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        淺談如何解高中物理綜合題

        2011-12-31 00:00:00陳宗澤
        新課程·上旬 2011年11期


          摘 要:物理學(xué)科綜合題是一種含有多過(guò)程、多對(duì)象、運(yùn)用到物理規(guī)律、難度較大的題目。要能夠正確、規(guī)范求解,要注意物理綜合題的特點(diǎn)、解物理綜合題的思路、解物理綜合題的步驟及規(guī)范。
          關(guān)鍵詞:物理綜合題;特點(diǎn);思路;解題步驟;例析
          
          一、物理綜合題的特點(diǎn)
          物理學(xué)科綜合題可分為力學(xué)綜合、熱學(xué)綜合,電學(xué)綜合,力學(xué)與電學(xué)綜合,力學(xué)與熱學(xué)綜合,熱學(xué)與電學(xué)綜合。物理部分一般是3道理論大題,其中兩道力學(xué)題一道電學(xué)題,也有一道力學(xué)題兩道電學(xué)題的情況。力學(xué)綜合題涉及勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律、牛頓運(yùn)動(dòng)定律、平拋運(yùn)動(dòng)與圓周運(yùn)動(dòng)規(guī)律、動(dòng)能定理、動(dòng)量守恒定律、機(jī)械能守恒定律和能量守恒定律等知識(shí)的綜合;電學(xué)題則以帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)、勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)最為常見(jiàn),有時(shí)還出現(xiàn)有關(guān)電磁感應(yīng)的綜合性大題,涉及電場(chǎng)、磁場(chǎng)、電磁感應(yīng)定律與力學(xué)規(guī)律的綜合。
          試題往往呈現(xiàn)出研究對(duì)象的多體性、物理過(guò)程的復(fù)雜性、已知條件的隱含性、問(wèn)題討論的多樣性、數(shù)學(xué)方法的技巧性和一題多解的靈活性等特點(diǎn),能力要求較高。
          二、解物理綜合題的思路
          1.綜合法
          綜合法就是通過(guò)題設(shè)條件,按順序?qū)σ阎獥l件的物理各過(guò)程和各因素聯(lián)系起來(lái)進(jìn)行綜合分析推出未知的思維方法,即從已知到未知的思維方法。此法要求從讀題開(kāi)始,注意對(duì)題中的已知量進(jìn)行分析,追蹤尋求與已知量的關(guān)系,從而求出未知量。
          2.分析法
          分析法是綜合法的逆過(guò)程,它是從未知到已知的推理思維方法,是從待求量的分析入手,從相關(guān)的物理概念或公式中去追求到已知量的一種方法。要求這個(gè)量,必須知道哪些量,逐步尋求直至全部找出相聯(lián)系的物理過(guò)程和已知的關(guān)系,而后再?gòu)囊阎繉?xiě)到未知量。
          三、解物理綜合題的步驟
          1.審題
          審題的過(guò)程就是認(rèn)真讀題,分析題意,收集題目信息的過(guò)程。對(duì)題目中的信息,要用簡(jiǎn)單的形式(包括文字、符號(hào)、圖表、數(shù)據(jù)等)有序地記錄下來(lái),并對(duì)所記錄的信息進(jìn)行分析、推理,從信息中找出對(duì)解題有用的已知條件,挖掘并轉(zhuǎn)化隱含條件。通過(guò)審題,發(fā)現(xiàn)題目中的已知條件,弄清題目中的物理對(duì)象、物理過(guò)程。通過(guò)分析思考,打通解題思路。
          2.明確研究對(duì)象,進(jìn)行受力分析和運(yùn)動(dòng)分析
          確定研究對(duì)象一般有隔離法和整體法,隔離分析法是把選定的研究對(duì)象從所在物理情境中抽取出來(lái),加以研究分析的一種方法。需要用隔離法分析的問(wèn)題,往往都有幾個(gè)研究對(duì)象,應(yīng)對(duì)它們逐一隔離分析、列式,并且還要找出這些隔離體之間的聯(lián)系,從而聯(lián)立求解。能用整體法盡量用整體法。
          受力分析的基本方法是根據(jù)研究對(duì)象和周?chē)矬w的關(guān)系,按場(chǎng)力(包括重力、電場(chǎng)力、磁場(chǎng)力等)、彈力、摩擦力的順序依次分析出物體所受的全部外力。不可編造和遺漏,可結(jié)合其運(yùn)動(dòng)情況用假設(shè)法分析。
          對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析,明確物理過(guò)程。注意運(yùn)動(dòng)的性質(zhì),弄cnKo3R5JJGsbh2DcrPmFO6brDxe81P5oMP/qoDkOAtM=清運(yùn)動(dòng)的物理量。當(dāng)物體有多個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程時(shí),找出各運(yùn)動(dòng)的物理量的關(guān)系。注意物體在一定條件下可能出現(xiàn)各種運(yùn)動(dòng)情況。要弄清題目所描繪的是什么物理現(xiàn)象,同時(shí)明確研究對(duì)象所經(jīng)歷物理過(guò)程的前后狀態(tài)(即力學(xué)方面的運(yùn)動(dòng)分析,電學(xué)方面的電路分析與場(chǎng)況分析等,可同時(shí)畫(huà)出示意圖)。
          3.選擇物理規(guī)律、列方程
          選擇物理規(guī)律要根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)過(guò)程,找出與之相適應(yīng)的物理規(guī)律(定律或公式)及題目中給出(或暗示出)的某種等量關(guān)系,列出方程或方程組求解。解題方法概括起來(lái)主要有三種觀點(diǎn),即三把“金鑰匙”(動(dòng)力學(xué)觀點(diǎn)、動(dòng)量觀點(diǎn)、能量觀點(diǎn))。
          牛頓運(yùn)動(dòng)定律可解決物體受力的瞬時(shí)作用,也可以結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式解決恒力作用下物體的運(yùn)動(dòng);動(dòng)量定理研究的是力的時(shí)間積累的效果,在已知條件和題目所求中,同時(shí)涉及力F和時(shí)間t或速度v和時(shí)間t的題目,應(yīng)首先考慮用動(dòng)量定理來(lái)解;動(dòng)能定理研究的是力的空間積累的效果,若在已知條件和題目所求中同時(shí)涉及力F和位移s或速度v和位移s,則應(yīng)首先從能量觀點(diǎn)著手,選用動(dòng)能定理、能量守恒定律來(lái)解題。動(dòng)量守恒定律和機(jī)械能守恒定律,要具備守恒條件,且往往解決多對(duì)象的系統(tǒng)。
          4.規(guī)范解物理綜合題
          高中物理解題注意規(guī)范,包括文字?jǐn)⑹龊捅磉_(dá)式規(guī)范、演算過(guò)程規(guī)范、答案規(guī)范、解后反思等。列方程解題時(shí),要先用簡(jiǎn)潔準(zhǔn)確的語(yǔ)言指明列方程的物理根據(jù)(對(duì)哪個(gè)對(duì)象、哪個(gè)狀態(tài)或過(guò)程運(yùn)用哪個(gè)規(guī)律),再根據(jù)基本規(guī)律列出原理方程。既準(zhǔn)確地反映出解題者的思路和方法,也反映了物理的特點(diǎn)。
           注意演算過(guò)程規(guī)范。列出方程后,由方程導(dǎo)出最后結(jié)果的過(guò)程就是演算過(guò)程。寫(xiě)出重要的演算步驟既是物理學(xué)科的特點(diǎn),也是高考評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)的要求。規(guī)范的演算過(guò)程主要有三步:(1)根據(jù)方程導(dǎo)出由已知量表達(dá)的待求量關(guān)系式;(2)將統(tǒng)一單位后的已知量的數(shù)據(jù)代入;(3)最后的計(jì)算結(jié)果。為了解題過(guò)程簡(jiǎn)潔,也可以不代入數(shù)據(jù)。
          答案是解題過(guò)程的重要組成部分,規(guī)范的答案能清晰地反映出解題的最后結(jié)果。答案規(guī)范是指答案準(zhǔn)確、簡(jiǎn)潔、全面。既要注意計(jì)算結(jié)果的驗(yàn)證、取舍,還要注意答案的完整,如牛頓第三定律的應(yīng)用,矢量的大小、方向等。
          解題后反思一下解題過(guò)程中應(yīng)用的基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能,想一下解題受阻時(shí)應(yīng)用的是哪些知識(shí)和技巧,應(yīng)用這些知識(shí)和技巧為什么出現(xiàn)錯(cuò)誤,應(yīng)用另一些知識(shí)技巧為什么會(huì)使問(wèn)題順利解決。
          四、典型物理綜合題例析
          例題:電視機(jī)的顯像管中,電子束的偏轉(zhuǎn)是用磁偏轉(zhuǎn)技術(shù)實(shí)現(xiàn)的。電子束經(jīng)過(guò)電壓為U的加速電場(chǎng)后,進(jìn)入一圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū),如下圖所示。磁場(chǎng)方向垂直于圓面。磁場(chǎng)區(qū)的中心為O,半徑為r。當(dāng)不加磁場(chǎng)時(shí),電子束將通過(guò)O點(diǎn)而打到屏幕的中心M點(diǎn)。為了讓電子束射到屏幕邊緣P,需要加磁場(chǎng),使電子束偏轉(zhuǎn)一已知角度θ,此時(shí)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B應(yīng)為多少?
          注:本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內(nèi)容請(qǐng)以PDF格式閱讀原文

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