2017高考物理解题方法指导
目前,高三的同学已经开始了高考复习,在这一阶段的复习当中,我们要注重对基础知识的掌握,牢固的基础知识会为我们今后的深入复习打下基础。以下是百文网小编为您整理的关于2017高考物理解题方法指导的相关资料,供您阅读。
2017高考物理解题方法指导
一.方法介绍
等效法是科学研究中常用的思维方法之一,它是从事物的等同效果这一基本点出发的,它可以把复杂的物理现象、物理过程转化为较为简单的物理现象、物理过程来进行研究和处理,其目的是通过转换思维活动的作用对象来降低思维活动的难度,它也是物理学研究的一种重要方法.
用等效法研究问题时,并非指事物的各个方面效果都相同,而是强调某一方面的效果.因此一定要明确不同事物在什么条件、什么范围、什么方面等效.在中学物理中,我们通常可以把所遇到的等效分为:物理量等效、物理过程等效、物理模型等效等.
二.典例分析
1.物理量等效
在高中物理中,小到等效劲度系数、合力与分力、合速度与分速度、总电阻与分电阻等;大到等效势能、等效场、矢量的合成与分解等,都涉及到物理量的等效.如果能将物理量等效观点应用到具体问题中去,可以使我们对物理问题的分析和解答变得更为简捷.
例l.如图所示,ABCD为表示竖立放在场强为E=104V/m的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道,其中轨道的BCD部分是半径为R的半圆环,轨道的水平部分与半圆环相切A为水平轨道的一点,而且 把一质量m=100g、带电q=10-4C的小球,放在水平轨道的A点上面由静止开始被释放后,在轨道的内侧运动。(g=10m/s2)求:
(1)它到达C点时的速度是多大?
(2)它到达C点时对轨道压力是多大?
(3)小球所能获得的最大动能是多少?
2.物理过程等效
对于有些复杂的物理过程,我们可以用一种或几种简单的物理过程来替代,这样能够简化、转换、分解复杂问题,能够更加明确研究对象的物理本质,以利于问题的顺利解决.
高中物理中我们经常遇到此类问题,如运动学中的逆向思维、电荷在电场和磁场中的匀速圆周运动、平均值和有效值等.
例2.如图所示,在竖直平面内,放置一个半径R很大的圆形光滑轨道,0为其最低点.在0点附近P处放一质量为m的滑块,求由静止开始滑至0点时所需的最短时间.
例3.矩形裸导线框长边的长度为2l,短边的长度为l,在两个短边上均接有阻值为R的电阻,其余部分电阻均不计.导线框的位置如图所示,线框内的磁场方向及分布情况如图,大小为.一电阻为R的光滑导体棒AB与短边平行且与长边始终接触良好.起初导体棒处于x=0处,从t=0时刻起,导体棒AB在沿x方向的外力F的作用下做速度为v的匀速运动.试求:
(1)导体棒AB从x=0运动到x=2l的过程中外力F随时间t变化的规律;
(2)导体棒AB从x=0运动到x=2l的过程中整个回路产生的热量.
3.物理模型等效
物理模型等效在物理学习中应用十分广泛,特别是力学中的很多模型可以直接应用到电磁学中去,如卫星模型、人船模型、子弹射木块模型、碰撞模型、弹簧振子模型等.实际上,我们在学习新知识时,经常将新的问题与熟知的物理模型进行等效处理.
例4.如图所示,R1、R2、R3为定值电阻,但阻值未知,Rx为电阻箱.当Rx为Rx1=10 Ω时,通过它的电流Ix1=l A;当Rx为Rx2=18 Ω时,通过它的电流Ix2=0.6A.则当Ix3=0.l A时,求电阻Rx3.
【解析】电源电动势E、内电阻r、电阻Rl、R2、R3均未知,按题目给的电路模型列式求解,显然方程数少于未知量数,于是可采取变换电路结构的方法.
将图所示的虚线框内电路看成新的电源,则等效电路如右图所示,
电源的电动势为E’,内电阻为r’.根据电学知识,新电路不改变Rx和Ix的对应关系,
例5.如图所示,倾角为θ=300,宽度L=1 m的足够长的U形平行光滑金属导轨固定在磁感应强度B=1 T、范围足够大的匀强磁场中,磁场方向垂直导轨平面斜向上,用平行于导轨且功率恒为6 w的牵引力牵引一根质量m=0.2 kg,电阻R=1 Ω放在导轨上的金属棒ab由静止沿导轨向上移动,当金属棒ab移动2.8 m时获得稳定速度,在此过程中金属棒产生的热量为5.8 J(不计导轨电阻及一切摩擦,g取10 m/s2),求:
(1)金属棒达到的稳定速度是多大?
(2)金属棒从静止达到稳定速度所需时间是多少?
【解析】此题只要将汽车以恒定功率运动的模型,用于电磁感应现象中,将思维转换过来,问题就不难求解.
(1)金属棒在功率恒定的牵引力作用下沿导轨向上运动,金属棒切割磁感线产生感应电动势,回路中有感应电流,ab棒受安培力方向沿导轨向下,由P=Fv可知,随着棒速度增加,牵引力将减小,安培力增大,棒的加速度减小,稳定时有:牵引力等于安培力和棒重力沿导轨向下的分力之和。