孫曰雷

【摘要】計(jì)算題是高中物理壓軸題常見(jiàn)題型，具有難度大、綜合性強(qiáng)、計(jì)算繁瑣的特點(diǎn)，是學(xué)生最頭痛的題型之一.本文針對(duì)計(jì)算題解題技巧展開(kāi)討論，首先分析計(jì)算題解題要點(diǎn)，然后結(jié)合兩道例題詳細(xì)分析計(jì)算題的解題方法.

【關(guān)鍵詞】高中物理；解題教學(xué)；解題技巧

高中物理計(jì)算題涉及物理知識(shí)較多，且運(yùn)用規(guī)律較多，對(duì)學(xué)生思維能力、解題能力的要求比較高.然而從實(shí)際來(lái)看，大部分學(xué)生并不具備較高的解題能力、思維能力.所以，高中物理教師應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)解題教學(xué)的力度，詳細(xì)講解各種計(jì)算題的解題方法、技巧，提升學(xué)生的解題能力.

1 計(jì)算題基本解題要點(diǎn)

計(jì)算題目的解題不僅僅是計(jì)算，更重要的是知識(shí)、思維的應(yīng)用.一般地，要注意以下解題要點(diǎn)：

1.1 讀題

讀題是解題的開(kāi)端，物理計(jì)算題的題干多是由幾句話組成，其中涉及背景、物理情境、題干條件等信息.學(xué)生要做的是在讀題的過(guò)程中篩選出有用的信息，找出已知量之間的關(guān)系，列出等式，進(jìn)行計(jì)算.從實(shí)際來(lái)看，雖然部分學(xué)生在讀題過(guò)程中能簡(jiǎn)單理解題干信息，但是并不能很快找到已知量、未知量之間的關(guān)系.尤其是在復(fù)雜的題目中，部分學(xué)生甚至不能完全讀懂題目.面對(duì)這一情況，教師應(yīng)當(dāng)教會(huì)學(xué)生如何研讀題目.所謂“研讀”是指細(xì)讀題干信息，了解其中的條件、情境.尤其是要逐字逐句地讀，邊讀邊思索，搞清楚題干信息涉及的各種物理知識(shí)，并挖掘出其中的隱藏條件，明確物理過(guò)程，以便找到未知條件、已知條件之間的內(nèi)在邏輯關(guān)系.

1.2 解題的注意事項(xiàng)

在解題時(shí)要重點(diǎn)注意以下事項(xiàng)：第一，合理選擇研究對(duì)象.確定研究對(duì)象是單一的物體，還是物體所在系統(tǒng).第二，過(guò)程選擇.根據(jù)時(shí)間順序，確定是研究單一過(guò)程還是系統(tǒng)過(guò)程.第三，方法選擇.可應(yīng)用在計(jì)算題中的解題方法有守恒法、定理法、公式法、圖象法等.學(xué)生要根據(jù)題干條件，合理選擇與其相適應(yīng)的解題方法.第四，準(zhǔn)確計(jì)算.有一部分學(xué)生存在粗心大意的毛病，在計(jì)算中學(xué)生應(yīng)盡可能認(rèn)真、仔細(xì)地計(jì)算，保證結(jié)果的準(zhǔn)確性.

2 計(jì)算題解題技巧實(shí)例分析

2.1 力學(xué)綜合題的解題技巧

力學(xué)綜合試題具有已知條件隱含性、過(guò)程復(fù)雜性、對(duì)象多樣性、技巧靈活性等特點(diǎn).在解題時(shí)學(xué)生要在有限的時(shí)間內(nèi)完成讀題，篩選出有利條件，并綜合應(yīng)用力學(xué)知識(shí)列出關(guān)系式，完成計(jì)算.

例如 某學(xué)習(xí)小組制作了一個(gè)游戲裝置，如圖1所示.在點(diǎn)A用彈射裝置將靜止小滑塊以v0的初速度射出沿直線軌道運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)B后，進(jìn)入到半徑為R的光滑軌道內(nèi)，運(yùn)動(dòng)一周后再次滑行到點(diǎn)C.而C點(diǎn)右側(cè)存在一個(gè)陷阱.據(jù)測(cè)量，C、D兩點(diǎn)之間的水平距離s為0.6m，高度差h為0.2m.A、B兩點(diǎn)之間的距離L1為1m，B、C兩點(diǎn)之間的距離L2為2.6m，光滑圓形軌道半徑R為0.3m，滑塊與水平軌道之間的動(dòng)摩擦因素為μ=0.5.計(jì)算小滑塊恰好通過(guò)圓形軌道最高點(diǎn)時(shí)，小滑塊在點(diǎn)A彈出的速度為多少？如果游戲規(guī)定，小滑塊不掉進(jìn)陷阱為勝，那么小滑塊在A點(diǎn)的彈射速度大小范圍為多少？

假設(shè)小球在圓形軌道最高點(diǎn)的速度為v，在該點(diǎn)依據(jù)牛頓第二定律可得到：m球g=m球v2R.在點(diǎn)B到圓形軌道最高點(diǎn)的過(guò)程中，根據(jù)機(jī)械能守恒，得到：12m球vB2=2m球gR+12m球v2.從從A點(diǎn)到B點(diǎn)的過(guò)程中，根據(jù)習(xí)動(dòng)能定理得：－μm球gL1=12m球vB2－12m球v02.最終聯(lián)立三個(gè)關(guān)系式計(jì)算可得到v0=5m/s.

針對(duì)第二問(wèn).根據(jù)第一問(wèn)，已經(jīng)得知小球恰好通過(guò)運(yùn)行軌道最高點(diǎn)處時(shí)小球的初速度.也就是說(shuō)，小球初速度在這兩個(gè)速度之間就能停留在BC之間.從A到點(diǎn)C可應(yīng)用動(dòng)能定理可得到：－μm球gL1+L2=0－12m球v02.經(jīng)過(guò)計(jì)算可得到其速度為6m/s.綜上，如果小球停在了BC之間，則小球的速度應(yīng)在5～6m/s之間.第二種是越過(guò)陷阱，通過(guò)C點(diǎn)后做平拋運(yùn)動(dòng).這時(shí)在水平方向，可得到s=12vct，h=12gt2.從A到C再根據(jù)動(dòng)能定理得到：－μm球gL1+L2=12m球vc2－12m球v32，經(jīng)過(guò)計(jì)算可得到v3=35m/s.綜上，可知小球速度大于35m/s時(shí)，小球可越過(guò)陷阱，通過(guò)點(diǎn)C后做平拋運(yùn)動(dòng).

2.2 粒子運(yùn)動(dòng)

粒子運(yùn)動(dòng)更復(fù)雜.因?yàn)閹щ娏Ｗ釉趧驈?qiáng)電場(chǎng)、磁場(chǎng)、復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)有不同的特點(diǎn)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程相對(duì)復(fù)雜、繁瑣.而且從近年高考題來(lái)看，粒子運(yùn)動(dòng)的考察重點(diǎn)在周期、半徑、軌跡、速度、臨界值等方面，才能列出準(zhǔn)確的關(guān)系式，進(jìn)行計(jì)算得到準(zhǔn)確的結(jié)果.

例如 如圖2所示，兩個(gè)金屬板間接有如圖3所示的電壓隨時(shí)間變化關(guān)系圖.已知兩個(gè)點(diǎn)板間電場(chǎng)是均勻的，且板外無(wú)電場(chǎng).經(jīng)測(cè)量知板長(zhǎng)為L(zhǎng)=0.2m，板間距離為d=0.2m.又知MN為金屬板右側(cè)的一個(gè)大且平均的勻強(qiáng)磁場(chǎng).其中兩板中線OO′與MN垂直，且磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=5×10－3T，磁感應(yīng)強(qiáng)度與紙面垂直.現(xiàn)在有一帶正電粒子沿中線OO′連續(xù)射入電場(chǎng)，且具有初速度v0=105m/s，比荷為105C/kg.現(xiàn)認(rèn)為粒子通過(guò)電場(chǎng)區(qū)域的時(shí)間極短，且認(rèn)為電場(chǎng)恒定.求在t=0.1s時(shí)，帶電粒子射入電場(chǎng)，進(jìn)入磁場(chǎng)后、出磁場(chǎng)后其在MN上的留下點(diǎn)之間的距離為多少？

首先，根據(jù)題干信息，已知帶電粒子所受重力可忽略.那么其在電磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律與力學(xué)運(yùn)動(dòng)規(guī)律類似.所以，可應(yīng)用力學(xué)運(yùn)動(dòng)定理、公式推導(dǎo)、計(jì)算這類題目.其次，根據(jù)圖示當(dāng)t=0.1s時(shí)，帶電粒子射入電場(chǎng)后，在金屬板之間作勻速直線運(yùn)動(dòng)，那么可得：qvB=mv2R.最后，計(jì)算得到：R=mvqB=0.2m，那么所求距離應(yīng)當(dāng)為2R=0.4m.從這道題目的解析中能夠看出其實(shí)物理知識(shí)之間是相互聯(lián)系、相互轉(zhuǎn)化的.學(xué)生在解題中要靈活應(yīng)用這些知識(shí)，才能準(zhǔn)確解題.

3 結(jié)語(yǔ)

總而言之，高中物理計(jì)算題的解題難度比較高，教師與學(xué)生應(yīng)當(dāng)共同學(xué)習(xí)，不斷深入研究相關(guān)解題技巧、方法，保證解題效率.

參考文獻(xiàn)：

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