張雨寧
摘要:高中物理學(xué)科涉及的知識(shí)點(diǎn)十分復(fù)雜,且具有一定難度,大部分同學(xué)在學(xué)習(xí)時(shí)都感到十分困難。電場(chǎng)及靜力問(wèn)題是組成物理知識(shí)的重要成分,高考中占據(jù)了較大的分值,故而掌握電場(chǎng)及靜力問(wèn)題的解題思路方法十分關(guān)鍵。我們需在掌握正確的解題思路方法的基礎(chǔ)上,不斷練習(xí)相關(guān)的習(xí)題,以便加深自身對(duì)此類(lèi)知識(shí)的理解、掌握程度。鑒于此,本文就高中物理電場(chǎng)及靜力問(wèn)題解題思路方法展開(kāi)了探討。
關(guān)鍵詞:高中物理;電場(chǎng)及靜力問(wèn)題;解題思路方法
眾所周知,物理學(xué)科具有較大的難度與抽象性,我們?cè)趯W(xué)習(xí)過(guò)程中時(shí)常會(huì)出現(xiàn)某個(gè)知識(shí)點(diǎn)難以有效理解的情況,所掌握的知識(shí)內(nèi)容多為個(gè)別基礎(chǔ)公式、概念,難以將實(shí)際問(wèn)題解決。因此,我們需將物理公式與概念密切聯(lián)系實(shí)際問(wèn)題,通過(guò)反復(fù)練習(xí),將解題方法、技巧、思路掌握,以便深化物理知識(shí)內(nèi)容,實(shí)現(xiàn)成績(jī)提升。
1電場(chǎng)問(wèn)題的解題思路與方法
電場(chǎng)問(wèn)題所涉及的物理量有多個(gè),如電場(chǎng)力、電勢(shì)、場(chǎng)強(qiáng)、電勢(shì)能等。該知識(shí)內(nèi)容學(xué)習(xí)中,我們首先需將這類(lèi)概念明確,以便為后續(xù)學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。因此,我們要想解決電場(chǎng)問(wèn)題,就必須準(zhǔn)確理解題目,這是最基本的要求[1]。通常情況下,問(wèn)題設(shè)問(wèn)中會(huì)包含一定信息,而信息中又包含了解題切入點(diǎn),此類(lèi)隱含條件是我們解題的途徑之一。故而我們?cè)趯忣}過(guò)程中需準(zhǔn)確判斷各類(lèi)條件,進(jìn)而準(zhǔn)確提取有效、所需的信息,剔除無(wú)效信息,并在提煉出來(lái)的關(guān)鍵信息下判斷電場(chǎng)問(wèn)題。
此外,我們也要準(zhǔn)確把握相應(yīng)的物理量符號(hào),如該符號(hào)物理含義的確定。隨后,在疊加原理、矢量及標(biāo)量中合理進(jìn)行選擇,最后準(zhǔn)確判斷并計(jì)算問(wèn)題。
例1:倘若和
在進(jìn)入同一偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí),方向皆垂直于電場(chǎng)強(qiáng)度,那么在下屬情況下,兩者橫向位移大小之比為多少?
(1)以同樣的初速度進(jìn)入;(2)以同樣的初動(dòng)能進(jìn)入;(3)以同樣的初動(dòng)量進(jìn)入;(4)經(jīng)過(guò)同一加速電場(chǎng)后再進(jìn)入。
解析:我們?cè)诰唧w解答中,需了解帶電粒子在電場(chǎng)中受到的電場(chǎng)力相對(duì)于其自身受到的重力大小更大,故而可忽略其重力。偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中,帶電粒子在電場(chǎng)力作用下所作運(yùn)動(dòng)與平拋運(yùn)動(dòng)相似,以勻速且沿原速度的方向運(yùn)動(dòng),橫向做的勻加速運(yùn)動(dòng),故而可在牛頓第二定律、勻加速公式的運(yùn)用下,得到
。
在對(duì)(1)進(jìn)行解答時(shí),由于擁有相同的,故而
、l、
相同,因此
。而在初動(dòng)能相同的情況下進(jìn)入電場(chǎng)(
),
、l、
相同,故而
,如此一來(lái)也能得到
。而在對(duì)(3)進(jìn)行解答時(shí),具有相同的初動(dòng)量
,且
、l、
相同,可知
,
。而在對(duì)(4)進(jìn)行解答時(shí),以已知條件作為依據(jù)可知,當(dāng)加速電場(chǎng)加速后,可用
來(lái)表示粒子的動(dòng)能,其中
表示的是加速電壓,代入公式后可知
,由于
、
、
相同,
大小與電量及粒子質(zhì)量彼此間沒(méi)有關(guān)系存在,故而
。該題是以橫向位移
的比值作為解答對(duì)象,通常情況下,可將其表達(dá)式解出來(lái),并以題目中不同的限定條件為根據(jù),將其和粒子質(zhì)量、電量之間的比例關(guān)系找出來(lái),最后通過(guò)列比式完成問(wèn)題的解答。
2靜力問(wèn)題的解題思路和方法
2.1正確構(gòu)建力學(xué)模型
高中物理靜力學(xué)中,彈力與摩擦力是重點(diǎn)學(xué)習(xí)內(nèi)容,而力的合成與分解為重點(diǎn)、難點(diǎn)。因此,我們?cè)诮忸}過(guò)程中,需正確進(jìn)行力學(xué)模型的構(gòu)建。就力學(xué)模型而言,主要有如下兩種:其一,滑塊與水平面。此類(lèi)模式是以水平面上的力學(xué)分析為主。在模型構(gòu)建中,應(yīng)對(duì)題目中“光滑水平面”是否存在予以關(guān)注,倘若沒(méi)有,那么在模型構(gòu)建中需對(duì)摩擦力影響進(jìn)行考慮;其二,滑塊與斜面。此類(lèi)問(wèn)題相對(duì)復(fù)雜,對(duì)于大部分學(xué)生而言,力的分解都有一定難度,且大部分題目也與摩擦力有所關(guān)聯(lián),因此重力分解中應(yīng)以沿斜面方向、斜面垂直方向進(jìn)行。
2.2分析中確保力的完整性
靜力分析時(shí),應(yīng)為物體受力提供完整性保障。故而,我們?cè)诰唧w解答中需要研究物體所受的力。首先,需對(duì)“勻速/靜止”、“光滑面/斜面”等關(guān)鍵詞查找,借助關(guān)鍵詞進(jìn)行模型的構(gòu)建,并對(duì)其是否處于靜力平衡狀態(tài)進(jìn)行判斷[2]。隨后,在模型上表示題目中涉及的力,對(duì)物體能否在已知的力作用下保持平衡狀態(tài)進(jìn)行判斷;最后,對(duì)模型中是否有摩擦力存在進(jìn)行判斷,如果存在需判斷摩擦力大小與方向,以便為受力提供完整性保障。
2.3物體達(dá)到平衡的相關(guān)條件
以質(zhì)點(diǎn)為例,倘若某一質(zhì)點(diǎn)在外力作用下保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng),其本身?yè)碛械募铀俣葹?,保持平衡狀態(tài)。若想將質(zhì)點(diǎn)維持平衡,是其必要條件,通過(guò)正交分解可知
,
。就具體的物體來(lái)說(shuō),沒(méi)有水平加速度、豎直加速度使其得以實(shí)現(xiàn)平衡的條件,故而
,
。一旦物體受到三個(gè)力而保持平衡時(shí),三個(gè)力彼此具備一個(gè)共同點(diǎn),且三個(gè)力的矢量能組成封閉的三角形,每?jī)蓚€(gè)力的合力與第三個(gè)力相同,且具有相反的方向。
例2:圖1中剛架的約束反力為多少?
解析:研究剛架,對(duì)其受力情況進(jìn)行分析,得出上圖2,由此可知:
解得,,。
3結(jié)語(yǔ)
總而言之,我們?cè)趯?duì)高中物理有關(guān)電場(chǎng)及靜力的問(wèn)題機(jī)械能解答時(shí),首先就需要將相應(yīng)的解題思路與方法掌握,通過(guò)相關(guān)習(xí)題的反復(fù)練習(xí),在解題方法的合理運(yùn)用下完成問(wèn)題的解決,以便實(shí)現(xiàn)解題效率與準(zhǔn)確率的提升,進(jìn)而獲取更為優(yōu)異的成績(jī)。
參考文獻(xiàn)
[1]彭少揚(yáng).高中物理電場(chǎng)及靜力問(wèn)題解題的思路與方法[J].物理教學(xué)探討,2018(1):22-24.
[2]李新紀(jì).分析高中物理電場(chǎng)及靜力問(wèn)題解題的思路與方法[J].通訊世界,2017(4):248-249.
(作者單位:山東壽光現(xiàn)代中學(xué))