摘 要:物理學科綜合題是一種含有多過程、多對象、運用到物理規律、難度較大的題目。要能夠正確、規范求解,要注意物理綜合題的特點、解物理綜合題的思路、解物理綜合題的步驟及規范。
關鍵詞:物理綜合題;特點;思路;解題步驟;例析
一、物理綜合題的特點
物理學科綜合題可分為力學綜合、熱學綜合,電學綜合,力學與電學綜合,力學與熱學綜合,熱學與電學綜合。物理部分一般是3道理論大題,其中兩道力學題一道電學題,也有一道力學題兩道電學題的情況。力學綜合題涉及勻變速直線運動規律、牛頓運動定律、平拋運動與圓周運動規律、動能定理、動量守恒定律、機械能守恒定律和能量守恒定律等知識的綜合;電學題則以帶電粒子在勻強電場、勻強磁場中的運動最為常見,有時還出現有關電磁感應的綜合性大題,涉及電場、磁場、電磁感應定律與力學規律的綜合。
試題往往呈現出研究對象的多體性、物理過程的復雜性、已知條件的隱含性、問題討論的多樣性、數學方法的技巧性和一題多解的靈活性等特點,能力要求較高。
二、解物理綜合題的思路
1.綜合法
綜合法就是通過題設條件,按順序對已知條件的物理各過程和各因素聯系起來進行綜合分析推出未知的思維方法,即從已知到未知的思維方法。此法要求從讀題開始,注意對題中的已知量進行分析,追蹤尋求與已知量的關系,從而求出未知量。
2.分析法
分析法是綜合法的逆過程,它是從未知到已知的推理思維方法,是從待求量的分析入手,從相關的物理概念或公式中去追求到已知量的一種方法。要求這個量,必須知道哪些量,逐步尋求直至全部找出相聯系的物理過程和已知的關系,而后再從已知量寫到未知量。
三、解物理綜合題的步驟
1.審題
審題的過程就是認真讀題,分析題意,收集題目信息的過程。對題目中的信息,要用簡單的形式(包括文字、符號、圖表、數據等)有序地記錄下來,并對所記錄的信息進行分析、推理,從信息中找出對解題有用的已知條件,挖掘并轉化隱含條件。通過審題,發現題目中的已知條件,弄清題目中的物理對象、物理過程。通過分析思考,打通解題思路。
2.明確研究對象,進行受力分析和運動分析
確定研究對象一般有隔離法和整體法,隔離分析法是把選定的研究對象從所在物理情境中抽取出來,加以研究分析的一種方法。需要用隔離法分析的問題,往往都有幾個研究對象,應對它們逐一隔離分析、列式,并且還要找出這些隔離體之間的聯系,從而聯立求解。能用整體法盡量用整體法。
受力分析的基本方法是根據研究對象和周圍物體的關系,按場力(包括重力、電場力、磁場力等)、彈力、摩擦力的順序依次分析出物體所受的全部外力。不可編造和遺漏,可結合其運動情況用假設法分析。
對研究對象進行運動分析,明確物理過程。注意運動的性質,弄cnKo3R5JJGsbh2DcrPmFO6brDxe81P5oMP/qoDkOAtM=清運動的物理量。當物體有多個運動過程時,找出各運動的物理量的關系。注意物體在一定條件下可能出現各種運動情況。要弄清題目所描繪的是什么物理現象,同時明確研究對象所經歷物理過程的前后狀態(即力學方面的運動分析,電學方面的電路分析與場況分析等,可同時畫出示意圖)。
3.選擇物理規律、列方程
選擇物理規律要根據物體的運動過程,找出與之相適應的物理規律(定律或公式)及題目中給出(或暗示出)的某種等量關系,列出方程或方程組求解。解題方法概括起來主要有三種觀點,即三把“金鑰匙”(動力學觀點、動量觀點、能量觀點)。
牛頓運動定律可解決物體受力的瞬時作用,也可以結合運動學公式解決恒力作用下物體的運動;動量定理研究的是力的時間積累的效果,在已知條件和題目所求中,同時涉及力F和時間t或速度v和時間t的題目,應首先考慮用動量定理來解;動能定理研究的是力的空間積累的效果,若在已知條件和題目所求中同時涉及力F和位移s或速度v和位移s,則應首先從能量觀點著手,選用動能定理、能量守恒定律來解題。動量守恒定律和機械能守恒定律,要具備守恒條件,且往往解決多對象的系統。
4.規范解物理綜合題
高中物理解題注意規范,包括文字敘述和表達式規范、演算過程規范、答案規范、解后反思等。列方程解題時,要先用簡潔準確的語言指明列方程的物理根據(對哪個對象、哪個狀態或過程運用哪個規律),再根據基本規律列出原理方程。既準確地反映出解題者的思路和方法,也反映了物理的特點。
注意演算過程規范。列出方程后,由方程導出最后結果的過程就是演算過程。寫出重要的演算步驟既是物理學科的特點,也是高考評分標準的要求。規范的演算過程主要有三步:(1)根據方程導出由已知量表達的待求量關系式;(2)將統一單位后的已知量的數據代入;(3)最后的計算結果。為了解題過程簡潔,也可以不代入數據。
答案是解題過程的重要組成部分,規范的答案能清晰地反映出解題的最后結果。答案規范是指答案準確、簡潔、全面。既要注意計算結果的驗證、取舍,還要注意答案的完整,如牛頓第三定律的應用,矢量的大小、方向等。
解題后反思一下解題過程中應用的基礎知識和基本技能,想一下解題受阻時應用的是哪些知識和技巧,應用這些知識和技巧為什么出現錯誤,應用另一些知識技巧為什么會使問題順利解決。
四、典型物理綜合題例析
例題:電視機的顯像管中,電子束的偏轉是用磁偏轉技術實現的。電子束經過電壓為U的加速電場后,進入一圓形勻強磁場區,如下圖所示。磁場方向垂直于圓面。磁場區的中心為O,半徑為r。當不加磁場時,電子束將通過O點而打到屏幕的中心M點。為了讓電子束射到屏幕邊緣P,需要加磁場,使電子束偏轉一已知角度θ,此時磁場的磁感應強度B應為多少?
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