高中物理解题的几种常用的解题技巧分析

2015-12-21 17:00苏登
中学生理科应试 2015年11期
关键词:电势弹力解题技巧

苏登

高中物理常见的解题技巧有很多,比如:逆向思维、发散思维、整体思维等等.教师在日常教学中主要还是要根据学生的特点与实际的教学要求合理运用、恰当选择,这样才能够有效提升学生自己领悟问题的能力,以及解决问题的能力,提高高中物理教学效率.

1.逆向思维解题技巧

逆向思维是与传统逻辑思维相对而言的,是从一个相对的角度对问题进行思考的模式.这种解题技巧一般从相反角度解决问题,能够有效锻炼学生分析问题的能力.

图1

例1 图1中有两个物体A、B,它们以相同的加速度从同一固定斜坡下滑.已知A、B与斜面之间的动摩擦因数都为μ(μ

解析 从正常的角度去分析,学生很容易陷入思维困境,会消耗大量解题时间.不妨采用逆向思维的方式试一试.题目要求学生证明A和B之间不存在弹力作用,那么使用逆向思维就要假设A和B之间存在弹力相互作用,并且这个弹力的大小为F.首先,针对物体A进行受力分析,画出受力图,如图2所示.从图2中能够清楚地看到物体A在平行斜面方向上受到三个力的作用,分别为弹力、摩擦力以及重力在斜面上的分力,依据牛顿第二定律可知:

mAgsinθ+F-fA=mAaA,

mAgsinθ+F-μmAgcosθ=mAaA,

通过公式计算可得:

aA=(sinθ-μcosθ)g+ F mA

图2 图3 然后针对物体B进行受力分析,画出受力分析图,如图3所示.同样依据牛顿第二定律可知:

mBgsinθ-F-fB=mBaB,

mBgsinθ-F-μmBgcosθ=mBaB,

通过公式计算可得:

aB=(sinθ-μcosθ)g- F mB

对以上计算结果进行比较,可以发现aA>aB,与题目条件相互矛盾,那么假设不成立,所以A、B之间并不存在弹力作用.

2.整体思维解题技巧

高中物理解题中的整体思维,就是立足于问题的整体角度去思考分析,将相互具有联系的几个物体视为一个整体,或者是几个相关的物理过程视为 完整的一个过程,通过这样的思维解答高中物理题目,在解题效率与准确性方面得到了有效提高,同时解题思路也更加简洁,明晰,学生可以少走很多弯路.

图4

例2 未知质量的两个小球a和b,它们用一轻质细绳悬挂起来,如图4所示,此时对a球持续施加一个向左偏下方30度的恒力,与此同时也对b球持续施加相反方向上角度相同的恒力,最后至平衡,a、b球的状态为( ).

解析 此题如果使用常规思维方式进行解答,就是针对a和b进行受力分析,

中间的受力分析过程十分复杂,解题难度增加,同时答案

图5

的准确性也不高.那么不妨将a、b视为一个整体,这个时候其整体受力分析如图5,因为绳上端所受拉力方向相同、大小相等,因此相互抵销,合力为0,除了上端绳对系统的拉力外,系统可看作单单受到垂直向下的重力作用,大小为Ga、Cb根据已知条件,系统最后处于平衡状态,再由平衡条件可知,上端绳对系统拉力应和a,b两球所受重力大小相等,方向相反,也就是绳对系统的拉力是垂直向上的,可知答案为A.

3.模型思维解题技巧

利用物理思维对问题进行建模分析,并最终获得答案,这就是模型思维法.

图6

例3 某化工厂在生产过程中会排放大量污水,技术人员为了对这些污水进行测量,在管道末端安装流量计,如图6所示,由绝缘材料制成,装置的长、宽、高分别为a、b、c左右两端开口,在此装置的垂直上方以及底面施加磁感应强度为B的均匀磁场,同时在前面和后面两侧设置固定的金属板作为电级,

这个时候在污水经过管道的时候,电压表就会显示两个电极之间的电压U,Q表示污水流量,那么以下正确的说法为 .

A.正离子较多的时候,前表的电势高于后表的电势

B.不管是什么离子,前表面电势都一定比后表面电势高

C.电压表数与污水中离子浓度成正比例关系

D. U与污水流量Q成正比,与a、b无明显联系

解析 通过左手定则得出,在洛仑兹力的作用下,水中的正离子会向后聚,而负离子则相反,所以前面水表的电势一定会高于后面水表的电势,故A不对,B正确.而“污水切割磁感线”与单根导体棒切割磁感线的物理模型相同,由法拉第电磁感应定 律知:

电势:U=Blv=Bbv,和流量:Q=Sv=vbc,可得:Q=Uc/B.所以D选项正确,由于U的大小与离子的浓度没有什么关系,故C错误,则正确答案为B、D.

本文针对高中物理中常见的三种解题方法进行分析,当然在实际的教学与解题过程中还有其他很多方法,碍于篇幅有限,本文仅分析了三个方面,高中物理教师

在教会学生解题技巧的同时,还应该关注学生个体差异,不同的学生,最好选择不同的教学方法,使用不同的解题思路,真正做到因材施教,以生为本.

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