高中物理解题方法大全
物理题解常用的两种方法:
分析法的特点是从待求量出发,追寻待求量公式中每一个量的表达式,(当然结合题目所给的已知量追寻),直至求出未知量。这样一种思维方式“目标明确”,是一种很好的方 法应当熟练掌握。
综合法,就是“集零为整”的思维方法,它是将各个局部(简单的部分)的关系明确以后,将各局部综合在一起,以得整体的解决。
综合法的特点是从已知量入手,将各已知量联系到的量(据题目所给条件寻找)综合在一起。
实际上“分析法”和“综合法”是密不可分的,分析的目的是综合,综合应以分析为基础,二者相辅相成。
正确解答物理题应遵循一定的步骤
第一步:看懂题。所谓看懂题是指该题中所叙述的现象是否明白?不可能都不明白,不懂之处是哪?哪个关键之处不懂?这就要集中思考“难点”,注意挖掘“隐含条件。”要养成这样一个习惯:不懂题,就不要动手解题。
若习题涉及的现象复杂,对象很多,须用的规律较多,关系复杂且隐蔽,这时就应当将习题“化整为零”,将习题化成几个过程,就每一过程进行分析。
第二步:在看懂题的基础上,就每一过程写出该过程应遵循的规律,而后对各个过程组成的方程组求解。
第三步:对习题的答案进行讨论.讨论不仅可以检验答案是否合理,还能使读者获得进一步的认识,扩大知识面。
一、静力学问题解题的思路和方法
1.确定研究对象:并将“对象”隔离出来-。必要时应转换研究对象。这种转换,一种情况是换为另一物体,一种情况是包括原“对象”只是扩大范围,将另一物体包括进来。 2.分析“对象”受到的外力,而且分析“原始力”,不要边分析,边处理力。以受力图表示。
3.根据情况处理力,或用平行四边形法则,或用三角形法则,或用正交分解法则,提高力合成、分解的目的性,减少盲目性。
4.对于平衡问题,应用平衡条件∑F=0,∑M=0,列方程求解,而后讨论。 5.对于平衡态变化时,各力变化问题,可采用解析法或图解法进行研究。 静力学习题可以分为三类:
① 力的合成和分解规律的运用。
② 共点力的平衡及变化。
③ 固定转动轴的物体平衡及变化。
认识物体的平衡及平衡条件
对于质点而言,若该质点在力的作用下保持静止或匀速直线运动,即加速度?为零,则称为平衡,欲使质点平衡须有∑F=0。若将各力正交分解则有:∑FX=0,∑FY=0 。
对于刚体而言,平衡意味着,没有平动加速度即?=0,也没有转动加速度即?=0(静
止或匀逮转动),此时应有:∑F=0,∑M=0。
这里应该指出的是物体在三个力(非平行力)作用下平衡时,据∑F=0可以引伸得出以下结论:
① 三个力必共点。
② 这三个力矢量组成封闭三角形。
③ 任何两个力的合力必定与第三个力等值反向。
对物体受力的分析及步骤
(一)、受力分析要点: 1、明确研究对象
2、分析物体或结点受力的个数和方向,如果是连结体或重叠体,则用“隔离法” 3、作图时力较大的力线亦相应长些
4、每个力标出相应的符号(有力必有名),用英文字母表示 5、物体或结点:?成法或正交分解法。?受三个力作用:力的合
受四力以上:用正交分解法。?6、用正交分解法解题列动力学方程
??FX?0①受力平衡时?
?F?0?Y②受力不平衡时???FX=max
??FX=may(张力)不能传压力。?绳或橡筋:不能受拉力
杆或弹簧:拉力、压力均可传。?7、一些物体的受力特征: ?8、同一绳放在光滑滑轮或光滑挂钩上,两侧绳子受力大小相等,当三段以上绳子在交
点打结时,各段绳受力大小一般不相等。
(二)、受力分析步骤:
1、判断物体的个数并作图:①重力;②接触力(弹力和摩擦力);③场力(电场力、磁场力)
2、判断力的方向:
①根据力的性质和产生的原因去判; ②根据物体的运动状态去判; a由牛顿第三定律去判;
b由牛顿第二定律去判(有加速度的方向物体必受力)。
二、运动学解题的基本方法、步骤
运动学的基本概念(位移、速度、加速度等)和基本规律是我们解题的依据,是我们认识问题、分析问题、寻求解题途径的武器。只有深刻理解概念、规律才能灵活地求解各种问题,但解题又是深刻理解概念、规律的必需环节。
根据运动学的基本概念、规律可知求解运动学问题的基本方法、步骤为
(1)审题。弄清题意,画草图,明确已知量,未知量,待求量。 (2)明确研究对象。选择参考系、坐标系。
(3)分析有关的时间、位移、初末速度,加速度等。 (4)应用运动规律、几何关系等建立解题方程。 (5)解方程。
三、动力学解题的基本方法
我们用动力学的基本概念和基本规律分析求解动力学习题.由于动力学规律较复杂,我们根据不同的动力学规律把习题分类求解。
1、应用牛顿定律求解的问题,
这种问题有两种基本类型:(1)已知物体受力求物体运动情况,(2)已知物体运动情况求物体受力.这两种基本问题的综合题很多。
从研究对象看,有单个物体也有多个物体。 (1)解题基本方法
根据牛顿定律F合=ma解答习题的基本方法是 ① 根据题意选定研究对象,确定m。 ② 分析物体受力情况,画受力图,确定F合。
③ 分析物体运动情况,确定a 。
④ 根据牛顿定律、力的概念、规律、运动学公式等建立解题方程。 ⑤ 解方程。 ⑥ 验算,讨论。
以上①、②、③是解题的基础,它们常常是相互联系的,不能截然分开。 应用动能定理求解的问题
动能定理公式为W合=Ek2-Ek1,根据动能定理可求功、力、位移、动能、速度大小、质量等。
应用动能定理解题的基本方法是 ·
① 选定研究的物体和物体的一段位移以明确m、s。
② 分析物体受力,结合位移以明确W总。 ③ 分析物体初末速度大小以明确初末动能。
然后是根据动能定理等列方程,解方程,验算讨论。
(例题)如图4—5所示,木板质量m1?10千克,长3米。物体质量m2=2千克。物体与木板间摩擦系数?1=0.05,木板与水平地面间摩擦系数?2=0.1,开始时,物体在
m1 m2 F 图4-5
木板右端,都处于静止状态。现用F=33牛的水平恒力拉木板,物体将在木板上滑动,问
10米/秒2) 经过2秒后(1)力F作功多少?(2)物体动能多大?(g=应用动量定理求解的问题
从动量定理I合=P2-P1知,这定理能求冲量、力、时间、动量、速度、质量等。 动量定理解题的基本方法是
① 选定研究的物体和一段过程以明确m、t。 ② 分析物体受力以明确冲量。
⑧ 分析物体初、末速度以明确初、末动量。
然后是根据动量定理等建立方程,解方程,验算讨论。 【例题8】 质量为10千克的重锤从3.2米高处自由下落打击工件,重锤打击工件后跳起0.2米,打击时间为0.01秒。求重锤对工件的平均打击力。
应用机械能守恒定律求解的问题
机械能守恒定律公式是Ek1+Ep1=Ek2+Ep2知,可以用来求动能、速度大小、质量、势能、高度,位移等。
应用机械能守恒定律的基本方法是 ① 选定研究的系统和一段位移。
② 分析系统所受外力、内力及它们作功的情况以判定系统机械能是否守恒。 ③ 分析系统中物体初末态位置、速度大小以确定初末态的机械。 然后根据机械能守恒定律等列方程,解方程,验算讨论。
四、电场解题的基本方法
本章的主要问题是电场性质的描述和电场对电荷的作用,解题时必须搞清描述电场性质的几个物理量和研究电场的各个规律。
1、如何分析电场中的场强、电势、电场力和电势能
(1)先分析所研究的电场是由那些场电荷形成的电场。 (2)搞清电场中各物理量的符号的含义。
(3)正确运用叠加原理(是矢量和还是标量和)。 下面简述各量符号的含义:
①电量的正负只表示电性的不同,而不表示电量的大小。
②电场强度和电场力是矢量,应用库仑定律和场强公式时,不要代入电量的符号,通过运算求出大小,方向应另行判定。(在空间各点场强和电场力的方向不能简单用‘+’、‘-’来表示。) ③电势和电势能都是标量,正负表示大小.用?=qU进行计算时,可以把它们的符号代入,如U为正,q为负,则?也为负.如U1>U2>0,q为负,则?1??2?0。
④ 电场力做功的正负与电荷电势能的增减相对应,WAB为正(即电场力做正功)时,
电荷的电势能减小,?A??B;WAB为负时,电荷的电势能增加?A??B。所以,应用
WAB=q(UA-UB)=?A-?B时可以代人各量的符号,来判定电场力做功的正负。当然
也可以用q(UA-UB)求功的大小,再由电场力与运动方向来判定功的正负。但前者可直接求比较简便。
2、如何分析电场中电荷的平衡和运动
电荷在电场中的平衡与运动是综合电场;川力学的有关知识习·能解决的综合性问题,对加深有关概念、规律的理解,提高分析,综合问题的能力有很大的作用。这类问题的分析方法与力学的分析方法相同,解题步骤如下:
(1)确定研究对象(某个带电体)。 (2)分析带电体所受的外力。
(3)根据题意分析物理过程,应注意讨论各种情况,分析题中的隐含条件,这是解题的关键。
(4)根据物理过程,已知和所求的物理量,选择恰当的力学规律求解。 (5)对所得结果进行讨论。
【例题4】 如图7—3所示,如果1H (氚核)和24He(氦核)垂直电场强度方向进入同—偏转电场,求在下述情况时,它们的横向位移大小的比。(1)以相同的初速度进入,(2)以相同的初动能进入; (3)以相同的初动量进入; (4)先经过同一加速电场以后再进入。
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分析和解 带电粒子在电场中所受电场力远远大于所受的重力,所以重力可以忽略。带电粒子在偏转电场受到电场力的作用,做类似于平抛的运动,在原速度方向作匀速运动,在横向作初速为零的匀加速运动。利用牛顿第二定律和匀加速运动公式可得
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1221qEl2() 2mv0q m (1)以相同的初速度v0进入电场, 因E、l、v0都相同,所以y?
qmyH1?42?HHe?= yHeqHemH2?33 (2)以相同的初动能Ek0进入电场,因为E、l、mv2都相同,所以y?q