分析高中物理电场及静力问题解题的思路与方法

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  摘 要
  高中物理知识点比较繁琐和复杂,对于学生的分析、综合、抽象、判断以及推理等逻辑思维能力有着相当高的要求,一直以来都是学习的难点、教学的重点。电场和静力问题作为高中物理的重要组成部分,近年来作为考试的重点、热点和难点频繁地出现在各种考试中,尤其在高考中占有很大的比重。因此,在平时的学习中,学生应该重视基础知识点的学习,充分理解各物理定理的意义,掌握电场以及静力问题的基本解题思路和技巧,只有这样才能在考试时灵活运用所学知识点解决综合性较强的难题。本文重点分析高中物理电场以及静力问题解题的思路和方法。
  【关键词】高中物理;电场;静力;解题思路;方法
  尽管高中物理难度相对较大,但是作为高考理科综合考试中的重点,我们必须要好好学习。我们应该克服恐惧心理,化考试压力为学习动力,积极转变观念,在对基本知识点有了良好掌握的基础上,努力寻求快捷、有效的解题思路和方法,提高我们的解题能力。只有这样我们才能在考试中处变不惊,确保我们的解题正确率和考试得分。
  1 高中物理电场问题解题思路和方法
  在解决电场问题时,一定要明确各物理量的物理意义,牢固掌握电场的场强、电场力、电势以及电势能分析的基本思路和方法。首先我们要学会读题并善于读题,从题目给出的已知条件中挑出我们需要用到的信息,过滤掉与题目求解无关的信息,通过题目所给条件判断该电场是由何种电荷组成的电场;然后,明确电场中各物理量符号的物理含义;最后分析判断选择矢量和叠加原理或者标量和叠加原理进行求解。
  同时,电荷在电场中的平衡和运动是一个综合力学相关知识的综合性问题,对这一块我们应该有一个良好的把握。对我们学生来说,综合性问题往往属于难题。为了应对在考试中出现的综合性问题,我们应该在平时的学习中,逐步完善我们的知识体系,把握知识点之间的关联性,通过不断的习题练习,提高我们解决综合性问题的能力。电荷在电场中的平衡和运动问题,属于力学问题的范畴。我们可以选择以往的力学解题思路和方法解决这类问题。第一步,我们应该明确研究对象(某个带电体);第二步,准确的分析出带电体所受到的外力;第三步,根据题意分析物理过程,应注意讨论各种情况,充分挖掘题目隐藏条件,这是解题的关键;第四步,结合题意,根据物理过程、已知和所求的物理量,选择合适的力学规律求解;第五步,对所得结果进行讨论。特别需要指出的是,电荷在电场中的平衡和运动问题有时需要在得出结果后进行不同情况下的讨论,学生们一定要细心认真,千万不要因为粗心而丢分,这将是十分可惜的。
  2 高中物理静力问题解题思路和方法
  高中物理静力学问题可以归纳为以下三类,分别是力的合成与分解问题、共点力的平衡与变化问题以及固定转动轴的物体的平衡与变化问题。在处理静力相关问题时,我们应该遵循下面几个步骤才更为快捷、高效。第一步,确定研究对象;第二步,为了具体分析研究对象受力情况,采用隔离法的思路将其从整体中隔离出来研究。需要注意的是,当单纯的隔离法无法分析出研究对象的受力情况时,需要转换解题思路,使用整体法研究物体的整体受力情况进而得到隔离体的受力情况或者通过作用力和反作用力原理分析其他对象的受力情况得到隔离体的受力情况;第三步,准确分析研究对象受到的外力,同时画出研究对象的受力图;第四步,采用力的矢量叠加原理或者根据实际情况在某一方向上进行力的正交分解;第五步,根据力的平衡条件,列出x、y方向的物体受力平衡方程,根据方程解出所求物理量。特别需要注意的是,在物体受力分析过程中灵活运用解析法和图解法能极大的提高解题效率和解题正确率,为答题结束后的复查节省出更多的时间。
  2.1 认识物体的平衡及平衡条件
  在惯性参考系下,物体如果处于静止或者匀速直线运动状态,那么根据牛顿第一定律,物体处于平衡状态,作用于物体各个方向的力的矢量和为零。对于刚体而言,刚体只存在平动和转动,而不存在角变形和线变形,如果平动加速度和转动加速度都为零,那么刚体此时处于平衡状态,平衡条件是合力和合力矩均为零。物体在三个非平行外力作用下达到平衡状态,根据三力平衡汇交原理,这三个非平行外力的作用线必在同一平面内,且相交于同一点,之后可以结合图解法和解析法对所求未知量进行求解。
  2.2 物体受力分析和解决方法
  在对研究对象进行受力分析时,首先应该确定研究对象,然后再视不同情况采用不同的方法进行受力分析。比如如果对一个整体中的部分进行受力分析时,我们首先想到的是隔离法,在隔离法无法解決问题时考虑整体法或者作用力或者反作用力原理确定研究对象的受力情况;在画物体受力图时,作图要标准,通过力的作用线的长短体现该力的大小,同时标注出力的三要素,在无法判断出力的方向时,可以假定一个方向,通过物体的受力的平衡方程解出的数值的正负号确定该力的方向;在物体作用外力少于或等于三个时,首先考虑力的图解法有时会方便问题求解,在作用外力大于三个时,首先考虑力的解析法,根据所求力灵活使用正交分解法有时会简化解题过程。
  3 结语
  通过以上的阐述,同学们不难发现,高中物理其实并不是你们想象中那么困难。只要把教材基本内容掌握牢固,逐步深化对物理定律的理解,完善我们的知识体系,把握知识之间的关联性,通过相关习题总结相应的解题思路和方法,我们在解决高中物理电场和静力问题时就能做到游刃有余、得心应手。
  参考文献
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  [2]刘鹏.浅谈高中力学的解题思路及技巧[J].亚太教育,2015(25):23.
  [3]李新纪.分析高中物理电场及静力问题解题的思路与方法[J].通讯世界,2017(04):248-249.
  作者单位
  江苏省高邮市第一中学 江苏省高邮市 225600
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