巧用二級(jí)結(jié)論快速解決物理高考問(wèn)題

張振鋒

所謂 “物理二級(jí)小結(jié)論”就是一個(gè)特定的物理過(guò)程在基本概念、基本規(guī)律下導(dǎo)出的特定關(guān)系、結(jié)論和一些基本數(shù)據(jù)1，它是解題方法的歸納和提升，有助于學(xué)生理解和應(yīng)用物理有關(guān)知識(shí)點(diǎn)，提升答題速度和準(zhǔn)確率。

一、采用二級(jí)小結(jié)論解決物理問(wèn)題的優(yōu)勢(shì)

以解決通電直導(dǎo)線之間相關(guān)安培力問(wèn)題為例：（2017年高考全國(guó)卷第19題）如圖1，三根相互平行的固定長(zhǎng)直導(dǎo)線L1、L2和L3兩兩等距，均通有電流I，L1中電流方向與L2中的相同，與L3中的相反。下列說(shuō)法正確的是（ ）

A.L1所受磁場(chǎng)作用力的方向與L2、L3所在平面垂直

B.L3所受磁場(chǎng)作用力的方向與L1、L2所在平面垂直

C.L1、L2和L3單位長(zhǎng)度所受的磁場(chǎng)作用力大小之比為1∶1∶

D.L1、L2和L1單位長(zhǎng)度所受的磁場(chǎng)作用力大小之比為∶∶1

分析：此題屬于中等難度題目，考查知識(shí)點(diǎn)包括安培定則、左手定則、矢量的平行四邊形法則等，考查學(xué)生對(duì)電磁知識(shí)綜合能力的應(yīng)用。

如果借用兩平行通電直導(dǎo)線“同向吸引，異向排斥”（證明略）二級(jí)結(jié)論，只需要2步就可以快速解決此題，步驟如下：

（1）根據(jù)兩平行通電直導(dǎo)線“同向吸引，異向排斥”結(jié)論分別判斷L2和L3對(duì)L1的作用力，因?yàn)長(zhǎng)2和L3 電流大小相等，與L1距離相等，可以判斷出兩力大小相等，設(shè)為F安（如圖2）

（2）根據(jù)力的平行四邊形法則對(duì)兩安培力進(jìn)行合成，根據(jù)兩安培力大小相等，方向夾角為120°可以判斷出合力也為F安，方向與L2和L3的所在平面平行（如圖3）

利用傳統(tǒng)方法，此題需要應(yīng)用安培定則和左手定則，至少用三個(gè)步驟方能解決此題，當(dāng)然也可以單獨(dú)判斷L1受到的每個(gè)磁場(chǎng)的安培力，再對(duì)安培力進(jìn)行合成，但仍需要三個(gè)步驟。很多學(xué)生容易混淆安培定則和左手定則的左右手使用，導(dǎo)致本題出現(xiàn)判斷錯(cuò)誤。利用兩平行通電直導(dǎo)線“同向吸引，異向排斥”二級(jí)結(jié)論回避了安培定則和左手定則，只需要進(jìn)行力的合成，思維量和能力要求明顯下降，不僅可以快速判斷A選項(xiàng)的對(duì)錯(cuò)，還可以快速得出CD答案的結(jié)果。

二、二級(jí)小結(jié)論的特點(diǎn)

1.二級(jí)小結(jié)論具有快捷性。采用二級(jí)小結(jié)論解決物理問(wèn)題可以減少思維量，降低解題難度，節(jié)約解題時(shí)間，提高解題正確率。例如，用“平拋運(yùn)動(dòng)（類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)）物體速度偏轉(zhuǎn)角正切值是位移偏轉(zhuǎn)角正切值二倍”結(jié)論解決下面這道高考題：（2018年高考全國(guó)Ⅲ卷第17題）在一斜面頂端，將甲乙兩個(gè)小球分別以v和的速度沿同一方向水平拋出，兩球都落在該斜面上。甲球落至斜面時(shí)的速率是乙球落至斜面時(shí)速率的（ ）

A.2倍B.4倍

C.6倍D.8倍

采取“平拋運(yùn)動(dòng)（類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)）物體速度偏轉(zhuǎn)角正切值是位移偏轉(zhuǎn)角正切值二倍”結(jié)論可以快速得出此題答案：

如圖4所示，設(shè)速度的偏轉(zhuǎn)角為，物體位移偏轉(zhuǎn)角大小等于斜面傾斜角

因?yàn)閠an＝2tan，不變，不變

根據(jù)cos=、可知，v、與v0成正比

根據(jù)題目條件甲初速度是乙初速度2倍，可以快速得出=2。

2.二級(jí)小結(jié)論具有普適性。物理二級(jí)小結(jié)論是解題方法的總結(jié)和提煉，不僅僅可以解決個(gè)別題目，它具有普適性和推廣性，例如“兩條平行通電直導(dǎo)線同向吸引異向排斥”結(jié)論可以解決大部分平行通電直導(dǎo)線安培力問(wèn)題，使用起來(lái)方便快捷。

三、使用二級(jí)結(jié)論忌死搬硬套

物理二級(jí)小結(jié)論是指我們?cè)诮逃虒W(xué)中，由教材現(xiàn)有的物理概念、物理規(guī)律和原始公式進(jìn)行歸納提煉、或運(yùn)用數(shù)學(xué)推導(dǎo)，得到的在一定條件下成立的結(jié)論2，主要針對(duì)于某些固定的情景和模型，使用時(shí)切忌死搬硬套，而是要建立在理解的基礎(chǔ)上靈活應(yīng)用，學(xué)生過(guò)度依賴二級(jí)結(jié)論，容易思維僵化，不利于學(xué)生培養(yǎng)解決物理問(wèn)題的能力。

責(zé)任編輯 徐國(guó)堅(jiān)