用能量观点巧解一道高中物理竞赛题

李勇

摘 要：无论高考还是高中物理竞赛，带电小球在复合场中的运动都是很常见的问题，也是重点问题。本文对第35届全国中学生预赛第13题进行分析。常规的动力学方法用到数列等数学知识，非常繁琐，本文提出用能量观点解决该题的巧妙方法。

关键词：复合场；动力学观点；能量观点

中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1003-6148（2018）11-0043-3

2018年第35届高中物理竞赛预赛落下了帷幕，试题注重理论联系实际，注重模型的構建和利用数学知识解决物理问题能力的考查。笔者通过分析试题的第13题，提出用动力学观点和能量观点两种方法解决该题，体现了物理学科本质，有利于培养学生物理学科核心素养。

1 真题呈现

分析：该解法充分利用重力、电场力作为保守力的做功特点，将它们等效为一个力后，易知小球在AB管和BC管运动过程中受到的弹力N和摩擦力f大小都不变，且易于表达。所以，分段利用动能定理，避免了动力学方法中加速度a的多次求解，且在处理第三问时充分利用物理学中的相似性原理，重点研究清楚一个往返运动过程中的路程关系，即可知道全过程的路程关系。这种利用物理学思想方法解题，避免了复杂繁琐的计算。

4 思考与反思

综上，动力学观点和能量观点是解决带电体在复合场中运动的重要方法，但巧妙地选取恰当的方法会事半功倍。教师在平时的教学中，应注重利用经典问题，通过一题多解，让学生感受物理之美，以有助于运动观念、相互作用观念和能量观念在他们头脑中的形成，实现培养学生物理学科核心素养的目的。

参考文献：

[1]崔琰，马朝华.2015年天津高考物理压轴题第2问的巧解[J].物理教学探讨，2015，33（12）：41-42.

[2]周伟波.2018年高考理综全国I卷第25题的解法探析[J].物理教师，2018，39（8）：81-83.

（栏目编辑 陈 洁）