高中物理解題研究套路與理解
高中物理解題研究套路與理解
很多高中生都會抱怨，物理太難學了。學習起來毫無頭緒，不知從何下手，總是找不到方法，題目做了很多，但是成績總是上不去。如何才能學好物理呢?小編在這里整理了相關(guān)資料，快來學習學習吧!
16大常見題型與解題方法
題型1 直線運動問題
題型概述：直線運動問題是高考的熱點，可以單獨考查，也可以與其他知識綜合考查。單獨考查若出現(xiàn)在選擇題中，則重在考查基本概念，且常與圖像結(jié)合;在計算題中常出現(xiàn)在第一個小題，難度為中等，常見形式為單體多過程問題和追及相遇問題。
思維模板：解圖像類問題關(guān)鍵在于將圖像與物理過程對應起來，通過圖像的坐標軸、關(guān)鍵點、斜率、面積等信息，對運動過程進行分析，從而解決問題。對單體多過程問題和追及相遇問題應按順序逐步分析，再根據(jù)前后過程之間、兩個物體之間的聯(lián)系列出相應的方程，從而分析求解，前后過程的聯(lián)系主要是速度關(guān)系，兩個物體間的聯(lián)系主要是位移關(guān)系。
題型2 物體的動態(tài)平衡問題
題型概述：物體的動態(tài)平衡問題是指物體始終處于平衡狀態(tài)，但受力不斷發(fā)生變化的問題。物體的動態(tài)平衡問題一般是三個力作用下的平衡問題，但有時也可將分析三力平衡的方法推廣到四個力作用下的動態(tài)平衡問題。
思維模板：
(1)解析法：解決此類問題可以根據(jù)平衡條件列出方程，由所列方程分析受力變化。
(2)圖解法：根據(jù)平衡條件畫出力的合成或分解圖，根據(jù)圖像分析力的變化。
題型3 運動的合成與分解問題
題型概述：運動的合成與分解問題常見的模型有兩類。一是繩(桿)末端速度分解的問題，二是小船過河的問題，兩類問題的關(guān)鍵都在于速度的合成與分解。
思維模板：
(1)在繩(桿)末端速度分解問題中，要注意物體的實際速度一定是合速度，分解時兩個分速度的方向應取繩(桿)的方向和垂直繩(桿)的方向。如果有兩個物體通過繩(桿)相連，則兩個物體沿繩(桿)方向速度相等。
(2)小船過河時，同時參與兩個運動，一是小船相對于水的運動，二是小船隨著水一起運動，分析時可以用平行四邊形定則，也可以用正交分解法，有些問題可以用解析法分析，有些問題則需要用圖解法分析。
題型4 拋體運動問題
題型概述：拋體運動包括平拋運動和斜拋運動，不管是平拋運動還是斜拋運動，研究方法都是采用正交分解法，一般是將速度分解到水平和豎直兩個方向上。
思維模板：
(1)平拋運動物體在水平方向做勻速直線運動，在豎直方向做勻加速直線運動，其位移滿足x=v0t,y=gt2/2，速度滿足vx=v0,vy=g。
(2)斜拋運動物體在豎直方向上做上拋(或下拋)運動，在水平方向做勻速直線運動，在兩個方向上分別列相應的運動方程求解。
題型5 圓周運動問題
題型概述：圓周運動問題按照受力情況可分為水平面內(nèi)的圓周運動和豎直面內(nèi)的圓周運動，按其運動性質(zhì)可分為勻速圓周運動和變速圓周運動。水平面內(nèi)的圓周運動多為勻速圓周運動，豎直面內(nèi)的圓周運動一般為變速圓周運動。對水平面內(nèi)的圓周運動重在考查向心力的供求關(guān)系及臨界問題，而豎直面內(nèi)的圓周運動則重在考查最高點的受力情況。
思維模板：
(1)對圓周運動，應先分析物體是否做勻速圓周運動，若是，則物體所受的合外力等于向心力，由F合=mv2/r=mrω2列方程求解即可;若物體的運動不是勻速圓周運動，則應將物體所受的力進行正交分解，物體在指向圓心方向上的合力等于向心力。
(2)豎直面內(nèi)的圓周運動可以分為三個模型：
?、倮K模型：只能對物體提供指向圓心的彈力，能通過最高點的臨界態(tài)為重力等于向心力。
?、跅U模型：可以提供指向圓心或背離圓心的力，能通過最高點的臨界態(tài)是速度為零。
?、弁廛壞Ｐ停褐荒芴峁┍畴x圓心方向的力，物體在最高點時，若v<(gR)1/2，沿軌道做圓周運動，若v≥(gR)1/2，離開軌道做拋體運動。
題型6 牛頓運動定律的綜合應用問題
題型概述：牛頓運動定律是高考重點考查的內(nèi)容，每年在高考中都會出現(xiàn)，牛頓運動定律可將力學與運動學結(jié)合起來，與直線運動的綜合應用問題常見的模型有連接體、傳送帶等，一般為多過程問題，也可以考查臨界問題、周期性問題等內(nèi)容，綜合性較強。天體運動類題目是牛頓運動定律與萬有引力定律及圓周運動的綜合性題目，近幾年來考查頻率極高。
思維模板：以牛頓第二定律為橋梁，將力和運動聯(lián)系起來，可以根據(jù)力來分析運動情況，也可以根據(jù)運動情況來分析力。對于多過程問題一般應根據(jù)物體的受力一步一步分析物體的運動情況，直到求出結(jié)果或找出規(guī)律。
對天體運動類問題，應緊抓兩個公式：
GMm/r2=mv2/r=mrω2=mr4π2/T2
GMm/R2=mg
對于做圓周運動的星體(包括雙星、三星系統(tǒng))，可根據(jù)公式分析;對于變軌類問題，則應根據(jù)向心力的供求關(guān)系分析軌道的變化，再根據(jù)軌道的變化分析其他各物理量的變化。
題型7 機車的啟動問題
題型概述：機車的啟動方式?？疾榈挠袃煞N情況，一種是以恒定功率啟動，一種是以恒定加速度啟動，不管是哪一種啟動方式，都是采用瞬時功率的公式P=Fv和牛頓第二定律的公式F-f=ma來分析。
思維模板：
(1)機車以額定功率啟動。機車的啟動過程如圖所示，由于功率P=Fv恒定，由公式P=Fv和F-f=ma知，隨著速度v的增大，牽引力F必將減小，因此加速度a也必將減小，機車做加速度不斷減小的加速運動，直到F=f，a=0，這時速度v達到最大值vm=P額定/F=P額定/f。
這種加速過程發(fā)動機做的功只能用W=Pt計算，不能用W=Fs計算(因為F為變力)。
(2)機車以恒定加速度啟動。恒定加速度啟動過程實際包括兩個過程。如圖所示，“過程1”是勻加速過程，由于a恒定，所以F恒定，由公式P=Fv知，隨著v的增大，P也將不斷增大，直到P達到額定功率P額定，功率不能再增大了;“過程2”就保持額定功率運動。
過程1以“功率P達到最大，加速度開始變化”為結(jié)束標志。過程2以“速度最大”為結(jié)束標志.過程1發(fā)動機做的功只能用W=F·s計算，不能用W=P·t計算(因為P為變功率)。
題型8 以能量為核心的綜合應用問題
題型概述：以能量為核心的綜合應用問題一般分四類：
第一類為單體機械能守恒問題，
第二類為多體系統(tǒng)機械能守恒問題，
第三類為單體動能定理問題，
第四類為多體系統(tǒng)功能關(guān)系(能量守恒)問題。
多體系統(tǒng)的組成模式：
兩個或多個疊放在一起的物體，用細線或輕桿等相連的兩個或多個物體，直接接觸的兩個或多個物體。
思維模板：能量問題的解題工具一般有動能定理，能量守恒定律，機械能守恒定律。
(1)動能定理使用方法簡單，只要選定物體和過程，直接列出方程即可，動能定理適用于所有過程。
(2)能量守恒定律同樣適用于所有過程，分析時只要分析出哪些能量減少，哪些能量增加，根據(jù)減少的能量等于增加的能量列方程即可。
(3)機械能守恒定律只是能量守恒定律的一種特殊形式，但在力學中也非常重要。很多題目都可以用兩種甚至三種方法求解，可根據(jù)題目情況靈活選取。
題型9 力學實驗中速度的測量問題
題型概述：速度的測量是很多力學實驗的基礎，通過速度的測量可研究加速度、動能等物理量的變化規(guī)律，因此在研究勻變速直線運動、驗證牛頓運動定律、探究動能定理、驗證機械能守恒等實驗中都要進行速度的測量。
速度的測量一般有兩種方法：
一種是通過打點計時器、頻閃照片等方式獲得幾段連續(xù)相等時間內(nèi)的位移從而研究速度;
另一種是通過光電門等工具來測量速度。
思維模板：用第一種方法求速度和加速度通常要用到勻變速直線運動中的兩個重要推論：①vt/2=v平均=(v0+v)/2，②Δx=aT2，為了盡量減小誤差，求加速度時還要用到逐差法。用光電門測速度時測出擋光片通過光電門所用的時間，求出該段時間內(nèi)的平均速度，則認為等于該點的瞬時速度，即：v=d/Δt。
題型10 電容器問題
題型概述：電容器是一種重要的電學元件，在實際中有著廣泛的應用，是歷年高考?？嫉闹R點之一，常以選擇題形式出現(xiàn)，難度不大，主要考查電容器的電容概念的理解、平行板電容器電容的決定因素及電容器的動態(tài)分析三個方面。
思維模板：
(1)電容的概念：電容是用比值(C=Q/U)定義的一個物理量，表示電容器容納電荷的多少，對任何電容器都適用。對于一個確定的電容器，其電容也是確定的(由電容器本身的介質(zhì)特性及幾何尺寸決定)，與電容器是否帶電、帶電荷量的多少、板間電勢差的大小等均無關(guān)。
(2)平行板電容器的電容：平行板電容器的電容由兩極板正對面積、兩極板間距離、介質(zhì)的相對介電常數(shù)決定，滿足C=εS/(4πkd)。
(3)電容器的動態(tài)分析：關(guān)鍵在于弄清哪些是變量，哪些是不變量，抓住三個公式[C=Q/U、C=εS/(4πkd)及E=U/d]并分析清楚兩種情況：一是電容器所帶電荷量Q保持不變(充電后斷開電源)，二是兩極板間的電壓U保持不變(始終與電源相連)。
題型11 帶電粒子在電場中的運動問題
題型概述：帶電粒子在電場中的運動問題本質(zhì)上是一個綜合了電場力、電勢能的力學問題，研究方法與質(zhì)點動力學一樣，同樣遵循運動的合成與分解、牛頓運動定律、功能關(guān)系等力學規(guī)律，高考中既有選擇題，也有綜合性較強的計算題。
思維模板：
(1)處理帶電粒子在電場中的運動問題應從兩種思路著手：
①動力學思路：重視帶電粒子的受力分析和運動過程分析，然后運用牛頓第二定律并結(jié)合運動學規(guī)律求出位移、速度等物理量。
?、诠δ芩悸罚焊鶕?jù)電場力及其他作用力對帶電粒子做功引起的能量變化或根據(jù)全過程的功能關(guān)系，確定粒子的運動情況(使用中優(yōu)先選擇)。
(2)處理帶電粒子在電場中的運動問題應注意是否考慮粒子的重力：
①質(zhì)子、α粒子、電子、離子等微觀粒子一般不計重力。
②液滴、塵埃、小球等宏觀帶電粒子一般考慮重力。
③特殊情況要視具體情況，根據(jù)題中的隱含條件判斷。
(3)處理帶電粒子在電場中的運動問題應注意畫好粒子運動軌跡示意圖，在畫圖的基礎上運用幾何知識尋找關(guān)系往往是解題的突破口。
題型12 帶電粒子在磁場中的運動問題
題型概述：帶電粒子在磁場中的運動問題在歷年高考試題中考查較多，命題形式有較簡單的選擇題，也有綜合性較強的計算題且難度較大，常見的命題形式有三種：
(1)突出對在洛倫茲力作用下帶電粒子做圓周運動的運動學量(半徑、速度、時間、周期等)的考查。
(2)突出對概念的深層次理解及與力學問題綜合方法的考查，以對思維能力和綜合能力的考查為主。
(3)突出本部分知識在實際生活中的應用的考查，以對思維能力和理論聯(lián)系實際能力的考查為主。
思維模板：在處理此類運動問題時，著重把握“一找圓心，二找半徑(R=mv/Bq)，三找周期(T=2πm/Bq)或時間”的分析方法。
(1)圓心的確定：因為洛倫茲力f指向圓心，根據(jù)f⊥v，畫出粒子運動軌跡中任意兩點(一般是射入和射出磁場的兩點)的f的方向，沿兩個洛倫茲力f作出其延長線的交點即為圓心。另外，圓心位置必定在圓中任一根弦的中垂線上(如圖所示)。
(2)半徑的確定和計算：利用平面幾何關(guān)系，求出該圓的半徑(或運動圓弧對應的圓心角)，并注意利用一個重要的幾何特點，即粒子速度的偏向角(φ)等于圓心角(α)，并等于弦AB與切線的夾角(弦切角θ)的2倍(如圖所示)，即φ=α=2θ。
(3)運動時間的確定：t=φT/2π或t=s/v,其中φ為偏向角，T為周期，s為軌跡的弧長，v為線速度。
題型13 帶電粒子在復合場中的運動問題
題型概述：帶電粒子在復合場中的運動是高考的熱點和重點之一，主要有下面所述的三種情況：
(1)帶電粒子在組合場中的運動：在勻強電場中，若初速度與電場線平行，做勻變速直線運動;若初速度與電場線垂直，則做類平拋運動;帶電粒子垂直進入勻強磁場中，在洛倫茲力作用下做勻速圓周運動。
(2)帶電粒子在疊加場中的運動：在疊加場中所受合力為0時做勻速直線運動或靜止;當合外力與運動方向在一直線上時做變速直線運動;當合外力充當向心力時做勻速圓周運動。
(3)帶電粒子在變化電場或磁場中的運動：變化的電場或磁場往往具有周期性，同時受力也有其特殊性，常常其中兩個力平衡，如電場力與重力平衡，粒子在洛倫茲力作用下做勻速圓周運動。
思維模板：分析帶電粒子在復合場中的運動，應仔細分析物體的運動過程、受力情況，注意電場力、重力與洛倫茲力間大小和方向的關(guān)系及它們的特點(重力、電場力做功與路徑無關(guān)，洛倫茲力永遠不做功)，然后運用規(guī)律求解，主要有兩條思路：
(1)力和運動的關(guān)系：根據(jù)帶電粒子的受力情況，運用牛頓第二定律并結(jié)合運動學規(guī)律求解。
(2)功能關(guān)系：根據(jù)場力及其他外力對帶電粒子做功的能量變化或全過程中的功能關(guān)系解決問題。
題型14 以電路為核心的綜合應用問題
題型概述：該題型是高考的重點和熱點，高考對本題型的考查主要體現(xiàn)在閉合電路歐姆定律、部分電路歐姆定律、電學實驗等方面。主要涉及電路動態(tài)問題、電源功率問題、用電器的伏安特性曲線或電源的U-I圖像、電源電動勢和內(nèi)阻的測量、電表的讀數(shù)、滑動變阻器的分壓和限流接法選擇、電流表的內(nèi)外接法選擇等。
思維模板：
(1)電路的動態(tài)分析是根據(jù)閉合電路歐姆定律、部分電路歐姆定律及串并聯(lián)電路的性質(zhì)，分析電路中某一電阻變化而引起整個電路中各部分電流、電壓和功率的變化情況，即有R分→R總→I總→U端→I分、U分。
(2)電路故障分析是指對短路和斷路故障的分析，短路的特點是有電流通過，但電壓為零，而斷路的特點是電壓不為零，但電流為零，常根據(jù)短路及斷路特點用儀器進行檢測，也可將整個電路分成若干部分，逐一假設某部分電路發(fā)生某種故障，運用閉合電路或部分電路歐姆定律進行推理。
(3)導體的伏安特性曲線反映的是導體的電壓U與電流I的變化規(guī)律，若電阻不變，電流與電壓成線性關(guān)系，若電阻隨溫度發(fā)生變化，電流與電壓成非線性關(guān)系，此時曲線某點的切線斜率與該點對應的電阻值一般不相等。
電源的外特性曲線(由閉合電路歐姆定律得U=E-Ir，畫出的路端電壓U與干路電流I的關(guān)系圖線)的縱截距表示電源的電動勢，斜率的絕對值表示電源的內(nèi)阻。
題型15 以電磁感應為核心的綜合應用問題
題型概述：此題型主要涉及四種綜合問題.
(1)動力學問題：力和運動的關(guān)系問題，其聯(lián)系橋梁是磁場對感應電流的安培力。
(2)電路問題：電磁感應中切割磁感線的導體或磁通量發(fā)生變化的回路將產(chǎn)生感應電動勢，該導體或回路就相當于電源。這樣，電磁感應的電路問題就涉及電路的分析與計算。
(3)圖像問題：一般可分為兩類：
一是由給定的電磁感應過程選出或畫出相應的物理量的函數(shù)圖像。
二是由給定的有關(guān)物理圖像分析電磁感應過程，確定相關(guān)物理量。
(4)能量問題：電磁感應的過程是能量的轉(zhuǎn)化與守恒的過程，產(chǎn)生感應電流的過程是外力做功，把機械能或其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的過程;感應電流在電路中受到安培力作用或通過電阻發(fā)熱把電能轉(zhuǎn)化為機械能或電阻的內(nèi)能等。
思維模板：解決這四種問題的基本思路如下:
(1)動力學問題：根據(jù)法拉第電磁感應定律求出感應電動勢，然后由閉合電路歐姆定律求出感應電流，根據(jù)楞次定律或右手定則判斷感應電流的方向，進而求出安培力的大小和方向，再分析研究導體的受力情況，最后根據(jù)牛頓第二定律或運動學公式列出動力學方程或平衡方程求解。
(2)電路問題：明確電磁感應中的等效電路，根據(jù)法拉第電磁感應定律和楞次定律求出感應電動勢的大小和方向，最后運用閉合電路歐姆定律、部分電路歐姆定律、串并聯(lián)電路的規(guī)律求解路端電壓、電功率等。
(3)圖像問題：綜合運用法拉第電磁感應定律、楞次定律、左手定則、右手定則、安培定則等規(guī)律來分析相關(guān)物理量間的函數(shù)關(guān)系，確定其大小和方向及在坐標系中的范圍，同時注意斜率的物理意義。
(4)能量問題：應抓住能量守恒這一基本規(guī)律，分析清楚有哪些力做功，明確有哪些形式的能量參與了相互轉(zhuǎn)化，然后借助于動能定理、能量守恒定律等規(guī)律求解。
題型16 電學實驗中電阻的測量問題
題型概述：該題型是高考實驗的重中之重，每年必有命題，可以說高考每年所考的電學實驗都會涉及電阻的測量。針對此部分的高考命題可以是測量某一定值電阻，也可以是測量電流表或電壓表的內(nèi)阻，還可以是測量電源的內(nèi)阻等。
思維模板：測量的原理是部分電路歐姆定律、閉合電路歐姆定律;常用方法有歐姆表法、伏安法、等效替代法、半偏法等。
高中物理解題能力的培養(yǎng)
一、審題能力
審題過程要了解這樣幾個方面：
①題中給什么;
?、陬}中要求什么;
?、垲}中隱含什么;
?、茴}中考查什么;
?、菀?guī)律是什么?
技巧一：審題時要注意題目中的關(guān)鍵詞;
技巧二：審題過程中要注意隱含條件的挖掘;挖掘隱含條件的方法：咬文嚼字，將圖像轉(zhuǎn)化為數(shù)學表達式。
二、建立物理模型的能力
常見模型有：彈簧模型、單擺模型、滑塊模型、懸繩模型、等效電路模型、滑桿模型
三、分析狀態(tài)、分解過程的能力
?、僖馨炎酉到y(tǒng)從大系統(tǒng)中分離出來;
?、谝馨炎舆^程從總過程中劃分出來;
過程分析的基本方法和要求:
a.重視對基本物理過程的分析;
b.用慢鏡頭分析物理過程;
c.用作圖的方法分析物理過程。
四、應用數(shù)學處理物理問題的能力。
①比較繁的字母或數(shù)學運算
?、陬}中涉及的幾何關(guān)系
③對于圖象的要求
五、空間想象能力
六、規(guī)范答題的能力
規(guī)范解題的總原則是：說理要充分，層次要清楚，邏輯要嚴密，語言要規(guī)范，文字要簡潔，題解必須有必要的文字說明，包括對物理關(guān)系的說明和判斷，對所研究的對象或過程的說明，對解題依據(jù)的說明。
文字敘述的“五言”原則：
1、言之有物2、言之有理3、言之有序4、言簡意賅5、言圖并茂
必要的文字說明:
?、?對非題設字母、符號的說明;
?、?對于物理關(guān)系的說明和判斷;
?、?說明方程的研究對象或者所描述的過程;
④ 說明作出判斷或者列出方程的根據(jù)，這是展示考生思維邏輯嚴密性的重要步驟;
?、?說明計算結(jié)果中負號的物理意義，說明矢量的方向;
?、迣τ陬}目所求、所問的答復，說明結(jié)論或者結(jié)果
題解中方程的書寫要規(guī)范：
?、僖米帜副磉_的方程，不要摻有數(shù)字的方程
例如，要“F-f=ma”,不要“6.0-f=2.0a”.
②要原始方程，不要變形后的方程，不要方程套方程.
例如，要“F-f=ma”“f=μmg”“v2=2as”不要“v2=2(f-μmg)/m?s”
③要方程，不要公式，公式的字母常會帶來混亂
例如，本題若寫出“F=ma”就是錯的.
④要用原始方程組聯(lián)立求解，不要用連等式，不斷地“續(xù)”進一些東西。例如，本題的解答中，不要“vt=2as=2F合/ms=2(F-f)/m?s=2(F-μmg)/m?s”.
?、輸?shù)字相乘，數(shù)字之間不要用“?”要用“╳” 不要“1/2?10?32”，而要“1/2╳10╳32”
?、蘖η蠛啙?，當vt=0時,不寫“vt=v0-at”而是直接寫“vt=v0-at =0”
⑦卷面上不能“約”.例如不能在GMm/r2=mg上打“/”或者“╳”相約.
?、辔淖质阶龃鸢笗r，所有字母都應是已知量.
使用各種字母符號要規(guī)范
?、僮帜敢獙懬宄?、寫規(guī)范，忌字跡不清、了草，閱卷時因為“v、r、ν、γ”不分，“G的草體像a”,希臘字母“ρ、μ、β、η”筆順或者形狀不對而被扣分已屢見不鮮。
②物理符號系統(tǒng)要規(guī)范：
?、?尊重題目所給的符號，題目給了符號一定不再另立符號
ⅱ.一個字母在一個題目中只能用來表示一個物理量，忌一字多用。
?、?注意延用習慣用法。
?、?角標要講究：角標的位置應當在右下角，比字母本身小許多。
規(guī)范使用學科語言是不失冤枉分的保證
題目的答案要講究
?、賹︻}目所求，要有明確的回應，或者在行文中已經(jīng)設定，或者在最后要說明.
?、谖淖质阶龃鸢傅?，所有字母都應是已知量，如果最后表達式中含有未知量或者中間時，即使前面已經(jīng)求出了，也視為運算沒有結(jié)束，不給答案分.
?、畚锢頂?shù)據(jù)都是近似值，不能以無理數(shù)或者分數(shù)做計算結(jié)果(文字式的系數(shù)是可以的)，如“πkg”、“m/s”、“m/2”等做答數(shù)都是不規(guī)范的.
④如果題目沒有特殊要求，計算結(jié)果一般應取2至3位有效數(shù)字，不要取1位有效數(shù)字或者許多有效數(shù)字.
?、菔噶咳∝撝禃r應當說明負號的意義，“-55m/s”“-2m/s”做答案是不妥的.
⑥如果題目求的是矢量，只回答大小是不完備的，要同時答出大小和方向.
提高規(guī)范答題能力的方法：1.強化規(guī)范意識，樹立“高考無小事”的觀念;2.充分發(fā)揮教材及高考標準答案的示范作用;3.課堂同步反饋，教師有意識地指導;4.課后認真評判試卷、評講試卷，實行延時反饋。
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