考點8物理問題的解題技巧

1、PAGE PAGE 808年高三物理熱點專題考點8 物理問題的解題技巧命題趨勢高考越來越注重考能力，從一定意義上說方法是能力的基礎但高考不會純粹考方法方法的考查一般會采取隱性的形式，滲透在具體的物理問題中同時，能力不僅僅體現(xiàn)在能否把一道題解出來，更體現(xiàn)在是否解得巧妙、是否快捷上2000年理綜試卷中，有一道三個電阻星形連接的實驗題；測三次電阻，列三個方程的一般思路，很多同學都能想到，難度并不大，但方程解起來極其繁瑣而命題者的意圖是考查考生能否想出另一種簡捷的解法，考的是方法這里，方法的考查涉及的不光是這一道題的得分，還涉及到是否能給別的題留出充裕的時間，提高整卷的分值知識概要中學物理教學大綱明確

2、指出：“要重視概念和規(guī)律的應用，使學生學會運用物理知識解釋現(xiàn)象，分析和解決實際問題”，這就是說，不僅要運用物理知識解決實際問題，而且要有意識的領悟物理解題的思維方法中學物理所涉及的科學思維方法，以及由此而產(chǎn)生的解題技巧和方法很多，本專題僅對其中幾種作一介紹：一、整體法和隔離法在解答物理問題時，往往會遇到有相互作用的兩個物體或兩個以上的物體所組成的比較復雜的系統(tǒng)分析和解答這類問題，確定研究對象是關鍵對系統(tǒng)內(nèi)的物體逐個隔離進行分析的方法稱為隔離法；把整個系統(tǒng)作為一個對象進行分析的方法稱為整體法隔離法的優(yōu)點在于能把系統(tǒng)內(nèi)各個物體所處的狀態(tài)、物體狀態(tài)的變化的原因以及物體間相互作用關系分析清楚，能把物體

3、在系統(tǒng)內(nèi)與其他物體相互作用的內(nèi)力轉(zhuǎn)化為物體所受的外力，以便應用牛頓第二定律進行求解缺點是涉及的因素多比較繁雜整體法的優(yōu)點是只須分析整個系統(tǒng)與外界的關系，避開了系統(tǒng)內(nèi)部繁雜的相互作用，更簡潔、更本質(zhì)的展現(xiàn)出物理量間的關系缺點是無法討論系統(tǒng)內(nèi)部的情況一般地說，對于不要求討論系統(tǒng)內(nèi)部情況的，首選整體法，解題過程簡明、快捷；要討論系統(tǒng)內(nèi)部情況的，必須運用隔離法實際應用中，隔離法和整體法往往同時交替使用二、等效法等效法就是在保證某一方面效果相同的前提下，用理想的、熟悉的、簡單的物理對象、物理過程、物理現(xiàn)象替代實際的、陌生的、復雜的物理對象、物理過程、物理現(xiàn)象的思想方法合力與分力、運動的合成與分解、電阻的

4、串聯(lián)與并聯(lián)、交流電的有效值等都是等效法在物理學中的實際應用等效法在物理解題中也有廣泛的應用，主要有：物理模型的等效替代；物理過程的等效替代；作用效果的等效替代在應用等效法解題時，應知道兩個事物的等效不是全方位的，只是局部的，特定的、某一方面的等效因此在具體的問題中必須明確哪一方面等效，這樣才能把握住等效的條件和范圍三、對稱法自然界和自然科學中，普遍存在著優(yōu)美和諧的對稱現(xiàn)象對稱性就是事物在變化時存在的某種不變性物理中對稱現(xiàn)象比比皆是，對稱的結構、對稱的作用、對稱的電路、對稱的物和像等等一般情況下對稱表現(xiàn)為研究對象在結構上的對稱性、物理過程在時間上和空間上的對稱性、物理量在分布上的對稱性及作用效果

5、的對稱性等利用對稱性解題時有時能一眼看出答案，大大簡化解題步驟從科學思維方法的角度來講，對稱性最突出的功能是啟迪和培養(yǎng)學生的直覺思維能力用對稱性解題的關鍵是敏銳地看出并抓住事物在某一方面的對稱性，這些對稱性往往就是通往答案的捷徑點撥解疑【例題1】 如圖1所示，甲、乙兩個帶電小球的質(zhì)量均為m，所帶電量分別為q和-q，兩球間用絕緣細線連接，甲球又用絕緣細線懸掛在天花板上，在兩球所在的空間有方向向左的勻強電場，電場強度為E，平衡時細線都被拉緊 （1）平衡時可能位置是圖1中的（ ）（2）1、2兩根絕緣細線的拉力大小分別為（ ）A， B，C， D，【點撥解疑】（1）若完全用隔離法分析，那么很難通過對甲球

6、的分析來確定上邊細繩的位置，好像A、B、C都是可能的，只有D不可能用整體法分析，把兩個小球看作一個整體，此整體受到的外力為豎直向下的重力2mg，水平向左的電場力qE（甲受到的）、水平向右的電場力qE（乙受到的）和上邊細繩的拉力；兩電場力相互抵消，則繩1的拉力一定與重力（2mg）等大反向，即繩1一定豎直，顯然只有A、D可能對再用隔離法，分析乙球受力的情況乙球受到向下的重力mg，水平向右的電場力qE，繩2的拉力F2，甲對乙的吸引力F引要使得乙球平衡，繩2必須傾斜，如圖2所示故應選A（2）由上面用整體法的分析，繩1對甲的拉力F1=2mg由乙球的受力圖可知因此有應選D點評：若研究對象由多個物體組成，首

7、先考慮運用整體法，這樣受力情況比較簡單，在本題中，馬上可以判斷繩子1是豎直的；但整體法并不能求出系統(tǒng)內(nèi)物體間的相互作用力，故此時需要使用隔離法，所以整體法和隔離法常常交替使用【例題2】（1994年高考全國卷）如圖3所示，質(zhì)量M=10kg的木楔ABC靜止于粗糙的水平面上，動摩擦因數(shù)=0.02在楔的傾角為=30的斜面上，有一質(zhì)量m=1.0kg的木塊從靜止開始沿斜面下滑，當滑行路程s=1.4m時，其速度v=1.4m/s，在這過程中楔沒有動，求地面對楔的摩擦力的大小和方向（重力加速度取10m/s2）【點撥解疑】 若采用隔離法，分析楔M時，受的力特別多，求解繁瑣該題中，雖然m與M的加速度不同，但仍可用整

8、體法，只是牛頓第二定律應寫成由得木塊m沿斜面向下運動的加速度為 將物塊m和木楔M看作一個整體，他們在豎直方向受到重力和地面的支持力；在水平方向如果受力只能是摩擦力，暫設其存在，大小位Ff ，楔的加速度為零，只有物塊加速度a，如圖4所示，沿水平方向和豎直方向分解物塊加速度a對整體在水平方向上運用牛頓第二定律，得解得 Ff = 0.4N因為Ff應與ax同向所以木楔受到的摩擦力水平向左點評：若一個系統(tǒng)內(nèi)各個物體的加速度不相同，又不需要求系統(tǒng)內(nèi)物體間的相互作用力時，利用牛頓第二定律應用整體法解題方便很多本題也可以用隔離法求解，請同學們試一試【例題3】如圖5所示，輕彈簧的一端固定在地面上，另一端與木塊B

9、相連，木塊A放在木塊B上，兩木塊質(zhì)量均為m，在木塊A上施有豎直向下的力F，整個裝置處于靜止狀態(tài)（1）突然將力F撤去，若運動中A、B不分離，則A、B共同運動到最高點時，B對A的彈力有多大？（2）要使A、B不分離，力F應滿足什么條件？【點撥解疑】 力F撤去后，系統(tǒng)作簡諧運動，該運動具有明顯的對稱性，該題利用最高點與最低點的對稱性來求解，會簡單的多（1）最高點與最低點有相同大小的回復力，只有方向相反，這里回復力是合外力在最低點，即原來平衡的系統(tǒng)在撤去力F的瞬間，受到的合外力應為F/2，方向豎直向上；當?shù)竭_最高點時，A受到的合外力也為F/2，但方向向下，考慮到重力的存在，所以B對A的彈力為（2）力F越

10、大越容易分離，討論臨界情況，也利用最高點與最低點回復力的對稱性最高點時，A、B間雖接觸但無彈力，A只受重力，故此時恢復力向下，大小位mg那么，在最低點時，即剛撤去力F時，A受的回復力也應等于mg，但根據(jù)前一小題的分析，此時回復力為F/2，這就是說F/2=mg則F=2mg因此，使A、B不分離的條件是F2mg【例題4】 圖6為電壓表和電流表測定電源的電動勢和內(nèi)電阻的電路圖，采用的是電流表外接法若已知電壓表和電流表的內(nèi)電阻分別為RV和RA，試計算用這個電路測得的電動勢及內(nèi)電阻的相對誤差 【點撥解疑】按實驗原理的要求，電流表和電壓表的讀數(shù)應分別是總電流和路端電壓從電路結構看，電流表讀數(shù)確是總電流，但由

11、于電流表有電阻，所以電壓表的讀數(shù)不是路端電壓，這樣就造成系統(tǒng)誤差運用等效法把電源和電流表作為一個整體看成一個新的等效電源，如圖7中虛線框所示，此時電壓表確實接在這個新電源的兩端，讀數(shù)確是路端電壓，而此時電流表的讀數(shù)仍表示總電流因此根據(jù)電壓表和電流表的讀數(shù)測得的E和r是這個新電源的電動勢和內(nèi)電阻的真實值新電源實際上是由電池和電阻RA串聯(lián)而成，設電池的電動勢和內(nèi)電阻分別是E0和r0，應有如下對應關系E= E0 r= r0+RA相對誤差分別為 針對訓練1如圖8所示，一塊均勻的半圓形薄電阻合金片，現(xiàn)將它按圖甲方式接在電極A、B之間，求其電阻值（電極電阻忽略不計）2三個質(zhì)量、形狀相同的斜面體放在粗糙的水

12、平地面上，另有三個質(zhì)量相同的小物體從斜面頂端沿斜面滑下，由于小物體與斜面間的摩擦力不同，第一個物體勻加速下滑，第二個物體勻速下滑，第三個物體以初速度v0勻減速下滑，如圖9所示，三個斜面均保持不動，則下滑過程中斜面對地面壓力A BC D3如圖10所示電路由8個不同的電阻組成，已知R1=12，其余電阻阻值未知，測得A、B間的總電阻為4，今將R1換成6的電阻，則A、B間的總電阻變?yōu)?4用細塑料棒彎成半徑為R的圓弧，如圖11所示，A、B間的空隙為l，Rl將電量為Q的正電荷均勻分布于環(huán)上，求圓心O處的電場強度5如圖12所示，在平行于水平地面的有理想邊界的勻強磁場上方，有三個大小相同的正方形線框，線框平面

13、與磁場方向垂直三個線框是用相同的金屬材料制成的，A線框有一個缺口，B、C線框都閉合，但B線框?qū)Ь€的橫截面積比C線框大現(xiàn)將三個線框從同一高度由靜止開始同時釋放，下列關于它們落地時間的說法正確的是A三個線框同時落地 B三個線框中，A線框最早落地CB線框在C線框之后落地 DB線框和C線框在A線框之后同時落地 6如圖13所示，在h高度處，距離豎直壁為d的O點，有一小球以初速度v0沿水平方向拋出，它與墻壁發(fā)生彈性碰撞后落到水平地面上，求小球落地點到墻壁的距離7兩塊質(zhì)量分別為m1和m2的木塊，用一根勁度系數(shù)為k的輕彈簧連在一起，現(xiàn)在m1上施加壓力F，如圖14所示為了使撤去F后m1跳起時能帶起m2，則所加壓

14、力F應多大？ 8如圖15所示，將質(zhì)量分別為m、2m、3m的三個小球A、B、C用絕緣細線相連，其中B球帶+Q電量，A、C兩球不帶電，并將A球固定住，三球均處于靜止狀態(tài)A、B間細線的張力等于多少？在將A球從靜止釋放的一小段時間內(nèi)，A、B間細線的張力等于多少？圖 169如圖16所示，設A重10N，B重20N，A、B間的動摩擦因數(shù)為0.1，B與地面的動摩擦因數(shù)為0.2問：（1）至少對B向左施多大的力，才能使A、B發(fā)生相對滑動？（2）若A、B間有1=0.4，B與地間有=0.l，則F多大才能產(chǎn)生相對滑動？圖 1710如圖17所示，在兩塊相同的豎直木板間，有質(zhì)量均為m的四塊相同的磚，用兩個大小均為F的水平力

15、壓木板，使磚靜止不動，則左邊木板對第一塊磚，第二塊磚對第三塊磚的摩擦力分別為： A4mg、2mg B2mg、0 C2mg、mg D4mg、mg圖 1811有一個直角支架 AOB，AO水平放置，表面粗糙，OB豎直向下，表面光滑，AO上套有小環(huán)P，OB上套有小環(huán) Q，兩環(huán)質(zhì)量均為m，兩環(huán)間由一根質(zhì)量可忽略、不可伸展的細繩相連，并在某一位置平衡（如圖18），現(xiàn)將P環(huán)向左移一小段距離，兩環(huán)再次達到平衡，那么將移動后的平衡狀態(tài)和原來的平衡狀態(tài)比較，AO桿對P環(huán)的支持力N和細繩上的拉力T的變化情況是： AN不變，T變大 BN不變，T變小CN變大，T變大 DN變大，T變小參考答案14R（對稱法）2C（整體法）33（等效法）4 方向由圓心指向弧AB的中點（等效法和對稱法）5BD（等效法）6（對稱法）7（對稱法）8 （整體法和隔離法）9解析：（1）設A、B恰好滑動，則B對地也要恰好滑動，選A、