高考是高校選拔人才的考試,隨著國家強基計劃的推進,需要將少數(shù)優(yōu)秀學(xué)生選拔出來,高考物理壓軸題承載著對優(yōu)秀學(xué)生的選拔功能,為高校對人才的選拔起到了很好的作用.物理壓軸題往往集物理主干知識于一體,具有知識綜合性強,思維難度大,能力立意較高,區(qū)分度大,全面考查學(xué)生的理解能力、推理能力、分析綜合能力及應(yīng)用數(shù)學(xué)處理物理問題的能力;考查學(xué)生的物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究、科學(xué)態(tài)度等物理核心素養(yǎng).對物理壓軸題的分析求解是考生學(xué)科水平能力的體現(xiàn),也是考生“高分高能”的重要體現(xiàn).
根據(jù)高中物理學(xué)科內(nèi)容與課程標準,高考物理壓軸題通常表現(xiàn)為力學(xué)綜合型、粒子運動型、電磁感應(yīng)型等三種類型,本文通過實例分析高考物理軸題的類型特點,探索備考策略,為同學(xué)們科學(xué)復(fù)習(xí)備考提供幫助與指導(dǎo).
一、力學(xué)綜合型
力學(xué)綜合型壓軸題往往涉及到多物體多運動過程組合,考查內(nèi)容集力學(xué)主干知識如勻變速直線運動規(guī)律、牛頓運動定律、動能定理、動量定理、機械能守恒定律、能量守恒定律、動量守恒定律等于一體,往往與斜面、板塊、圓軌道、彈簧、碰撞等模型組合,將勻變速直線運動、圓周運動、拋體運動等典型的運動相結(jié)合,呈現(xiàn)出研究對象的多體性、物理過程的復(fù)雜性、已知條件的隱含性、問題討論的多樣性、數(shù)學(xué)方法的技巧性和求解的靈活性等特點,往往會涉及到力學(xué)三大觀點的綜合運用,有時也會與相關(guān)物理圖像聯(lián)系在一起,使問題的條件具有一定的隱含性,對分析綜合能力要求較高.
【試題1】(2024高考湖南卷第15題)如圖1所示,一水平放置的半徑為R的圓環(huán)形剛性窄槽固定在桌面上,槽內(nèi)嵌著質(zhì)量分別為m1、m2的大小相同的兩個小球A、B,小球與槽的兩壁剛好接觸而它們之間的摩擦可忽略不計,且槽的內(nèi)半徑遠大于球的半徑.
(1)若A球以初速度v0出發(fā),與B球發(fā)生碰撞,并粘在一起.求碰后兩球需要的向心力;
(2)若A球與B球發(fā)生的是彈性碰撞,且碰撞地點構(gòu)成一個等邊三角形,討論兩球質(zhì)量m1∶m2的值;
(3)若兩球發(fā)生的碰撞為非彈性碰撞,定義恢復(fù)系數(shù)為e=|v′2-v′1v1-v2|,請計算從第1次到第2n+1次碰撞過程中B球的路程(用m1、m2、e、R、n表達).
【立意】本題通過兩小球在圓弧管道內(nèi)多次碰撞考查物體的受力分析、牛頓運動定律、動量守恒定律、機械能守恒定律與運動學(xué)規(guī)律,涉及到多體重復(fù)運動問題,且問題條件隱含,綜合性強.通過設(shè)置碰撞類型、定義恢復(fù)系數(shù),要求學(xué)生具有較強的學(xué)習(xí)探究能力、信息處理能力、遷移能力,且對用數(shù)學(xué)知識分析物理問題的能力要求較高.
【分析】(1)根據(jù)受力分析與動量守恒定律,求出兩小球發(fā)生完全非彈性碰撞后的速度,由牛頓運動定律求出碰后所需要的向心力;(2)根據(jù)彈性碰撞規(guī)律(即碰撞過程中動量守恒與機械能守恒),求出碰后兩小球的速度;由碰撞地點構(gòu)成一個等邊三角形,推知碰后兩球各自所走的路程,用運動學(xué)的規(guī)律列式求解.注意問題隱含著小球A與B第一次彈性碰撞后,小球A有可能反彈或不反彈兩種情況,要分類討論,以防漏解;(3)根據(jù)恢復(fù)系數(shù)e的定義,學(xué)習(xí)并正確理解恢復(fù)系數(shù)的含義:即兩小每次碰后相對遠離的速度大小為碰前相對接近速度大小的e倍,再結(jié)合非彈性碰撞過程中滿足動量守恒,求出碰后兩球的速度;根據(jù)每次碰后兩球的運動特點,求出每次碰后B球運動時間與路程,通過遞推法求出第2n次碰后B球所走路程,再通過等比數(shù)列求和得出B球從第1次到第2n+1次碰撞過程中所走的總路程.
【解析】(1)設(shè)碰撞后的速度為v,由動量守恒定律有:m1v0 =(m1+m2)v
兩球碰后一起沿槽做圓周運動,所需向心力F=(m1+m2)v2R
解得:F=m1v20(m1+m2)R;
(2)設(shè)A、B兩第一次彈性碰撞后速率分別為v1、v2,由動量守恒與機械能守恒定律分別有:m1v0 = m1v1+m2v2,12m1v20=12m1v21+12m2v22;
可得:v1=m1-m2m+m2v0,v2=2m1m+m2v0;
由題意知,碰撞地點構(gòu)成一個等邊三角形(如圖2所示),下次碰撞在位置C,然后在位置A、再在位置B,…,不斷重復(fù)此過程.
(?。┤襞龊驛球反彈,反彈后與B球在位置C再碰,則 –v1 = 2v2,可得m1m2=15;
(ⅱ)若碰后A球不反彈,則B球比A多運動一周在位置C再碰,則v2 = 4v1,可得m1m2=21;
(3)第1次碰后設(shè)A、B的速度分別為vA1、vB1,由動量守恒有:
m1v0 = m1vA1+m2vB1;由恢復(fù)系數(shù)的定義有:vB1-vA1=ev0
可得:vA1=m1-em2m+m2v0,vB1=m1(1+e)m+m2v0;
碰后兩球相對離遠的速度大小為ev0,B球比A球多運動一周后兩球發(fā)生第2次碰.圓槽的周長為s =2πR,運動時間t1=sev0,B球走的路程x1 = vB1t1;
第2次碰撞過程有:m1v0 = m1vA2+m2vB2,且vA2-vB2=e2v0
可得:vA2=m1+e2m2m+m2v0,vB2=m1(1-e2)m+m2v0;
碰后兩球相對遠離速度大小為e2v0;A球比B球多運動一周后發(fā)生第3次碰撞,運動時間t2=svA2-vB2=se2v0,B球走的路程x2 = vB2t2;
……
第2n次碰撞過程有:m1v0 = m1vA2n+m2vB2n,且vA2n-vB2n=e2nv0
可得:vA2n=m1+e2nm2m+m2v0,vB2n=m1(1-e2n)m+m2v0;
碰后兩球相對遠離的速度大小為e2nv0;A比B多運動一周后發(fā)生第2n+1次碰撞,運動時間t2n=se2nv0,B球走的路程x2n = vB2nt2n;
B球所走的總路程為xB=x1+x2+…+x2n=2πRm1m1+m2·e2n-1e2n(e-1).
【點評】此壓軸題屬于力學(xué)綜合型,涉及到多體重復(fù)運動過程.求解時應(yīng)根據(jù)程序分析法,正確分析物體的受力情況與運動情況,靈活應(yīng)用牛頓運動定律、動量守恒定律與機械能守恒定律及運動學(xué)規(guī)律與圓周運動規(guī)律進行求解.在分析過程中應(yīng)充分挖掘出題目中的隱含條件:第(2)問中兩球彈性碰撞,隱含著碰后A球可能反彈或不反彈兩種情況;碰撞地點構(gòu)成等邊三角形,隱含著每次碰后兩球所走的路程之比是一定的;第(3)問中兩球共進行了2n次碰撞,但由于每次碰撞過程兩球系統(tǒng)的總動量守恒,而總動量大小為A球第1次碰前的動量即m1v0;恢復(fù)系數(shù)e的含義即每次碰后兩球相對速度大小為碰前相對速度大小的e倍;第奇數(shù)次碰撞后B球超前A球的運動即B遠離A,但由于圓形槽軌道的制約,然后B再從A的后面追上A與之發(fā)生下次碰撞;第偶數(shù)次碰撞后A遠離B,同樣A從B的后面追上B再與之發(fā)生下次碰撞;由遞推法與數(shù)列求和法求出B球發(fā)生第2n+1次碰撞前運動的總路程.本題對隱含條件的挖掘與物理過程的分析,體現(xiàn)了物理觀念、運動觀念、相互作用觀念、能量觀念及科學(xué)推理論證、質(zhì)疑創(chuàng)新等物理學(xué)科核心素養(yǎng).
二、粒子運動型
粒子運動型壓軸題大致有兩類,一是帶電粒子依次進入不同的有界電、磁場區(qū)域運動,二是粒子進入由電場、磁場等組合場或復(fù)合場區(qū)運動.其運動形式有勻變速直線運動、類拋體運動與勻速圓周運動.涉及到受力與運動分析、臨界狀態(tài)分析、運動的合成與分解以及相關(guān)的數(shù)學(xué)知識等.問題的特征是有些隱含條件需要通過一些幾何知識獲得,對數(shù)學(xué)能力及空間想象能力的要求較高.
【試題2】(2024全國新高標卷第13題)一質(zhì)量為m、電荷量為q(q gt; 0)的帶電粒子始終在同一水平面內(nèi)運動,其速度可用如圖3所示的直角坐標系內(nèi)一個點P(vx、vy)表示,vx、vy分別為粒子速度在水平面內(nèi)兩個坐標軸上的分量.粒子出發(fā)時P位于圖中a(0,v0)點,粒子在水平方向的勻強電場作用下運動,P點沿線段ab移動到b(v0,v0)點;隨后粒子離開電場,進入方向豎直、磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場,P點沿以O(shè)為圓心的圓弧移動至c(-v0,v0)點;然后粒子離開磁場返回電場,P點沿線段ca回到a點.已知任何相等的時間內(nèi)P點沿圖中閉合曲線通過的曲線長度都相等.不計粒子重力.求
(1)粒子在磁場中做圓周運動的半徑r和周期T;
(2)電場強度E的大??;
(3)P點沿圖中閉合曲線移動1周回到a點時,粒子位移大小.
【立意】本題將帶電粒子在勻強電場中的類平拋運動與在勻強磁場中的勻速圓周運動相結(jié)合,是高考物理壓軸題高頻考點之一.考查內(nèi)容本為學(xué)生熟悉的經(jīng)典問題,但試題在命制時拋棄該類問題命題的一般思路,即告知電場、磁場的分布與邊界情況、粒子的初速度等條件,由運動與力的關(guān)系判斷粒子運動的軌跡及相關(guān)問題,創(chuàng)造性地以速度二維坐標圖像的方式呈現(xiàn)出粒子速度在水平面內(nèi)直角坐標系中兩個坐標軸上的速度分量的變化情況,深刻考查學(xué)生對矢量概念的理解與應(yīng)用,將用建立直角坐標系分析處理矢量的理念上升了一個層次.將物理圖像結(jié)合題干中文字進行綜合表征,在一定程度上,需要考生構(gòu)建出此類問題的一個傳統(tǒng)的試題情境,充分發(fā)揮想象力,將場空間結(jié)構(gòu)和粒子的運動過程建構(gòu)起來.
【分析】在速度vyOvx坐標系中,根據(jù)矢量的合成法則,動點P與坐標原點O的連線長度表示粒子在對應(yīng)點的速度大小v(圖4);結(jié)合以上的審題分析,將題圖粒子的速度變化圖像提供的信息與題干中的相關(guān)文字對粒子運動的描述,轉(zhuǎn)譯到粒子運動軌跡坐標系xOy內(nèi),定性畫出與速度坐標系內(nèi)各段速度變化相對應(yīng)的粒子運動軌跡(圖5),揭示出問題的本真——該題實質(zhì)上就是一道經(jīng)典的帶電粒子在電場與磁場的組合場中在同一平面內(nèi)的類平拋運動與圓周運動相結(jié)合的問題,還原粒子的運動真實情境:粒子先以初速度v0只在電場力作用下在電場中做一段類平拋運動,然后進入磁場中做圓心角為2700的圓周運動,再出磁場回到電場中做一段逆向類平拋運動,回到初始狀態(tài)下的速度.利用牛頓運動定律(或動量定理)、平拋運動規(guī)律與圓周運動規(guī)律列出相關(guān)表達式即可求解.
【解析】(1)粒子在磁場中做圓周運動時速度大小為v=v20+v20=2v0
粒子在勻強磁場中運動,由洛倫茲力提供向心力有:Bqv=mv2r=m2πTv
解得:r=2mv0Bq,T=2πmBq;
(2)解法1:由題意知在任何相等時間(Δt)內(nèi)粒子速度曲線上P點沿圖3中閉合曲線通過的曲線長度(Δv)相等,即比值ΔvΔt為定值,粒子在運動過程中任意位置的加速度大小相等,可知粒子在電場與磁場中的加速度大小相等,即:Bqvm=Eqm,可得E=2Bv0;
解法2:如圖4,粒子速度坐標圖像中圓弧半徑為v=2v0,P點沿圖中曲線移動的速率一定,P點從a→b速度變化時間tab與從b→d速度變化時間t滿足v0tab=vθt;又t=θmBq,可得tab=2m2Bq;P點從a→b過程粒子在x方向上由動量定理有:Eqtab = mv0;解得E=2Bv0;
(3)解法1:根據(jù)題意分析知P點從b點到c點,粒子在磁場中轉(zhuǎn)過的角度為270°,畫出粒子的運動軌跡(圖5),從a到b過程中在x方向上有:Eqtab = mv0,
在y方向位移為L = v0tab,根據(jù)幾何知識可得ybc=2r
由對稱性知,vy-vx圖像中P點移動一周粒子在空間運動的位移的大小ya′a = ybc -2L
聯(lián)立解得ya"""" ′a=(2-2)mv0Ba;
解法2: P點沿速度圖像移動一周,粒子在磁場中運動y軸方向位移大小d1 = 2rsin450,
在電場中運動y軸方向位移大小d2 = 2v0tab,又Eqtab = mv0,yaa′ = d1 –d2,聯(lián)立可得yaa′的值.
【點評】這道壓軸題讓學(xué)生感到既熟悉又陌生.熟悉的是帶電粒子在電磁組合場中運動,是一個經(jīng)典的物理模型,陌生的是題目對電場、磁場的分布與邊界情況、粒子的初速度等信息的表征方式,通過粒子運動的速度變化圖像來呈現(xiàn),在該圖像中隱含著豐富的解題信息,要求學(xué)生能充分地揭示出圖像中隱含的粒子運動信息,建立粒子速度空間和運動空間的關(guān)聯(lián),畫出對應(yīng)的粒子運動軌跡圖,才能有豁然開朗之感;該題較好地考查了學(xué)生的創(chuàng)新思維,考查了學(xué)生的識圖、用圖與作圖能力.試題將數(shù)與形有機地結(jié)合,打破了以往關(guān)于這類問題程式化的命題方式.完成本題的求解需要學(xué)生有較強的學(xué)習(xí)、遷移、分析、應(yīng)用、綜合、推理和探究能力.
三、電磁感應(yīng)型
電磁感應(yīng)型壓軸題往往與導(dǎo)軌、滑桿或?qū)w框、電容器、電阻等器件相結(jié)合,考查內(nèi)容主要集中在電磁感應(yīng)與力學(xué)中力的平衡、力與運動、動量與能量的關(guān)系上,有時也能與電磁感應(yīng)的相關(guān)圖像問題相結(jié)合,與電路知識綜合,與現(xiàn)代科技結(jié)合緊密,對理論聯(lián)系實際的能力要求較高.
【試題3】(2024高考湖北卷第15題)如圖6所示,兩足夠長平行金屬直導(dǎo)軌MN、PQ的間距為L,固定在同一水平面內(nèi),直導(dǎo)軌在左端M、P點分別與兩條豎直固定、半徑為L的1/4圓弧導(dǎo)軌相切.MP連線與直導(dǎo)軌垂直,其左側(cè)無磁場,右側(cè)存在磁感應(yīng)強度大小為B、方向豎直向下的勻強磁場.長為L、質(zhì)量為m、電阻為R的金屬棒ab跨放在兩圓弧導(dǎo)軌的最高點.質(zhì)量為2m、電阻為6R的均勻金屬絲制成一個半徑為L的圓環(huán),水平放置在兩直導(dǎo)軌上,其圓心到兩直導(dǎo)軌的距離相等.忽略導(dǎo)軌的電阻、所有摩擦以及金屬環(huán)的可能形變,金屬棒、金屬環(huán)均與導(dǎo)軌始終接觸良好,重力加速度大小為g.現(xiàn)將金屬棒ab由靜止釋放,求
(1)ab剛越過MP時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大??;
(2)金屬環(huán)剛開始運動時的加速度大?。?/p>
(3)為使ab在整個運動過程中不與金屬環(huán)接觸,金屬環(huán)圓心初始位置到MP的最小距離.
【立意】本題考查電磁感應(yīng)與力學(xué)的綜合問題.通過圓弧軌道與水平直軌道、滑桿、金屬環(huán)在有界磁場中運動,考查受力分析、安培力、牛頓運動定律、法拉第電磁感應(yīng)定律、閉合電路歐姆定律、動量定理、動量守恒定律、機械能守恒定律等基本知識與規(guī)律,涉及到多物體、多過程,且條件隱含,全面考查電磁感應(yīng)與電路、力學(xué)主干知識的綜合分析與應(yīng)用能力,體現(xiàn)了綜合性、創(chuàng)新性與應(yīng)用性等新課標理念.
【分析】(1)金屬棒ab在圓弧導(dǎo)軌上運動過程中機械能守恒,可求ab棒運動到水平軌道左端進入磁場時的初速度v0,應(yīng)用E=BL0v即求出此時金屬棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大??;(2)由于不計摩擦,在金屬棒剛進入磁場時,金屬棒與金屬環(huán)及導(dǎo)軌組成回路中出現(xiàn)感應(yīng)電流,金屬環(huán)受到安培力的作用向右加速運動;正確分析電路結(jié)構(gòu),求出電路中總電阻,應(yīng)用歐姆定律求金屬環(huán)中的電流,由安培力公式求環(huán)受到的安培力(即為環(huán)受到的合力),應(yīng)用牛頓第二定律可以求出金屬環(huán)開始運動時的加速度大小;(3)金屬棒進入磁場后,在安培力作用下做減速運動,金屬環(huán)做加速運動;但隱含著同一時刻金屬棒與金屬環(huán)受到的安培力等大、反向,系統(tǒng)受到的合力為零,遵循動量守恒定律;棒與環(huán)不接觸,兩者最后等速一起勻速運動;此過程中金屬棒與金屬環(huán)均做變加速運動,一般不能用運動學(xué)規(guī)律與動能定理求它們運動的距離.由于金屬棒受到的安培力的沖量可用通過棒的感應(yīng)電荷量來表達,而感應(yīng)電荷量又可通過金屬棒與金屬環(huán)間相對運動的距離來表達,從而為應(yīng)用動量定理求解此類電磁感應(yīng)中導(dǎo)體間相對運動的距離帶來了可能.
【解析】(1)設(shè)金屬棒ab由靜止釋放運動到MP位置時速度為v0,由機械能守恒定律有:
mgL=12mv20,可得v0=2gL;
此時金屬棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小為E=BLv0=BL2gL;
(2)作出金屬環(huán)在兩導(dǎo)軌上的俯視圖(圖7),由幾何關(guān)系有:sinθ=0.5LL=0.5,θ =30°,可知金屬環(huán)在導(dǎo)軌間的兩段圓弧對應(yīng)的圓心角均為60°,每段的電阻均為r=16×6R=R;軌道外側(cè)的兩端圓弧對應(yīng)的電阻被兩直導(dǎo)軌短路.整個回路的總電阻為R0=R+12r=32R,當金屬棒ab剛越過MP時,通過ab的感應(yīng)電流大小為I=ER0
金屬環(huán)在導(dǎo)軌間的兩段圓弧每段的等效長度均為L,對金屬環(huán)由牛頓第二定律有:
2BL·I2=2ma;解得:a=B2L22gL3mR;
(3)由于金屬環(huán)做加速運動,金屬棒做減速運動,為使ab在整個運動過程中不與金屬環(huán)接觸,則金屬棒ab恰好追上金屬環(huán)時兩者等速(設(shè)為v).同一時刻金屬環(huán)與金屬棒ab所受的安培力等大反向,故系統(tǒng)的動量守恒,有:mv0 = (m+2m)v
設(shè)此過程的時間為Δt,通過金屬棒的平均電流為I-,金屬棒相對金屬環(huán)圓心運動距離為Δx.選取水平向右為正方向,對金屬棒ab由動量定理有:-BI-LΔt=mv-mv0
流過金屬棒的感應(yīng)電荷量為:I-Δt=q=ΔΦR0=BLΔxR0
聯(lián)立解得:Δx=mR2gLB2L2;
則金屬環(huán)圓心初始位置到MP的最小距離d=L+Δx=L+mR2gLB2L2.
【點評】本壓軸題是電磁感應(yīng)與力學(xué)的綜合問題.正確分析金屬棒與金屬環(huán)的受力情況與運動情況,是解題的前提與關(guān)鍵.明確受力分析與運動過程分析后,靈活應(yīng)用牛頓第二定律、動量守恒定律、閉合電路歐姆定律與安培力公式、動量定理即可解題.同時在分析過程中應(yīng)充分尋找題目中的隱含條件:根據(jù)金屬環(huán)與兩水平導(dǎo)軌間的位置關(guān)系,金屬環(huán)在兩導(dǎo)軌間的左、右兩段間的電阻均為R,其它部分的電阻被導(dǎo)軌短路,整體金屬環(huán)接入電路中的等效電阻為12R;金屬棒與金屬環(huán)均沿水平導(dǎo)軌向右運動,回路中產(chǎn)生的總感應(yīng)電動勢等于棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢與環(huán)產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢之差;當金屬棒與金屬環(huán)等速時回路中的總感應(yīng)電動勢為零,電流為零,安培力為零,此時棒與環(huán)均以同一速度做勻速運動.用動量定理求電磁感應(yīng)中滑桿間相對運動的距離,是本題命題的創(chuàng)新點,體現(xiàn)了科學(xué)建模、科學(xué)推理、科學(xué)論證等物理學(xué)科核心素養(yǎng).
基于以上對2024年高考三道物理壓軸題的分析,從知識層面上看,三題都涉及到物體的受力分析、牛頓運動定律、動量定理與動量守恒定律、動能定理及機械能守恒定律及直線、曲線運動的基本規(guī)律及物理圖像等主要知識;從能力層面上看,三題都很好的考查了學(xué)生的理解能力、推理能力、綜合分析能力.試題有很多相似之處,都是關(guān)于多體多過程的運動問題,其主要運動形式是直線運動與曲線運動,相互作用方式為碰撞與等效碰撞等,且對圖像的理解與應(yīng)用、對相關(guān)的數(shù)學(xué)知識的要求較高,突出了對物理核心素養(yǎng)的考查,注重基礎(chǔ),強調(diào)主干,淡化解題技巧,強化學(xué)生的信息加工、邏輯推理等關(guān)鍵能力及運用基本物理規(guī)律解決問題的能力.試題利用圖像呈現(xiàn)豐富的物理信息,增加了試題信息的廣度.要求學(xué)生從圖像中獲取信息,建立起圖像、文字等不同信息呈現(xiàn)方式之間的聯(lián)系,正確構(gòu)建物理情景.
試題情景具有時間與空間的過程性,在物理過程中考查學(xué)生對物理基本概念、基本物理規(guī)律的理解與應(yīng)用.在實際問題、實際過程中考查學(xué)生建立物理模型的能力.試題要求學(xué)生認識實際問題,分析物理過程,找出實際問題的關(guān)鍵點,建立相應(yīng)的物理模型,做到具體問題具體分析,將物理知識、方法與具體的物理過程、問題條件結(jié)合起來,不死記結(jié)論,不硬套公式.
對于多體多過程運動問題,要仔細觀察過程特征,妥善運用物理規(guī)律.觀察每一個過程特征和尋找過程之間的聯(lián)系是求解多運動過程問題的兩個關(guān)鍵.分析過程特征需仔細分析每個過程的約束條件,如物體的受力情況、狀態(tài)參量等,以便運用相應(yīng)的物理規(guī)律逐個進行研究.至于過程之間的聯(lián)系,則可從物體運動的速度、位移、時間等方面去尋找.如研究某一物體所受到力的瞬時作用力與物體運動狀態(tài)的關(guān)系(或加速度)時,一般用牛頓運動定律解決;涉及做功和位移時優(yōu)先考慮動能定理;對象為一系統(tǒng),且它們之間有相互作用時,優(yōu)先考慮能的轉(zhuǎn)化與守恒定律.靈活選用物理規(guī)律是解決問題的關(guān)鍵.一般多運動過程問題要注重掌握好兩種基本的分析思路:(1)按時間先后順序發(fā)生的綜合題,可劃分為幾個簡單的階段,逐一分析清楚每個階段相關(guān)物理量的關(guān)系規(guī)律,弄清前一階段與下一階段的聯(lián)系,從而建立方程求解的“分段法”;(2)在同一時間內(nèi)發(fā)生幾種相互關(guān)聯(lián)的物理現(xiàn)象,須分解為幾種簡單的現(xiàn)象,對每一種現(xiàn)象利用相應(yīng)的物理概念和規(guī)律建立方程求解的“分解法”.
總之,高考物理壓軸的類型與考點基本穩(wěn)定,但一般會打破傳統(tǒng)的命題方式而進行創(chuàng)新命題,會有效地打破學(xué)生的思維定勢,讓一些機械刷題的學(xué)生感到用刷題方式習(xí)得的一些固有思維與方法對壓軸題的分析求解價值很小.因此,我們的物理學(xué)習(xí)與備考要注重培養(yǎng)能力,重視對物理模型的構(gòu)建,重視物理過程分析,注重把物理情境和數(shù)學(xué)建模完美地結(jié)合起來,培養(yǎng)創(chuàng)新思維能力.反機械式的刷題,這是提高物理學(xué)習(xí)和備考的最有效的途徑.
【作者簡介:物理高級教師,從事高中學(xué)物理教學(xué)與物理競賽輔導(dǎo)工作已35年,擅長于高中物理教學(xué)與研究, 主研2個省級教科研課題,500余篇教學(xué)論文與20個多媒體教學(xué)課件在全國教學(xué)刊物公開發(fā)表,30余篇教學(xué)論文及多媒體課件獲全國級獎;輔導(dǎo)學(xué)生物理奧賽200多人次獲得全國及省級獎;參加過湖北省試驗教材的開發(fā)與編寫,為省級中學(xué)物理骨干教師舉行師資培訓(xùn)工作,被評為全國骨干教師和省級學(xué)科帶頭人】
責任編輯 李平安