林仁東
【摘要】現(xiàn)有高考理綜試題物理部分總共有三道計算題,第一道計算題相對比較容易,第二、第三道計算題難度就相對較大些,歷年的得分率都比較低,其中不乏相當(dāng)數(shù)量的0分、1分卷,可見很多學(xué)生面對題目無從下手,如何學(xué)生能夠盡快地找到解題思路,并盡可能的得分,是值得我們認(rèn)真思考的問題。
【關(guān)鍵詞】主線 分離 思路 分步
1 把握高中物理的兩條主線
高中物理始終圍繞著兩條主線展開,一條主線是從運動學(xué)的角度分析問題,另一條主線是從能量的角度分析問題,即功和能。
1.1主線1:運動學(xué)角度
運動學(xué)的角度主要是運動學(xué)公式的應(yīng)用,我們可以從物體運動的軌跡來理解。在教材中我們只學(xué)習(xí)了三種物體運動的軌跡——直線運動、平拋運動(類平拋)、圓周運動。這三種運動方式,有各自的解題公式與解題理念。
1.1.1 直線運動——包括勻速直線運動、勻變速直線運動(含平面、斜面、自由落體運動),對于勻變速直線運動,其運動學(xué)公式有:
1.1.2平拋運動——其重要的理念是將曲線運動分解成兩個方向的直線運動(水平方向的勻速直線運動;豎直方向的自由落體運動),涉及到運動的合成和分解、運動的獨立性等問題,雖然分解后兩個方向的運動是直線運動,但它仍有其它運動所沒有的特點。
運動的時間由豎直方向的高度所決定,也是平拋運動所獨有的特點。
類平拋運動秉承了平拋運動合成與分解的理念,將運動分解成一個方向是勻速直線運動;另一個方向是勻加速直線運動,牛頓第二定律在這一方向上得到了應(yīng)用。
1.1.3勻速圓周運動——線速度(V)、角速度(ω)、周期(T)、頻率(f )、轉(zhuǎn)速(n)向心加速度(an)、向心力(F向)是它所特有的物理量,其運動學(xué)公式有:
從能量的角度,我們主要學(xué)習(xí)了動能定理、機械能守恒定律、能量守恒定律。除機械能守恒定律在使用時要注意它的條件——在只有重力這類力做功的情況下,動能定理、能量守恒定律是自然界的普遍規(guī)律,對任何的運動形式是都適用的,應(yīng)用十分廣泛。使用時一定要注意對物體運動過程的選取。
2 分離過程 化繁為簡
從下面的高考試題中可以看出,所考查的過程比較復(fù)雜。我們可以借鑒連接體受力分析常用的方法——整體法、隔離法,將它轉(zhuǎn)化為一種解題的理念,即將題目中繁瑣的過程進(jìn)行分離,分離為若干個簡單的單一的過程,這樣便于我們找到解題的思路和得分。
(2014高考計算題第二題)圖為某游樂場內(nèi)水上滑梯軌道示意圖,整個軌道在同一豎直平面內(nèi),表面粗糙的AB段對到與四分之一光滑圓弧軌道BC在B點水平相切。點A距水面的高度為H,圓弧軌道BC的半徑為R,圓心O恰在水面。一質(zhì)量為m的游客(視為質(zhì)點)可從軌道AB的任意位置滑下,不計空氣阻力。(1)若游客從A點由靜止開始滑下,到B點時沿切線方向滑離軌道落在水面D點,OD=2R,求游客滑到的速度vB大小及運動過程軌道摩擦力對其所做的功Wf;
(2)若游客從AB段某處滑下,恰好停在B點,有因為受到微小擾動,繼續(xù)沿圓弧軌道滑到P點后滑離軌道,求P點離水面的高度h。(提示:在圓周運動過程中任一點,質(zhì)點所受的向心力與其速率的關(guān)系為 F向=m )
我們可以把題中較復(fù)雜的過程分離為如圖1、圖2、圖3所示的三個單一的、簡單的過程,從題目中的第(1)問中第1個問題,其運動過程只涉及到圖2中的平拋運動,從參考答案①②式子中就可以看出它使用的是運動學(xué)的公式。第(1)問中第2個問題,其運動過程對應(yīng)圖1中弧形,而弧形在高中物理教材中沒有相對應(yīng)的運動學(xué)的公式,因此,它的解題思路只能從能量的角度出發(fā),參考答案中④式也證實了這一點,這樣我們就可以很快地找到解題思路。
題目中的第(2)個問就比較難了,但如果能找出題目中的隱含條件“游客沿圓弧軌道滑到P點后滑離軌道,則在P點時游客對軌道的作用力為0”。首先題目中就給大家一個重要提示——“在圓周運動過程中任一點,質(zhì)點所受的向心力與其速率的關(guān)系為 F向=m ”,這很明確地給我們提示,要使用向心力的公式(如⑦式),也很自然地要求P點的速度VP,而B到C的運動軌跡是圓周,對于圓周運動沒有運動學(xué)的公式可以求解P點的速度VP,就只能從能量的角度來思考,而這個過程符合機械能守恒定律的條件,因此就可用機械能守恒定律來求解(如⑥式)。
從上面高考考題的參考答案與分析可以看出,整個解題的過程始終圍繞著高中物理的兩條主線展開,當(dāng)我們把過程進(jìn)行分離后,就變成了簡單的單一的運動過程,解題就顯得有了一定的方向性。
3 良好的心理素質(zhì) 合理的得分預(yù)期
學(xué)習(xí)并不是很優(yōu)秀的學(xué)生在解高考計算題時,應(yīng)當(dāng)要有良好的心理素質(zhì),克服恐懼的心理,不要認(rèn)為自身水平不夠高,或者被題目較大的閱讀量和繁雜的運動過程所嚇倒,就認(rèn)為高考中計算題是無法得分而直接放棄。從上面的高考計算題分析,我們可以發(fā)現(xiàn)將題目中的過程進(jìn)行分離后,實際上就變成了一個個簡單的問題了。
當(dāng)然,高考后面兩道計算題是有一定難度的,這就需要我們有一定的得分預(yù)期,對于第二、第三道計算題,在解題時不是說一定要拿到滿分,而是根據(jù)你的水平要拿到一定的分?jǐn)?shù),而不是一下子就放棄。另外,在解題中切記要分步來書寫,切忌用綜合方法來進(jìn)行書寫,因為如果用綜合方法來書寫,一旦出現(xiàn)錯誤,將無法得到相應(yīng)的分?jǐn)?shù)。
總之,在解高考計算題是只要我們把握高中物理的兩條主線,分離過程,化繁為簡,分步得分,應(yīng)該是能得到一定的分?jǐn)?shù)的。