文档介绍：培养学生求解高考物理计算题能力
《普通高等学校招生全国统一考试大纲(理科)》(理科综合物理)命题要求:重视理论联系实际;关注科学技术、社会经济和生态环境的协调发展;重视对考生科学素养的考查。重视对五种能力的考查:理解能力、推理能力、分析综合能力、应用数学处理物理问题能力、实验能力。
每年高考,四川省理科综合试卷中的物理试题共有三道计算题。分值分别为16分,19分,20分,共计55分,占物理总分120分的46%。综观这三道计算题,重视了五种能力的考查,特别重视分析综合能力的考查和应用数学处理物理问题能力的考查。做好这三道题对提高物理成绩非常重要。
本文拟就通过求解近年四川高考物理计算题,谈培养学生求解高考物理计算题能力,以备2010年高考的有效复习。
求解高考物理计算题,培养分析综合能力
[例1](09年四川理综卷 24题)如图所示,直线形挡板p1p2p3与半径为r的圆弧形挡板p3p4p5平滑连接并安装在水平台面b1b2b3b4上,挡板与台面均固定不动。线圈c1c2c3的匝数为n,其端点c1、c3通过导线分别与电阻R1和平行板电容器相连,电容器两极板间的距离为d,电阻R1的阻值是线圈c1c2c3阻值的2倍,其余电阻不计,线圈c1c2c3内有一面积为S、方向垂直于线圈平面向上的匀强磁场,磁场的磁感应强度B随时间均匀增大。质量为m的小滑块带正电,电荷量始终保持为q,在水平台面上以初速度v0从p1位置出发,沿挡板运动并通过p5位置。若电容器两板间的电场为匀强电场,p1、p2在电场外,间距为l,其间小滑块与台面的动摩擦因数为μ,其余部分的摩擦不计,重力加速度为g.
求:(1)小滑块通过p2位置时的速度大小。
(2)电容器两极板间电场强度的取值范围。
(3)经过时间t,磁感应强度变化量的取值范围。
分析:这是一道力电综合题,分析从三个方面着手,首先挖掘隐含条件;其次分析运动过程,建立物理模型;再分析电路。
首先挖掘隐含条件:直线形挡板半径为r的圆弧形挡板平滑连接(挡板,平滑连接);水平台面(不是竖直台面);线圈匝数为n, 面积为S、方向垂直于线圈平面向上,匀强磁场,磁感应强度B随时间均匀增大(联想法拉第电磁感应定律,线圈产生的电动势为
);与电阻R1和平行板电容器相连(联想全电路欧姆定律);质量m的小滑块带正电,电荷量保持为q,以初速度v0从p1位置出发,沿挡板运动并通过p5位置,电容器两板间为匀强电场(想到小滑块会受到电场力Eq);p1、p2在电场外,间距为l,小滑块与台面的动摩擦因数为μ,其余部分的摩擦不计.
其次分析运动过程,建立物理模型:小滑块以初速度v0从p1位置出发,到达p2,做的是匀减速直线运动;从p3沿挡板运动并通过p5位置,做的是变速圆周运动,所受到的向心力是小滑块受到挡板弹力和电场力的合力。
再分析电路:电源电动势是线圈产生的;电阻R1和电容器两板并联。
解答:
(1)小滑块以初速度v0从位置p1运动到位置p2,设到位置p2时速度为v1,(可由运动学和动能定理求解)
由动能定理求解有: ①
②
(2)根据楞次定律可判断线圈c3为电源正极,电场方向如图,若小滑块能通过圆弧形挡板最高点位置p,则小滑块可沿挡板运动且通过位置p5,设小滑块在位置p的速度为v,受到的挡板的弹力为N,匀强电场的电场强度为E。
小滑