(guī)范①要標(biāo)明坐標(biāo)軸表示的物理量、單位。②在軸上每隔一定相等的間距按有效數(shù)字位數(shù)標(biāo)明數(shù)值(坐標(biāo)起點(diǎn)要根據(jù)數(shù)據(jù)情況,保證數(shù)據(jù)盡可能分布在坐標(biāo)系內(nèi)較大的區(qū)域;分度大小要根據(jù)數(shù)據(jù)有效數(shù)字的多少和結(jié)果的需要來定)。③圖上連線作出的是趨勢(shì)線(平滑曲線或直線),連線時(shí)不一定要通過所有的數(shù)據(jù)點(diǎn),對(duì)于不能通過的點(diǎn),要使它們?cè)诰€的兩側(cè)大致均勻分布。④在圖上求直線的斜率時(shí),要選取線上相距較遠(yuǎn)的兩點(diǎn),不一定要取原來的數(shù)據(jù)點(diǎn)。⑤作圖時(shí)常設(shè)法使圖線線性化,即“化曲為直”。⑥圖線要延長(zhǎng)到坐標(biāo)軸。(3)方程式和主要步驟書寫的規(guī)范①寫出的方程式必須是最基本的,即為規(guī)律的原始形式,這是評(píng)分依據(jù)。不能以變形的結(jié)果式代替方程式,更不能以結(jié)論式代替原始方程式,這是相當(dāng)多同學(xué)所忽視的。②要用字母表達(dá)方程,不要字母表示和數(shù)據(jù)表示混合使用。③要用原始方程組聯(lián)立求解,不要用連等式求解。④方程式有多個(gè)的,應(yīng)分別列出(分步得分),不要合寫成一式,不要方程套方程,以免一錯(cuò)而致全錯(cuò)。各方程式最好有編號(hào),以便于計(jì)算和說明。各方程盡量單獨(dú)占據(jù)一行。(4)解題結(jié)果的表達(dá)規(guī)范解題結(jié)果的表達(dá)規(guī)范是指答案準(zhǔn)確、簡(jiǎn)潔、完整,有時(shí)對(duì)解題結(jié)果還要做適當(dāng)?shù)恼f明和討論,例如結(jié)果是矢量的就要說明方向,方向的說明要與題目中涉及的方向相對(duì)應(yīng)。①一般先進(jìn)行文字說明,從列出的一系列方程,推導(dǎo)出結(jié)果的表達(dá)式,最后說明代入數(shù)據(jù),然后寫出結(jié)果。這樣既有利于減輕運(yùn)算負(fù)擔(dān),又有利于發(fā)現(xiàn)一般規(guī)律,同時(shí)也能改變每列一個(gè)方程就代入數(shù)值計(jì)算的不良習(xí)慣。②數(shù)據(jù)的書寫要用科學(xué)計(jì)數(shù)法。③計(jì)算結(jié)果的有效數(shù)字位數(shù)應(yīng)根據(jù)題意確定,一般應(yīng)與題目中所列的數(shù)據(jù)相近,取兩位或三位即可。如題目有特殊要求(實(shí)驗(yàn)題中經(jīng)常會(huì)有特別要求),應(yīng)按要求確定。數(shù)據(jù)結(jié)果后面不要忘記正確的單位。④表達(dá)式作答案的,所有字母都應(yīng)是題目給定的已知量。物理問題的破解策略就大多數(shù)的物理問題,都需要我們針對(duì)所給的問題,完成以下基本工作:審情境→選對(duì)象→辨受力→析運(yùn)動(dòng)(變化)→建模型→選規(guī)律→列方程→解方程(數(shù)學(xué))→得結(jié)果(回歸物理)。在物理問題的解決過程中,一般需要從以下幾個(gè)方向進(jìn)行細(xì)致準(zhǔn)確的分析,找到解決問題的切入點(diǎn),直至解決問題:①情境分析;②條件分析;③對(duì)象分析;④狀態(tài)分析;⑤過程分析;⑥運(yùn)動(dòng)分析;⑦作用分析;⑧關(guān)聯(lián)分析。物理問題的破解程序一、讀找“讀找”的過程,就是收集解決問題所需的有價(jià)值的信息的過程。在“讀找”階段,通過對(duì)題目的閱讀理解,①明確問題所存在的環(huán)境(何種場(chǎng)、面或桿或軌道等各種約束類型);②題目研究的是什么物理問題,究竟發(fā)生了什么事件?③題目約定的已知條件有哪些?④涉及哪些物理過程,對(duì)相應(yīng)的過程或特定狀態(tài)有哪些約定?哪些是不確定的(或可能的)因素?⑤題給信息的各條件限制會(huì)對(duì)應(yīng)什么結(jié)果?在閱讀理解過程中,要將從文字、數(shù)學(xué)表達(dá)式、示意圖、圖像、圖表等各途徑獲得的信息轉(zhuǎn)譯成物理?xiàng)l件。1.就文字來說,常見的關(guān)鍵詞句可轉(zhuǎn)譯成的物理?xiàng)l件:“剛好”“恰好”“恰能”……:物體剛好在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),意味著要考慮豎直平面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)的臨界條件,此時(shí)要注意弄清是繩模型還是桿模型。物塊A剛好沒有從運(yùn)動(dòng)的木板B上掉下來,說明物塊A到達(dá)木板B的一端(最左端或最右端)時(shí)和木板B有相同的速度。物體剛要離開斜面(水平面),意味著此時(shí)壓力(支持力)剛好變?yōu)榱?。帶電粒子從兩金屬板中央射入,剛好穿出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng),意味著粒子從偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的邊緣飛出?!拜p繩”:質(zhì)量不計(jì)、形變不計(jì),彈力可以突變;只能提供沿繩方向的拉力,不能提供支持力?!拜p桿”:質(zhì)量不計(jì)、形變不計(jì),彈力可以突變;既能提供拉力,也能提供支持力?!拜p彈簧”:質(zhì)量不計(jì),形變量較大,彈力不能突變;既能壓縮,也能伸長(zhǎng)或者恢復(fù)原長(zhǎng),所以既能提供拉力,也能提供支持力,也可能彈力為零。彈力的大小符合F=kx?!肮饣砻妗保翰挥?jì)摩擦。“質(zhì)點(diǎn)”:形狀和大小可以忽略不計(jì),但有質(zhì)量?!包c(diǎn)電荷”:形狀、大小及電荷分布狀況可以忽略不計(jì),但有電量和質(zhì)量,形成輻射狀非勻強(qiáng)電場(chǎng)?!袄硐胱儔浩鳌保簺]有電能損失(無熱損、無磁損),輸出功率等于輸入功率?!袄硐腚妷罕怼保弘妷罕韮?nèi)阻無限大,相當(dāng)于斷路,只測(cè)電壓不分電流?!袄硐腚娏鞅怼保弘娏鞅韮?nèi)阻為零,相當(dāng)于一根導(dǎo)線,只測(cè)電流不分電壓?!办o止”“勻速直線運(yùn)動(dòng)”“平衡狀態(tài)”“緩慢”:物體所受合力為零,合力做的功為零,動(dòng)能不變,動(dòng)量也不變?!皬椥耘鲎病保合到y(tǒng)在碰撞前后動(dòng)量、動(dòng)能都不變。“相對(duì)靜止”“一起運(yùn)動(dòng)”:兩運(yùn)動(dòng)的物體具有相同的速度和加速度。可以考慮使用整體法?!巴蝗弧薄八查g”:可能表示彈簧來不及形變?!拜p輕地放上”:表示物體無初速度。直線運(yùn)動(dòng)中“速度最大”:物體加速度為零,合力為零?!白罡?低)點(diǎn)”:物體的豎直速度為零?!皬椈勺疃袒蜃铋L(zhǎng)”:兩端物體速度相同,彈簧的彈性勢(shì)能最大。……2.示意圖一般給出了研究對(duì)象的過程特點(diǎn)、位置關(guān)系、連接關(guān)系等。3.圖像中可以獲取信息的六個(gè)方面:軸、點(diǎn)、線、斜、截、面。軸:對(duì)待圖像首先關(guān)注其橫、縱坐標(biāo)是什么物理量,以便于弄清圖像描述的是哪兩個(gè)物理量之間的關(guān)系?是描述進(jìn)程發(fā)展規(guī)律還是只表明兩者關(guān)系?點(diǎn):圖像上的某一個(gè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的含義,尤其注意邊界點(diǎn)、交點(diǎn)、拐點(diǎn)(轉(zhuǎn)折點(diǎn))。線:圖像是直線還是曲線?是向什么方向發(fā)展的?圖像是否分段?若分段,對(duì)應(yīng)的各段的差別與聯(lián)系是什么?斜:圖像的斜率有什么含義?圖像斜率是正還是負(fù)?斜率變化與否、怎么變化?(多數(shù)圖像問題最關(guān)鍵的就是從切線斜率上的比較去判斷圖像的正誤以及圖像應(yīng)有的發(fā)展趨勢(shì))(有些物理量可能對(duì)應(yīng)的是切線斜率,而有的物理量是對(duì)應(yīng)割線斜率:例如,位移—時(shí)間圖線為曲線,兩時(shí)刻間的平均速度對(duì)應(yīng)圖線上對(duì)應(yīng)兩點(diǎn)連線所表示的割線的斜率)截:圖像在兩個(gè)坐標(biāo)軸上的截距有什么含義?截距對(duì)應(yīng)的簡(jiǎn)化物理關(guān)系是怎樣的?面:圖像與坐標(biāo)軸包圍的面積可能代表的物理意義是什么?應(yīng)該是圖像與哪個(gè)坐標(biāo)軸包圍的面積?一般在“讀找”階段易發(fā)生失誤的地方:(1)是否考慮重力,重力加速度約定取多少?(2)物體是在哪個(gè)面內(nèi)運(yùn)動(dòng)?(水平?豎直?斜面?)(3)物理量是矢量還是標(biāo)量?是否需要考慮方向?(4)哪些量是已知量,哪些量是未知量?(知道了什么?求什么?)(5)關(guān)鍵詞句的含義是什么?(6)注意題目中括號(hào)里的文字(往往是最重要的);(7)是否抓住了圖像上的關(guān)鍵點(diǎn)?是否注意到了通過圖像所給的暗示及條件?(8)選擇題中選錯(cuò)誤的還是正確的?(9)區(qū)分物體的性質(zhì)和所處的位置:如物體是導(dǎo)體還是絕緣體?是輕繩、輕桿還是輕彈簧?物體是在圓環(huán)的內(nèi)側(cè)、外側(cè)還是在圓管內(nèi)或是套在圓環(huán)上?(10)容易看錯(cuò)的地方還有:橫、縱坐標(biāo)表示位移還是位置?時(shí)間還是時(shí)刻?哪個(gè)物體運(yùn)動(dòng)?物體是否與彈簧連接?直徑還是半徑?粗糙還是光滑?有無電阻?等等。(11)按照題設(shè)條件,是否可能出現(xiàn)多種情況(或需要進(jìn)行討論)?(12)注意試卷對(duì)答題要求的提示:是否有特殊要求(如有效數(shù)字位數(shù)要求)?要求答在何處?(2023·新課標(biāo)卷)(多選)一質(zhì)量為1kg的物體在水平拉力的作用下,由靜止開始在水平地面上沿x軸運(yùn)動(dòng),出發(fā)點(diǎn)為x軸零點(diǎn),拉力做的功W與物體坐標(biāo)x的關(guān)系如圖所示。物體與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4,重力加速度大小取10m/s2。下列說法正確的是()A.在x=1m時(shí),拉力的功率為6WB.在x=4m時(shí),物體的動(dòng)能為2JC.從x=0運(yùn)動(dòng)到x=2m,物體克服摩擦力做的功為8JD.從x=0運(yùn)動(dòng)到x=4m的過程中,物體的動(dòng)量最大為2kg·m/s[分析]本題提供信息的方式涉及文字、圖像。由于拉力在水平方向,則拉力F做的功為W=Fx,可看出W-x圖像的斜率代表拉力F。在物體運(yùn)動(dòng)的過程中,根據(jù)動(dòng)能定理可求得x=1m時(shí)物體的速度v1,則x=1m時(shí)拉力的功率可由P=Fv1求得;x=4m時(shí)物體所受拉力做的功由題圖可得,滑動(dòng)摩擦力的大小由題給信息可以求得,則由動(dòng)能定理可以求得x=4m時(shí)物體的動(dòng)能;從x=0運(yùn)動(dòng)到x=2m,物體克服摩擦力做的功可由Wf=μmgx求得;根據(jù)W-x圖像可知,在0~2m的過程中F1=6N,2~4m的過程中F2=3N,由于物體受到的摩擦力恒為f=4N,則物體在x=2m處速度最大,結(jié)合選項(xiàng)A、B分析可得此時(shí)的速度,進(jìn)而求得從x=0運(yùn)動(dòng)到x=4m的過程中物體的最大動(dòng)量。(多選)如圖所示,在絕緣的光滑水平面上有兩個(gè)同樣的金屬小球相距L,分別帶有異號(hào)電荷。現(xiàn)給兩個(gè)小球大小相同、方向相反的初速度,此后兩小球發(fā)生彈性碰撞并有電荷的充分轉(zhuǎn)移。若除碰撞外只考慮庫侖力,當(dāng)兩小球再次相距L時(shí)()A.兩小球間電場(chǎng)力的大小一定比開始時(shí)大B.兩小球速度的大小一定比初速度大C.兩小球速度是否比初速度大取決于帶電量情況D.兩小球的速度一定大小相等、方向相反[分析]本題中“絕緣”意味著除碰撞時(shí)外,小球電荷不會(huì)改變;“光滑水平面”說明沒有摩擦且運(yùn)動(dòng)狀態(tài)只在水平方向改變;“同樣的金屬小球”意味著接觸后電量平分;“彈性碰撞”則對(duì)應(yīng)系統(tǒng)動(dòng)量守恒和動(dòng)能守恒;“再次相距L”則是比較電荷間庫侖力時(shí)有不變量——電荷間距。不確定的因素則有:“分別帶有異號(hào)電荷”只是約定帶電性質(zhì),而并未限定各自的電荷量;兩小球初速度的約定沒有限定兩小球初速度的具體方向,兩小球可能相向運(yùn)動(dòng),也可能相背離運(yùn)動(dòng)。二、標(biāo)畫“標(biāo)畫”就是將題目涉及的問題條件、過程特點(diǎn)、多對(duì)象關(guān)系在圖示中明顯地標(biāo)示出來。這是開始進(jìn)入信息整合的準(zhǔn)備工作。在標(biāo)畫過程中,將“讀找”階段獲取的物理?xiàng)l件在圖示相應(yīng)位置標(biāo)注出來,既可以幫助我們?nèi)娣治鲱}給條件避免遺漏,也有助于幫助我們建立相關(guān)物理量的關(guān)系,引導(dǎo)我們的解題思路。如果通過標(biāo)畫就可以將題設(shè)情境基本表現(xiàn)出來,就說明我們標(biāo)畫比較成功。一般“標(biāo)畫”時(shí)需要作出基準(zhǔn),例如坐標(biāo)軸的原點(diǎn)和方向、彈簧原長(zhǎng)自由端位置、零勢(shì)能面、振動(dòng)中的平衡位置等?!皹?biāo)畫”所指的圖示包括受力分析圖、運(yùn)動(dòng)示意圖、電路結(jié)構(gòu)圖(包括等效電路)、光路圖、幾何關(guān)系圖、位置變化圖等。尤其在帶電粒子運(yùn)動(dòng)問題中,軌跡的標(biāo)畫常常是獲取相關(guān)關(guān)系的最重要一步。如圖所示,蜘蛛在地面與豎直墻壁之間結(jié)網(wǎng),蛛絲AB與水平地面之間的夾角為45°,A點(diǎn)到地面的距離為1m,已知重力加速度g取10m/s2,空氣阻力不計(jì)。若蜘蛛從豎直墻上距地面0.8m的C點(diǎn)以水平速度v0跳出,要到達(dá)蛛絲,水平速度v0至少為多大?[分析]依據(jù)題給情境,到達(dá)蛛絲的最小初速度對(duì)應(yīng)平拋軌跡與蛛絲相切。以起跳點(diǎn)為原點(diǎn)畫出沿水平和豎直方向的直角坐標(biāo)系,作出相切時(shí)的軌跡圖,設(shè)從跳出至到達(dá)蛛絲的時(shí)間為t,由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律,相切點(diǎn)坐標(biāo)x=v0t,y=eq\f(1,2)gt2畫出相切點(diǎn)速度合成圖,則可得v0=gt由圖示幾何關(guān)系,結(jié)合題給數(shù)據(jù)可得x=y(tǒng)+0.2m這樣聯(lián)立即可求得結(jié)果。三、拆列“拆列”是將獲取的題目信息、量化條件進(jìn)行處理,通過確立研究的對(duì)象(對(duì)誰)、研究的狀態(tài)或過程(何時(shí)),進(jìn)行適當(dāng)拆分,以達(dá)到合理利用物理規(guī)律或化繁為簡(jiǎn)的目的,將應(yīng)該呈現(xiàn)的物理規(guī)律方程建立起來(列方程)?!安鸱帧笔茄芯枯^為復(fù)雜問題的最常用的手段。在物理問題中一般拆分主要包括:(1)拆分題干層次以達(dá)到“讀懂”題目。一般物理問題的題目組成分為三個(gè)部分:情境、條件、設(shè)問。在理解題意時(shí),可以分層次或段落逐級(jí)分開,一步一步確認(rèn)。(2)拆分研究對(duì)象,確立對(duì)個(gè)體還是某個(gè)整體才能符合相應(yīng)物理規(guī)律。在運(yùn)動(dòng)和力的相關(guān)問題中,我們采用的隔離法就是將研究對(duì)象拆分后,通過研究某個(gè)物體相關(guān)狀態(tài)進(jìn)而找到其間相互關(guān)系;碰撞問題中,單看碰撞一方,其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化可能很復(fù)雜,難以建立合適的物理方程,但將碰撞雙方看成一個(gè)系統(tǒng),則就可以建立動(dòng)量和能量關(guān)系。(3)拆分物理過程,將一個(gè)復(fù)雜的物理過程或變化分成幾個(gè)階段,每一個(gè)階段符合不同的規(guī)律,可以建立不同的方程。所謂“列”即是指列出相應(yīng)研究狀態(tài)的狀態(tài)方程、相應(yīng)過程的過程方程以及輔助的關(guān)聯(lián)方程。在如圖所示的裝置中,木塊B與水平桌面間的接觸面是光滑的,子彈A沿水平方向射入木塊后留在木塊內(nèi),將彈簧壓縮到最短。[分析]上述創(chuàng)設(shè)的情境可以研究的對(duì)象涉及子彈、木塊以及彈簧,單獨(dú)研究任何一個(gè),或者子彈與木塊,或者子彈、木塊與彈簧組成的系統(tǒng),在題設(shè)全過程中適用的規(guī)律都不明顯,難以建立相應(yīng)物理方程。而如果將題設(shè)過程拆分成子彈擊中木塊階段、子彈和木塊一起擠壓彈簧階段,則在第一階段子彈與木塊兩者組成的系統(tǒng)雖機(jī)械能不守恒但動(dòng)量守恒,可以建立動(dòng)量守恒方程;在第二階段子彈與木塊組成的系統(tǒng)動(dòng)量不再守恒,但包含彈簧在內(nèi)組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒,因此可以建立包含彈性勢(shì)能、動(dòng)能在內(nèi)的機(jī)械能守恒方程。因而如果已知子彈和木塊的質(zhì)量、子彈的初速度,就可以求出子彈擊中木塊后瞬間的共同速度以及其后彈簧的最大彈性勢(shì)能;若再已知彈簧勁度系數(shù),則還可求彈簧最大壓縮量等。四、算檢“算檢”就是指將已經(jīng)建立的相關(guān)方程聯(lián)立求解,并對(duì)答案進(jìn)行取舍和說明,包括對(duì)答案合理性的分析、可能性的討論以及對(duì)應(yīng)條件界定。即將數(shù)學(xué)求解的結(jié)果回歸到物理問題中,給出物理問題的答案說明。如圖甲所示,在一個(gè)點(diǎn)電荷Q形成的電場(chǎng)中,Ox坐標(biāo)軸與它的一條電場(chǎng)線重合,坐標(biāo)軸上A、B兩點(diǎn)的坐標(biāo)分別為2.0m和5.0m。放在A、B兩點(diǎn)的試探電荷受到的靜電力方向都跟x軸的正方向相同,靜電力的大小跟試探電荷所帶電荷量的關(guān)系圖像如圖乙中圖線a、b所示,放在A點(diǎn)的電荷帶正電,放在B點(diǎn)的電荷帶負(fù)電。求:(1)B點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向;(2)點(diǎn)電荷Q的電性,并說明理由;(3)點(diǎn)電荷Q的位置坐標(biāo)。[分析]本題考查的是點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)。根據(jù)題中試探電荷帶電性質(zhì)、受力方向和從圖
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