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摘 要:物理學科综合题是一种含有多过程、多对象、运用到物理规律、难度较大的题目。要能够正确、规范求解,要注意物理综合题的特点、解物理综合题的思路、解物理综合题的步骤及规范。
关键词:物理综合题;特点;思路;解题步骤;例析
一、物理综合题的特点
物理学科综合题可分为力学综合、热学综合,电学综合,力学与电学综合,力学与热学综合,热学与电学综合。物理部分一般是3道理论大题,其中两道力学题一道电学题,也有一道力学题两道电学题的情况。力学综合题涉及匀变速直线运动规律、牛顿运动定律、平抛运动与圆周运动规律、动能定理、动量守恒定律、机械能守恒定律和能量守恒定律等知识的综合;电学题则以带电粒子在匀强电场、匀强磁场中的运动最为常见,有时还出现有关电磁感应的综合性大题,涉及电场、磁场、电磁感应定律与力学规律的综合。
试题往往呈现出研究对象的多体性、物理过程的复杂性、已知条件的隐含性、问题讨论的多样性、数学方法的技巧性和一题多解的灵活性等特点,能力要求较高。
二、解物理综合题的思路
1.综合法
综合法就是通过题设条件,按顺序对已知条件的物理各过程和各因素联系起来进行综合分析推出未知的思维方法,即从已知到未知的思维方法。此法要求从读题开始,注意对题中的已知量进行分析,追踪寻求与已知量的关系,从而求出未知量。
2.分析法
分析法是综合法的逆过程,它是从未知到已知的推理思维方法,是从待求量的分析入手,从相关的物理概念或公式中去追求到已知量的一种方法。要求这个量,必须知道哪些量,逐步寻求直至全部找出相联系的物理过程和已知的关系,而后再从已知量写到未知量。
三、解物理综合题的步骤
1.审题
审题的过程就是认真读题,分析题意,收集题目信息的过程。对题目中的信息,要用简单的形式(包括文字、符号、图表、数据等)有序地记录下来,并对所记录的信息进行分析、推理,从信息中找出对解题有用的已知条件,挖掘并转化隐含条件。通过审题,发现题目中的已知条件,弄清题目中的物理对象、物理过程。通过分析思考,打通解题思路。
2.明确研究对象,进行受力分析和运动分析
确定研究对象一般有隔离法和整体法,隔离分析法是把选定的研究对象从所在物理情境中抽取出来,加以研究分析的一种方法。需要用隔离法分析的问题,往往都有几个研究对象,应对它们逐一隔离分析、列式,并且还要找出这些隔离体之间的联系,从而联立求解。能用整体法尽量用整体法。
受力分析的基本方法是根据研究对象和周围物体的关系,按场力(包括重力、电场力、磁场力等)、弹力、摩擦力的顺序依次分析出物体所受的全部外力。不可编造和遗漏,可结合其运动情况用假设法分析。
对研究对象进行运动分析,明确物理过程。注意运动的性质,弄清运动的物理量。当物体有多个运动过程时,找出各运动的物理量的关系。注意物体在一定条件下可能出现各种运动情况。要弄清题目所描绘的是什么物理现象,同时明确研究对象所经历物理过程的前后状态(即力学方面的运动分析,电学方面的电路分析与场况分析等,可同时画出示意图)。
3.选择物理规律、列方程
选择物理规律要根据物体的运动过程,找出与之相适应的物理规律(定律或公式)及题目中给出(或暗示出)的某种等量关系,列出方程或方程组求解。解题方法概括起来主要有三种观点,即三把“金钥匙”(动力学观点、动量观点、能量观点)。
牛顿运动定律可解决物体受力的瞬时作用,也可以结合运动学公式解决恒力作用下物体的运动;动量定理研究的是力的时间积累的效果,在已知条件和题目所求中,同时涉及力F和时间t或速度v和时间t的题目,应首先考虑用动量定理来解;动能定理研究的是力的空间积累的效果,若在已知条件和题目所求中同时涉及力F和位移s或速度v和位移s,则应首先从能量观点着手,选用动能定理、能量守恒定律来解题。动量守恒定律和机械能守恒定律,要具备守恒条件,且往往解决多对象的系统。
4.规范解物理综合题
高中物理解题注意规范,包括文字叙述和表达式规范、演算过程规范、答案规范、解后反思等。列方程解题时,要先用简洁准确的语言指明列方程的物理根据(对哪个对象、哪个状态或过程运用哪个规律),再根据基本规律列出原理方程。既准确地反映出解题者的思路和方法,也反映了物理的特点。
注意演算过程规范。列出方程后,由方程导出最后结果的过程就是演算过程。写出重要的演算步骤既是物理学科的特点,也是高考评分标准的要求。规范的演算过程主要有三步:(1)根据方程导出由已知量表达的待求量关系式;(2)将统一单位后的已知量的数据代入;(3)最后的计算结果。为了解题过程简洁,也可以不代入数据。
答案是解题过程的重要组成部分,规范的答案能清晰地反映出解题的最后结果。答案规范是指答案准确、简洁、全面。既要注意计算结果的验证、取舍,还要注意答案的完整,如牛顿第三定律的应用,矢量的大小、方向等。
解题后反思一下解题过程中应用的基础知识和基本技能,想一下解题受阻时应用的是哪些知识和技巧,应用这些知识和技巧为什么出现错误,应用另一些知识技巧为什么会使问题顺利解决。
四、典型物理综合题例析
例题:电视机的显像管中,电子束的偏转是用磁偏转技术实现的。电子束经过电压为U的加速电场后,进入一圆形匀强磁场区,如下图所示。磁场方向垂直于圆面。磁场区的中心为O,半径为r。当不加磁场时,电子束将通过O点而打到屏幕的中心M点。为了让电子束射到屏幕边缘P,需要加磁场,使电子束偏转一已知角度θ,此时磁场的磁感应强度B应为多少?
注:本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文
关键词:物理综合题;特点;思路;解题步骤;例析
一、物理综合题的特点
物理学科综合题可分为力学综合、热学综合,电学综合,力学与电学综合,力学与热学综合,热学与电学综合。物理部分一般是3道理论大题,其中两道力学题一道电学题,也有一道力学题两道电学题的情况。力学综合题涉及匀变速直线运动规律、牛顿运动定律、平抛运动与圆周运动规律、动能定理、动量守恒定律、机械能守恒定律和能量守恒定律等知识的综合;电学题则以带电粒子在匀强电场、匀强磁场中的运动最为常见,有时还出现有关电磁感应的综合性大题,涉及电场、磁场、电磁感应定律与力学规律的综合。
试题往往呈现出研究对象的多体性、物理过程的复杂性、已知条件的隐含性、问题讨论的多样性、数学方法的技巧性和一题多解的灵活性等特点,能力要求较高。
二、解物理综合题的思路
1.综合法
综合法就是通过题设条件,按顺序对已知条件的物理各过程和各因素联系起来进行综合分析推出未知的思维方法,即从已知到未知的思维方法。此法要求从读题开始,注意对题中的已知量进行分析,追踪寻求与已知量的关系,从而求出未知量。
2.分析法
分析法是综合法的逆过程,它是从未知到已知的推理思维方法,是从待求量的分析入手,从相关的物理概念或公式中去追求到已知量的一种方法。要求这个量,必须知道哪些量,逐步寻求直至全部找出相联系的物理过程和已知的关系,而后再从已知量写到未知量。
三、解物理综合题的步骤
1.审题
审题的过程就是认真读题,分析题意,收集题目信息的过程。对题目中的信息,要用简单的形式(包括文字、符号、图表、数据等)有序地记录下来,并对所记录的信息进行分析、推理,从信息中找出对解题有用的已知条件,挖掘并转化隐含条件。通过审题,发现题目中的已知条件,弄清题目中的物理对象、物理过程。通过分析思考,打通解题思路。
2.明确研究对象,进行受力分析和运动分析
确定研究对象一般有隔离法和整体法,隔离分析法是把选定的研究对象从所在物理情境中抽取出来,加以研究分析的一种方法。需要用隔离法分析的问题,往往都有几个研究对象,应对它们逐一隔离分析、列式,并且还要找出这些隔离体之间的联系,从而联立求解。能用整体法尽量用整体法。
受力分析的基本方法是根据研究对象和周围物体的关系,按场力(包括重力、电场力、磁场力等)、弹力、摩擦力的顺序依次分析出物体所受的全部外力。不可编造和遗漏,可结合其运动情况用假设法分析。
对研究对象进行运动分析,明确物理过程。注意运动的性质,弄清运动的物理量。当物体有多个运动过程时,找出各运动的物理量的关系。注意物体在一定条件下可能出现各种运动情况。要弄清题目所描绘的是什么物理现象,同时明确研究对象所经历物理过程的前后状态(即力学方面的运动分析,电学方面的电路分析与场况分析等,可同时画出示意图)。
3.选择物理规律、列方程
选择物理规律要根据物体的运动过程,找出与之相适应的物理规律(定律或公式)及题目中给出(或暗示出)的某种等量关系,列出方程或方程组求解。解题方法概括起来主要有三种观点,即三把“金钥匙”(动力学观点、动量观点、能量观点)。
牛顿运动定律可解决物体受力的瞬时作用,也可以结合运动学公式解决恒力作用下物体的运动;动量定理研究的是力的时间积累的效果,在已知条件和题目所求中,同时涉及力F和时间t或速度v和时间t的题目,应首先考虑用动量定理来解;动能定理研究的是力的空间积累的效果,若在已知条件和题目所求中同时涉及力F和位移s或速度v和位移s,则应首先从能量观点着手,选用动能定理、能量守恒定律来解题。动量守恒定律和机械能守恒定律,要具备守恒条件,且往往解决多对象的系统。
4.规范解物理综合题
高中物理解题注意规范,包括文字叙述和表达式规范、演算过程规范、答案规范、解后反思等。列方程解题时,要先用简洁准确的语言指明列方程的物理根据(对哪个对象、哪个状态或过程运用哪个规律),再根据基本规律列出原理方程。既准确地反映出解题者的思路和方法,也反映了物理的特点。
注意演算过程规范。列出方程后,由方程导出最后结果的过程就是演算过程。写出重要的演算步骤既是物理学科的特点,也是高考评分标准的要求。规范的演算过程主要有三步:(1)根据方程导出由已知量表达的待求量关系式;(2)将统一单位后的已知量的数据代入;(3)最后的计算结果。为了解题过程简洁,也可以不代入数据。
答案是解题过程的重要组成部分,规范的答案能清晰地反映出解题的最后结果。答案规范是指答案准确、简洁、全面。既要注意计算结果的验证、取舍,还要注意答案的完整,如牛顿第三定律的应用,矢量的大小、方向等。
解题后反思一下解题过程中应用的基础知识和基本技能,想一下解题受阻时应用的是哪些知识和技巧,应用这些知识和技巧为什么出现错误,应用另一些知识技巧为什么会使问题顺利解决。
四、典型物理综合题例析
例题:电视机的显像管中,电子束的偏转是用磁偏转技术实现的。电子束经过电压为U的加速电场后,进入一圆形匀强磁场区,如下图所示。磁场方向垂直于圆面。磁场区的中心为O,半径为r。当不加磁场时,电子束将通过O点而打到屏幕的中心M点。为了让电子束射到屏幕边缘P,需要加磁场,使电子束偏转一已知角度θ,此时磁场的磁感应强度B应为多少?
注:本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文