文档介绍：解答高考物理题常用的方法和技巧
李东升(特级教师) 张洪文
解答高考物理题,有许许多多的解题方法和技巧。如,排除法、赋值法、换元法、类比法、估算法、数形结合法、整体代换法……等。下面,结合高考试题或高考模拟试题中出现的具体的几例,就这其中的主要方法和技巧举例加以说明。
1. 合理假设巧作推理
例1. 如图1所示,质量分别为m、2m、3m的三个小球A、B、C,其中B球带+q的电荷量。A、C两球不带电,绝缘细线将三球相连,并将A球拴住,放在竖直向下、场强为E的匀强电场中,三球均处于静止状态,当将A球从静止释放后的一小段时间内A、B间细线的张力等于多少?
图1
解析:假设三球之间没有细线相连,则将三球同时从静止释放后,它们的加速度大小是不同的。按着此假设推出的结果是:A、C两球的加速度均为g,B球的加速度则大于g。由此可以断定,在将A球从静止释放后的一小段时间内,连接B、C的那段绳是松驰的,而A、B两球则以相同的加速度运动,设A、B两球的加速度为a,对A、B这个整体,根据牛顿运动定律得:
用表示A、B间细线的张力的大小。对球A,有:
解得:
2. 整体分析化繁为简
例2. 在场强为E的匀强电场中固定放置两个带电小球1和2,它们的质量相等,电量分别为
。球1球2的连线平行于电场线,如图2所示。现同时放开1球和2球,于是它们开始在电场力的作用下运动,如果球1和球2之间的距离可以取任意值,则两球刚被放开时,它们的加速度可能是( )
图2
A. 大小不等、方向相同
B. 大小不等、方向相反
C. 大小相等、方向相同
D. 大小相等、方向相反
解析:选向右的方向为正方向。用分别表示1、2两球的加速度,用m表示每个小球的质量。将1、2两球看成一个整体。则有:
在球1和球2之间的距离可以取任意值的情况下,只有在大小相等、方向相反的情况下上式一定不能成立,而其他情况都是有可能的。故本题的正确选项为A、B、C。
3. 抓住特点等效过程
例3. 一平行板电容器的电容为C,两板间的距离为d,上板带负电,电量为Q,下板带正电,电量也为Q,它们产生的电场在很远处的电势为零。两个带异号电荷的小球用一绝缘刚性杆相连,小球的电量都为q,杆长为,且。现将它们从很远处移到电容器内两板之间,处于图3所示的静止状态(杆与板面垂直),在此过程中电场力对两个小球所做的总功大小等于多少?(设两球移动过程中极板上电荷分布情况不变)( )
图3
A. B. 0 C. D.
解析:我们知道,电场力做功与路径无关。因此,可以将题设过程等效为下述过程:先将两个小球移动到同一点A,然后再将其中的一个带电量为的小球由A点移动到另一位置B。在将两个小球移动到同一点A的过程中,电场力对两个小球所做的总功为0。在将带电量为的小球由A点移动到另一位置B的过程中,电场力对这个小球所做的功为
故在题设过程中,电场力对两个小球所做的总功大小等于。本题的正确选项为A。
4. 作图助解简便快捷
例4. 电池甲、乙的电动势分别为,内电阻分别为。若用甲、乙电池分别给某电阻R供电,则在R上消耗的电功率相等。若用甲、乙电池分别给某电阻R'供电,则在R'上消耗的电功率分别为。已知。则下列选项中正确的是( )
A. B. C. D.
解析:依题意作出电池甲、乙和电阻R的U—I图线。由于两个电池分别给电阻R供电时在R上消耗的电功率相等,故这三条U—I图线必相交于同一个点。由于,所以它们的U—I图线如图4所示。因图中所示的,由U—I图线的物理意义可知:。作出R'的U—I图线,由于R'>R,R'的U—I图线的斜率较大。由图可知:当甲电池接R'时,;当乙电池接R'时,。显然有:。本题的正确选项为A和C。
图4
5. 谨慎穷举以防漏解
例5. 光滑水平面上有一边长为L的正方形区域处在场强为E的匀强电场中,电场方向与正方形一边平行,一质量为m、带电量为q的小球由某一边的中点,以垂直于该边的水平速度进入该正方形区域,当小球再次运动到该正方形区域的边缘时,具有的动能可能为(小球重力不计):( )
A. 0 B.
C. D.
解析:如图5所示,假设带电小球是从正方形AB边的中点进入该正方形区域的。当场强方向与AD边平行、且向右时,小球在正方形区域内做匀加速运动,故小球一定从DC边的中点处射出正方形区域。小球到达CD边时其动能为:
图5
当场强方向与AD边平行、且向左时,小球在正方形区域内做匀减速运动,则小球既有可能从DC边的中点处射出、也有可能从AB边的中点处射出正方形区域。若小球是从DC边的中点处射出的,小球到达CD边时其动能为:
若小球是从AB边的中点处射出的,小球到达AB边时其动能为:
若小球刚到达DC边时速度刚好为零,则这时小球的动能为0。这种可能