1、高中物理解题方法和应试技巧一、解答物理问题的常用方法方法一 隔离法和整体法1.所谓隔离法，就是将物理问题的某些研究对象或某些过程、状态从系统或全过程中隔离出来进行研究的方法隔离法的两种类型：(1)对象隔离：即为寻求与某物体有关的所求量与已知量之间的关系，将某物体从系统中隔离出来(2)过程隔离：物体往往参与几个运动过程，为求解涉及某个过程中的物理量，就必须将这个过程从全过程中隔离出来2所谓整体法，是指对物理问题的整个系统或过程进行研究的方法，也包括两种情况：(1)整体研究物体体系：当所求的物理量不涉及系统中某个物体的力和运动时常用(2)整体研究运动全过程：当所求的物理量只涉及运动的全过程时常用此
2、方法多用于与受力、运动有关的问题如下图所示，两个完全相同的球，重力大小均为 G，两球与水平地面间的动摩擦因数均为 ，一根轻绳两端固定在两个球上，在绳的中点施加一个竖直向上的拉力，当绳被拉直后，两绳间的夹角为 .问当 F 至少为多大时，两球会发生滑动？【解析】 设绳子的拉力为 FT，水平面对球的支持力为 FN，选其中某一个球为研究对象，发生滑 动的临界条件是FTsin FN 又 FTcos F 2 2 12再取整体为研究对象，由平衡条件得 F2F N2G 联立 式得 F .2Gtan2 方法二 等效法等效法是物理学中一个基本的思维方法，其实质是在效果相同的条件下，将复杂的情景或过程变换为简单的情
3、景或过程1力的等效：合力与分力具有等效性，将物体所受的多个恒力等效为一个力，就把复杂的物理模型转化为相对简单的物理模型，大大降低解题难度2电路等效：在元件确定的情况下，线路连接千变万化，有些电路元件的连接方式并非一目了然，这就需要画等效电路图3物理过程的等效：若一个研究对象从同一初始状态出发，分别经过两个不同过程而最后得到的结束状态相同，这两个过程是等效的半径为 r 的绝缘光滑圆环固定在竖直平面内，环上套有一个质量为 m、带正电的珠子，空间存在水平向右的匀强电场，如右图所示，珠子所受静电力是其重力的 倍将珠子从环上最低位置 A 点静止释放，则珠子所能获得的最大动能是多少？34【解析】 珠子在运
4、动中所受到的电场力和重力均不变，把电场和重力场叠加，重力 mg 和电场力Fe 的等效场力 F mg，方向与重力夹角 arccos .如图 所示，图中54 45DOCB 是等效场力的方向显然，珠子在达到 图中的位置 B 时，具有最大的动能这一动能值为自 A 至 B 过程中等效场力 F 对珠子所做的功Ekm Fr(1cos) mgr(1 )54 45 mgr4故小珠运动到 B 点时有最大动能为 .mgr4方法三 极值法描述某一过程的物理量在变化过程中，由于受到物理规律或条件的制约，其取值往往只能在一定范围内才能符合物理问题的实际，而在这一范围内该物理量可能有最大值、最小值或是确定其范围的边界值等一
5、些特殊值极值问题求解方法有以下几种：1算术几何平均数法，即(1)如果两变数之和为一定值，则当这两个数相等时，它们的乘积取极大值(2)如果两变数的积为一定值，则当这两个数相等时，它们的和取极小值2判别式法，即方程 ax2bxc 0 有实根时， b 24ac0.3二次函数法，即 yax 2bx c，若 a0，则当 x 时，有 ymin(4ac b 2)/(4a)；若 a2h 时 ，滑雪者直接落到地面上，hgt /2，x2v t2 可解得 x22 .2 hH h L【走出误区】 对台阶上的平抛运动或斜面上的平抛运动，在不知道落点时一定要分类讨论，解出所有可能的情况如下图所示，带正电的小球质量为 m1
6、10 2 kg，带电荷量为 q110 6 C，置于光滑绝缘水平面上的 A 点当空间存在着斜向上的匀强电场时，该小球从静止开始始终沿水平面做匀加速直线运动，当运动到 B 点时，测得其速度 vB1.5m/s ，此时小球的位移为 x0.15m求此匀强电场场强 E 的取值范围(g10m/s 2.)【易错诊断】 解答此题常出现的错误是：设电场方向与水平面之间的夹角为 ，由动能定理有 qExcos mv 0 解得 E 12 2B mv2B2qxcosV/m75000cos由题意可知 0，所以当 E7.5104V/m 时，小球将始 终沿水平面做匀加速直线运动造成错误的原因是没有周密考虑各种限制条件，从而使所
7、得结论有不完善之处为使小球始终沿水平面运动，电场力在竖直方向的分力必 须小于等于重力，即： qEsinmg由动能定理有 qExcos mv 0 所以 tan 4/312 2B mgmv2B2x 2xgv2B 20.15102.25Emg(qsin )1.2510 5V/m 即匀强电场场强 E 的取值范围为 7.5104V/ms AB，因此小球在上冲 阶段将通过 B 点，有 sABs 1v 1t3 a2t12 32解得：t 30.2s 或 t30.6s t2(舍去 )小球返回时有：Gsin30Gcos30ma 3解得：a 32.5m/s 2因此小球滑到最上端又返回 B 点时有：s 1s 2s A
8、B a3t12 24解得：t 4 s0.35s35所以从撤去力 F 开始计时，小球上冲通过 B 点时用时为：t 30.2s返回通过 B 点时用时为：t 2t 40.75s【走出误区】 摩擦力的方向与相对运动方向(或相对运动趋势方向) 相反，随相 对运动方向( 或相对运动趋势方向)的改变而改变 ，从而引起受力情况的改变，运动加速度也会改变易错点 9：对场力做功理解不准确而出错一个质量为 m、带电荷量为q 的小物体，可在水平轨道 Ox 上运动，O 端有一与轨道垂直的固定墙轨道处于匀强电场中，场强大小为 E，方向沿 Ox 轴正方向，如图所示，小物体以速度 v0 从图示位置向左运动，运动时受到大小不变
9、的摩擦力 Ff 作用，设小物体与墙壁碰撞时不损失机械能，且电荷量保持不变，求它停止前所通过的总路程 s.【易错诊断】 解此题常见错误是：根据动能定理有qEsF fs0mv 0/2 可得它停止前所通过的总路程 s.造成错误的原因：一是没有考虑到电场力做功与路程无关，二是没有讨论各种可能的情况正确解答如下：【走出误区】 摩擦力做功与路程有关，滑动摩擦力做的功等于滑动摩擦力与路程的乘积，而电场力做功、重力做功都与路程无关，只与起始点和终点的位置有关易错点 10：对带电微粒在复合场中的运动分析不准确而出错如上图所示，第四象限内有相互正交的匀强电场 E 与匀强磁场 B1，匀强电场的电场强度 E 的大小为
10、 0.5103V/m，匀强磁场的磁感应强度 B1 的大小为 0.5 T第一象限的某个矩形区域内，有方向垂直纸面向里的匀强磁场 B2，磁场的下边界与 x 轴重合一质量 m110 14 kg、电荷量 q110 10 C 的带正电微粒以某一速度 v 沿与 y 轴正方向成 60角的方向从 M 点沿直线运动，经 P 点进入处于第一象限内的磁场 B2 区域，一段时间后，微粒经过 y 轴上的 N 点并沿与 y 轴正方向成 60角的方向运动M 点的坐标为(0 ，10)，N 点的坐标为(0,30)，不计微粒重力，g 取 10m/s2.(1)请分析判断匀强电场 E 的方向并求出微粒的运动速度 v；(2)匀强磁场
11、B2 的大小为多大？(3)B2 磁场区域的最小面积为多少？【易错诊断】 解答此题常见的错误主要有：不能正确判断出微粒必做匀速直线运动，不能求出微粒的运动速度 v；不能正确画出微粒在匀强磁场 B2 中运动的轨迹、找出圆心和半径，得不出匀强磁场 B2 的大小；不能正确得出 B2 磁场区域的最小面积，正确解答如下：(1)由于重力忽略不计，微粒在第四象限内仅受电场力和洛伦兹力，又因微粒做直线运动，速度的变化会引起洛伦兹力的变化，所以微粒必做匀速直 线运动，即电场力和洛伦兹力大小相等，方向相反，电场 E 的方向与微粒运动的方向垂直，与 y 轴负方向成 30角斜向下由力的平衡条件得 qEqvB 1解得 v
12、 m/s 1103m/s.EB1 0.51030.5(2)画出微粒的运动轨迹如下图所示由几何关系知 Rcos300.1，可知粒子在第一象限内做 圆周运动的半径 R m315微粒做圆周运动的向心力由洛伦兹力提供，即 qvB2m ，解得 B2 T.v2R 32(3)由图可知，磁场 B2 的最小区域应该分布在图示的矩形区域 PACD 内由几何关系易得2Rsin60 mPD15R (1cos60) m 所以，所求磁场的最小面PA330积为 S m2 m2.PDPA15 330 3150【走出误区】 解此题的关键在于能够正确对微粒的运动状态进行分析，要能够 通过粒子的轨迹图找出相应的几何关系易错点 11
13、：对电磁感应综合问题中功能关系分析不准确而出错用密度为 d、电阻率为 、横截面积为A 的薄金属条制成边长为 L 的闭合正方形框 abba.如图甲所示，金属方框水平放在磁极的狭缝间，方框平面与磁场方向平行设匀强磁场仅存在于相对磁极之间，其他地方的磁场忽略不计，可认为方框的 aa边和 bb边都处在磁极之间，磁极间磁感应强度大小为 B.方框从静止开始释放，其平面在下落过程中保持水平(不计空气阻力) (1)求方框下落的最大速度 vm(设磁场区域在竖直方向足够长)；(2)当方框下落的加速度为 g/2 时，求方框的发热功率 P；(3)已知方框下落时间为 t 时，下落高度为 h，其速度为 vt(vtvm)若
14、在同一时间 t 内，方框内产生的热量与一恒定电流 I0 在该框内产生的热量相同，求恒定电流 I0 的表达式【易错诊断】 解答此题常见的错误是：不能找出方框切割磁感线的有效长度，不能得出方框质量的表达式，不能正确应用能量守恒定律等(1)方框的质量 m4LAd ，方框的电阻 R4LA方框下落速度为 v 时，产生的感 应电动势 EB2 Lv，感应电流 I ER BAv2方框下落过程中受到重力 G 及安培力 F 重力 Gmg4LAdg，方向 竖直向下安培力 FBI2L v，方向竖直向上 当 FG 时，方框达到最大速度，B2AL则 vm4LAdg 解得方框下落的最大速度 vm .B2AL 4dgB2(2)方框下落加速度为 时， 有 mgBI2L m ，g2 g2则 I 方框的发热功率 PI 2Rmg4BL AdgB 4ALd2g2B2(3)根据能量守恒定律有 mgh mv I Rt 解得恒定电流 I0 的表达式 I0A .12 t2 20【走出误区】 应用法拉第电磁感应定律 EBLv 时，要注意式中的 B 为匀强磁场的磁感应强度， L为导体切割磁感线的有效长度， v 为导体相对于磁场的速度
