内容正文:
物理问题的破解策略
就大多数的物理问题,都需要我们针对所给的问题,完成以下基本工作:
审情境→选对象→辨受力→析运动(变化)→建模型→选规律→列方程→解方程(数学)→得结果(回归物理)。
在物理问题的解决过程中,一般需要从以下几个方向进行细致准确的分析,找到解决问题的切入点,直至解决问题:
①情境分析;②条件分析;③对象分析;④状态分析;⑤过程分析;⑥运动分析;⑦作用分析;⑧关联分析。
物理问题的破解程序
一 读找
“读找”的过程,就是收集解决问题所需的有价值的信息的过程。
在“读找”阶段,通过对题目的阅读理解,①明确问题所存在的环境(何种场、面或杆或轨道等各种约束类型);②题目研究的是什么物理问题,究竟发生了什么事件?③题目约定的已知条件有哪些?④涉及哪些物理过程,对相应的过程或特定状态有哪些约定?哪些是不确定的(或可能的)因素?⑤题给信息的各条件限制会对应什么结果?
在阅读理解过程中,要从文字、数学表达式、示意图、图像、图表等各途径,将获得的信息转译成物理条件。
1.就文字来说,常见的关键词句可转译成的物理条件:
“刚好”“恰好”“恰能”……:物体刚好在竖直平面内做圆周运动,意味着要考虑竖直平面内圆周运动的临界条件,此时要注意弄清是绳模型还是杆模型。
物块A刚好没有从运动的木板B上掉下来,说明物块A到达木板B的一端(最左端或最右端)时和木板B有相同的速度。
物体刚要离开斜面(水平面),意味着此时压力(支持力)刚好变为零。
带电粒子从两金属板中央射入,刚好穿出偏转电场,意味着粒子从偏转电场的边缘飞出。
“轻绳”:质量不计、形变不计,弹力可以突变;只能提供沿绳方向的拉力,不能提供支持力。
“轻杆”:质量不计、形变不计,弹力可以突变;既能提供拉力,也能提供支持力。
“轻弹簧”:质量不计,形变量较大,弹力不能突变;既能压缩,也能伸长或者恢复原长,所以既能提供拉力,也能提供支持力,也可能弹力为零。弹力的大小符合F=kx。
“光滑表面”:不计摩擦。
“质点”:形状和大小可以忽略不计,但有质量。
“点电荷”:形状、大小及电荷分布状况可以忽略不计,但有电量和质量,形成辐射状非匀强电场。
“理想变压器”:没有电能损失(无热损、无磁损),输出功率等于输入功率。
“理想电压表”:电压表内阻无限大,相当于断路,只测电压不分电流。
“理想电流表”:电流表内阻为零,相当于一根导线,只测电流不分电压。
“静止”“匀速直线运动”“平衡状态”“缓慢”:物体所受合力为零,合力做的功为零,动能不变,动量也不变。
“弹性碰撞”:系统在碰撞前后动量、动能都不变。
“相对静止”“一起运动”:两运动的物体具有相同的速度和加速度。可以考虑使用整体法。
“突然”“瞬间”:可能表示弹簧来不及形变。
“轻轻地放上”:表示物体无初速度。
直线运动中“速度最大”:物体加速度为零,合力为零。
“最高(低)点”:物体的竖直速度为零。
“弹簧最短或最长”:两端物体速度相同,弹簧的弹性势能最大。
……
2.示意图一般给出了研究对象的过程特点、位置关系、连接关系等。
3.图像中可以获取信息的六个方面:轴、点、线、斜、截、面。
轴:对待图像首先关注其横、纵坐标是什么物理量,以便于弄清图像描述的是哪两个物理量之间的关系?是描述进程发展规律还是只表明两者关系?
点:图像上的某一个点对应的含义,尤其注意边界点、交点、拐点(转折点)。
线:图像是直线还是曲线?是向什么方向发展的?图像是否分段(各段的差别与联系)?分段对应的各段的差别与联系是什么?
斜:图像的斜率有什么含义?图像斜率是正还是负?斜率变化与否、怎么变化?(多数图像问题最关键的就是从切线斜率上的比较去判断图像的正误以及图像应有的发展趋势)(有些物理量可能对应的是切线斜率,而有的物理量是对应割线斜率:例如,位移—时间图线为曲线,两时刻间的平均速度对应图线上对应两点连线所表示的割线的斜率)。
截:图像在两个坐标轴上的截距有什么含义?截距对应的简化物理关系是怎样的?
面:图像与坐标轴包围的面积可能代表的物理意义是什么?应该是图像与哪个坐标轴包围的面积?
一般在“读找”阶段易发生失误的地方:
(1)是否考虑重力,重力加速度约定取多少?
(2)物体是在哪个面内运动?(水平?竖直?斜面?)
(3)物理量是矢量还是标量?是否需要考虑方向?
(4)哪些量是已知量,哪些量是未知量?(知道了什么?求什么?)
(5)关键词句的含义是什么?
(6)注意题目中括号里的文字(往往是最重要的);
(7)是否抓住了图像上的关键点?是否注意到了通过图像所给的暗示及条件?
(8)选择题中选错误的还是正确的?
(9)区分物体的性质和所处的位置:如物体是导体还是绝缘体?是轻绳、轻杆还是轻弹簧?物体是在圆环的内侧、外侧还是在圆管内或是套在圆环上?
(10)容易看错的