高中物理奥林匹克竞赛解题技巧(微元法)

高中物理奥林匹克竞赛解题技巧(微元法)
高中物理奥林匹克竞赛解题技巧(微元法)

高中奥林匹克物理竞赛解题方法

微元法

方法简介

微元法是分析、解决物理问题中的常用方法,也是从部分到整体的思维方法。用该方法可以使一些复杂的物理过程用我们熟悉的物理规律迅速地加以解决,使所求的问题简单化。在使用微元法处理问题时,需将其分解为众多微小的“元过程”,而且每个“元过程”所遵循的规律是相同的,这样,我们只需分析这些“元过程”,然后再将“元过程”进行必要的数学方法或物理思想处理,进而使问题求解。使用此方法会加强我们对已知规律的再思考,从而引起巩固知识、加深认识和提高能力的作用。

赛题精讲

例1:如图3—1所示,一个身高为h 的人在灯以悟空速度v 沿水平直线行走。设灯距地面高

C

力情况,须考虑将铁链分割,使每一小段铁链可以看成质

点,分析每一小段铁边的受力,根据物体的平衡条件得出

整条铁链的受力情况.

在铁链上任取长为△L 的一小段(微元)为研究对象,

其受力分析如图3—2—甲所示.由于该元处于静止状态,

所以受力平衡,在切线方向上应满足:

θθθθT G T T +?=?+cos θρθθc o s c o s Lg G T ?=?=?

由于每段铁链沿切线向上的拉力比沿切线向下的拉力大

△T θ,所以整个铁链对A 端的拉力是各段上△T θ的和,

即 ∑∑∑?=?=?=θρθ

ρθc o s c o s L g Lg T T 观察 θcos L ?的意义,见图3—2—乙,由于△θ很小,

所以CD ⊥OC ,∠OCE=θ△Lcos θ表示△L 在竖直方向上的投影△R ,

所以 ∑=?R L θ

c o s 可得铁链A 端受的拉力 ∑=?=gR L g T ρθρcos 例3:某行星围绕太阳C 沿圆弧轨道运行,它的近日点

A 离太阳的距离为a ,行星经过近日点A 时的速度为A v ,

行星的远日点

B 离开太阳的距离为b ,如图3—3所示,

求它经过远日点B 时的速度B v 的大小.

解析:此题可根据万有引力提供行星的向心力求解.也

可根据开普勒第二定律,用微元法求解.

时又向前运动了极短的时间△t ,由于时间极短可以认为行星在△t 时间内t 时间内扫过的面积 B 时也运动了相同的极短时间△t , S a =S b .

系统所受合外力为零,可知系统动量守恒.设人在走动过

程中的△t 时间内为匀速运动,则可计算出船的位移.

设v 1、v 2分别是人和船在任何一时刻的速率,则有 21Mv mv = ① 两边同时乘以一个极短的时间△t , 有 t Mv t mv ?=?21 ②

由于时间极短,可以认为在这极短的时间内人和船的速率是不变的,

所以人和船位移大小分别为t v s ?=?11,t v s ?=?22

由此将②式化为 21s M s m ?=? ③

把所有的元位移分别相加有 ∑∑?=?21s M s m

④ 即 ms 1=Ms 2 ⑤ 此式即为质心不变原理. 其中s 1、s 2分别为全过程中人和船对地位移的大小, 又因为 L=s 1+s 2 ⑥

由⑤、⑥两式得船的位移 L m

M m s +=2 例5:半径为R 的光滑球固定在水平桌面上,有一质量

为M 的圆环状均匀弹性绳圈,原长为πR ,且弹性绳圈

的劲度系数为k ,将弹性绳圈从球的正上方轻放到球上,

使弹性绳圈水平停留在平衡位置上,如图3—5所示,若

平衡时弹性绳圈长为R π2,求弹性绳圈的劲度系数k.

解析:由于整个弹性绳圈的大小不能忽略不计,弹性绳圈

不能看成质点,所以应将弹性绳圈分割成许多小段,其中

两端受的拉力就是弹性绳圈内部的弹力F.在

进行受力分析.但是△m 受的力不在同一平这样可以看清楚各个如图3—5—甲和2—3—5—乙. m 所对的圆心角是△θ,则每一小段的质F 的作用,合力为 θθ?=?F 2 N ,

二力的合力与T 平衡.即 现在弹性绳圈的半径为 R R r 2

222==ππ

所以 ?===4522sin θθR r 1t a n

=θ 因此T=Mg mg πθ2?=

? ①、②联立,θπ

θ?=?F Mg 2, 解得弹性绳圈的张力为: π2Mg F = 设弹性绳圈的伸长量为x 则 R R x ππ2=-=

所以绳圈的劲度系数为:R Mg x F k 2)12(2π-==例6:一质量为M 、均匀分布的圆环,其半径为r 大张力为T 解析:因为向心力F=mr ω2,当ω一定时,r 对应的角速度ω,r 应取最大值.

如图3—6所示,在圆环上取一小段△L ,对应的圆心角

为△θ,其质量可表示为M m π

θ2?=?,受圆环对它的张

2ω Mr

T π2= 3—7所示,求链条下落了长度x 时,链条对地.由于各质元原来的高度不同,落到地面的速度不同,动量改变也不相同.我们取某一时刻一小段链条(微元)作为研究对象,就可以将变速冲击变为恒速冲击.

设开始下落的时刻t=0

,在t 时刻落在地面上的链条长为x ,未到达地面部分链条的速度为v ,并设链条的线密度为ρ.由题意可知,链条落至地面后,速度立即变为零.从t 时刻起取很小一段时间△t ,在△t 内又有△M=ρ△x 落到地面上静止.地面对△M 作用的冲量为

I t Mg F ?=??-)( 因为 0≈???t Mg

所以 x v v M t F ?=-??=?ρ0 解得冲力:

t x v F ??=ρ,其中t

x ??就是t 时刻链条的速度v , 故 2v F ρ= 链条在t 时刻的速度v 即为链条下落

长为x 时的即时速度,即v 2=2g x ,代入F 的表达式中,得 gx F ρ2=

此即t 时刻链对地面的作用力,也就是t 所以在t 时刻链条对地面的总压力为 2gx N +=ρ例8:一根均匀柔软的绳长为L ,质量为m 从钉子上滑落,试求滑落的绳端点离钉子的距离为x 解析:

由此可用微元法求解.如图3—8的距离为x 时,左边绳长为

)(21x l -,速度 , )21(0)v t v t g t ??--=?λλ T 来说是很小的,可以忽略, 22l

例9:图3—9中,半径为R 的圆盘固定不可转动,细绳不可伸长

但质量可忽略,绳下悬挂的两物体质量分别为M 、m.设圆盘与

绳间光滑接触,试求盘对绳的法向支持力线密度.

解析:求盘对绳的法向支持力线密度也就是求盘对绳的法向单位

长度所受的支持力.因为盘与绳间光滑接触,则任取一小段绳,

其两端受的张力大小相等,又因为绳上各点受的支持力方向不同,

故不能以整条绳为研究对象,只能以一小段绳为研究对象分析求

解.在与圆盘接触的半圆形中取一小段绳元△L ,△L 所对应的

圆心角为△θ,如图3—9—甲所示,绳元△L 两端的张力均为T ,

绳元所受圆盘法向支持力为△N ,因细绳质量可忽略,法向合力为

零,则由平衡条件得:

2

sin 22sin 2sin

θθθ?=?+?=?T T T N 当△θ很小时,22sin θθ?≈? ∴△N=T △θ 又因为 △L=R △θ

则绳所受法向支持力线密度为 R

T R T L N n =??=??=θθ ① 以M 、m 分别为研究对象,根据牛顿定律有 Mg -T=Ma ②

T -mg=m a ③ 由②、③解得: m M Mmg T +=

2 将④式代入①式得:R

m M Mmg n )(2+= 例10:粗细均匀质量分布也均匀的半径为分别为R 和r 的两圆环相切.若在切点放一质点m ,恰使两边圆环对m 的万有引力的合力为零,则大小圆环的线密度必须满足什么条件?

解析:若要直接求整个圆对质点m 的万有引力比较难,当若要用到圆的对称性及要求所受合力为零的条件,考虑大、小圆环上关于切点对称的微元与质量m 的相互作用,然后推及整个圆环即可求解.

如图3—10所示,过切点作直线交大小圆分别于P 、Q 两点,并设与水平线夹角为α,当α有微小增量时,则大小圆环上对应微小线元

αα??=???=?2221r L R L

其对应的质量分别为 αρρ??=?=?21111R l m

αρρ??=?=?22222r l m 由于△α很小,

故△m 1、△m 2与m 的距离可以认为分别是 αα

c o s 2c o s 221r r R r ==

所以△m 1、△m 2与m 的万有引力分别为 222222212111)

cos 2(2,)cos 2(2ααρααρr m R G r m Gm F R m R G r m Gm F ??=?=???=?=?

由于α具有任意性,若△F1与△F2的合力为零,

则两圆环对m的引力的合力也为零,即

2

2

2

1

)

cos

2(

2

)

cos

2(

2

α

α

ρ

α

α

ρ

r

m

r

G

R

m

R

G?

?

=

?

?

解得大小圆环的线密度之比为:

r

R

=

2

1

ρ

ρ

例11:一枚质量为M的火箭,依靠向正下方喷气在空中保持静止,如果喷出气体的速度为v,那么火箭发动机的功率是多少?

解析:火箭喷气时,要对气体做功,火箭对气体做的功,再代入功率的定义式即可求出火箭发动机的功率.

选取在△t

F△t=△m·v F=Mg

即Mg·△t=△m·v△t=△m·v/Mg

对同样这一部分气体用动能定理,火箭对它做的功为:

所以发动机的功率

mv

W

P2

1

2

?

=

=

O′,绳的

v向下

α

.

环移到C,自C′

.

′=

α

cos

D

O

OD'

'

+

由于绳子总长度不变,故OO′-CC′=O′C′③

由以上三式可得:OC+O′C′=

α

cos

C

O'

'

即)1

cos

1

(-

'

'

=

α

C

O

OC

等式两边同除以△t得环O的速度为)1

c o s

1

(

-

=

α

v

v

例13:在水平位置的洁净的平玻璃板上倒一些水银,由于重力和

表面张力的影响,水银近似呈现圆饼形状(侧面向外凸出),过圆

饼轴线的竖直截面如图3—12所示,为了计算方便,水银和玻璃的

接触角可按180°计算.已知水银密度33/106.13m kg ?=ρ,水

银的表面张力系数./49.0m N =σ当圆饼的半径很大时,试估算其厚度h 的数值大约为多少?(取1位有效数字即可)

解析:若以整个圆饼状水银为研究对象,只受重力和玻璃板的支持力,在平衡方程中,液体的体积不是h 的简单函数,而且支持力N 和重力mg 都是未知量,方程中又不可能出现表面张力系数,因此不可能用整体分析列方程求解h.现用微元法求解.

在圆饼的侧面取一个宽度为△x ,高为h 的体积元,,如图

3—12—甲所示,该体积元受重力G 、液体内部作用在面

积△x ·h 上的压力F ,x gh xh hg S P F ??=??==22

121ρρ, 还有上表面分界线上的张力F 1=σ△x 和下表面分界线上的 张力F 2=σ△x .

作用在前、后两个侧面上的液体压力互相平衡,作用在体积元表面两个弯曲

分界上的表面张力的合力,当体积元的宽度较小时,这两个力也是平衡的,图中都未画出.

-3m

3×10-3m 或4×10-3m.

.

0、

们在容器外如何分布,也不知空气分子进入容器后压强如

何变化,使我们难以找到解题途径.注意到题目中“最初”

二字,可以这样考虑:设小孔的面积为S ,取开始时位于小孔外一薄层气体为研究对象,令薄层厚度为△L ,因△L 很小,所以其质量△m 进入容器过程中,不改变容器压强,故此薄层所受外力是恒力,该问题就可以解决了.

由以上分析,得:F=(p 0-p)S ① 对进入的△m 气体,

由动能定理得:22

1mv L F ?=? ② 而 △m=ρS △L 联立①、②、③式可得:最初中进容器的空气速度 ρ)(20p p v -=

例15:电量Q 均匀分布在半径为R 的圆环上(如图3—14

所示),求在圆环轴线上距圆心O 点为x 处的P 点的电场

强度.

解析:带电圆环产生的电场不能看做点电荷产生的电场,

故采用微元法,用点电荷形成的电场结合对称性求解.

选电荷元 ,2R

Q R q πθ?=?它在P 点产生的电场的场强的x 分量为: 22222)(2cos x

R x x R R Q R k r q k E x ++?=?=?πθα 根据对称性 322322)()(2x R kQx x R kQx

E E x +=+=?=∑∑ππ

由此可见,此带电圆环在轴线P 点产生的场强大小相当于带电圆环带电量集中在圆环的某一点时在轴线P 点产生的场强大小,方向是沿轴线的方向.

例16:如图3—15所示,一质量均匀分布的细圆环,

其半径为R ,质量为m.令此环均匀带正电,总电

量为Q.现将此环平放在绝缘的光滑水平桌面上,并

处于磁感应强度为B 的均匀磁场中,磁场方向竖直向下.

当此环绕通过其中心的竖直轴以匀角速度ω沿图示方向

旋转时,环中的张力等于多少?(设圆环的带电量不减

少,不考虑环上电荷之间的作用)

解析:当环静止时,因环上没有电流,在磁场中不受力,则

环中也就没有因磁场力引起的张力.当环匀速转动时,环上电

荷也随环一起转动,形成电流,电流在磁场中受力导致环中存

.

由题意可知环上各点所受安培力方向均不同,张力方向也不同,

因而只能在环上取一小段作为研究对象,从而求出环中张力的

大小.

在圆环上取△L=R △θ圆弧元,受力情况如图3

15—甲所示.

因转动角速度ω而形成的电流

π2I =,电流元I △L 所受的安培力θπ

?=?=?QB LB I F 2 因圆环法线方向合力为圆弧元做匀速圆周运动所需的向心力,

R m F T 22

sin 2ωθ?=?-? 当△θ很小时,R m QB R T 2222sin ωθπ

ωθθθ?=?-??≈? θπ

ωθπωθθπ?=?-?∴?=?2222R m QB R T m m 解得圆环中张力为 )(2ωπωm QB R T +=

例17:如图3—16所示,一水平放置的光滑平行导轨上放一质量

为m 的金属杆,导轨间距为L ,导轨的一端连接一阻值为R 的电

阻,其他电阻不计,磁感应强度为B 的匀强磁场垂直于导轨平面.

现给金属杆一个水平向右的初速度v 0,然后任其运动,导轨足够

t 时间内,

x R

L B R x L B I 2

222)(-=?-=∑ ① 其中x 为杆运动的最大距离, 对金属杆用动量定理可得 I=0-mV 0 ②

由①、②两式得:2

20L B R m V x =

例18:如图3—17所示,电源的电动热为E ,电容器的

电容为C ,S 是单刀双掷开关,MN 、PQ 是两根位于同

一水平面上的平行光滑长导轨,它们的电阻可以忽略不计,

两导轨间距为L ,导轨处在磁感应强度为B 的均匀磁场

中,磁场方向垂直于两导轨所在的平面并指向图中纸面

向里的方向.L 1和L 2是两根横放在导轨上的导体小棒,

质量分别为m 1和m 2,且21m m <.它们在导轨上滑动

时与导轨保持垂直并接触良好,不计摩擦,两小棒的电阻

相同,开始时两根小棒均静止在导轨上.现将开关S 先合向

1,然后合向2.求:

(1)两根小棒最终速度的大小;

(2)在整个过程中的焦耳热损耗.(当回路中有电流时,该电流所产生的磁场可忽略不计) 解析:当开关S 先合上1时,电源给电容器充电,当开关S 再合上2时,电容器通过导体小棒放电,在放电过程中,导体小棒受到安培力作用,在安培力作用下,两小棒开始运动,运动速度最后均达到最大.

为研究对象得: ∑=?v m t F i i 222 ②

i =

∑?i t i

v )2

(2)因为总能量守恒,所以热Q v m m C q CE +++=22122)(2

12121 即产生的热量 22122)(2

12121v m m C q CE Q +--=热

)

(2)()()]([2121)(2

1)(1212122212

212221212222

2122C L B m m CE m m L CB m m BLCE m m L CB CE v m m CBLv C CE +++=+++--=+--=

针对训练

1.某地强风的风速为v ,设空气的密度为ρ,如果将通过横截面

积为S 的风的动能全部转化为电能,则其电功率为多少?

2.如图3—19所示,山高为H ,山顶A 和水平面上B 点的水平

距离为s.现在修一条冰道ACB ,其中AC 为斜面,冰道光滑,

物体从A 点由静止释放,用最短时间经C 到B ,不计过C 点

的能量损失.问AC 和水平方向的夹角θ多大?最短时间为多少?

3.如图

3—

21所示,在绳的C 端以速度v 匀速收绳从而拉动低

处的物体M 水平前进,当绳AO 段也水平恰成α角时,物体M 的速度多大?

422所示,质量相等的两个小球B 通过轻绳绕过两个光滑的定滑轮带动C 球,设A 、B 两球此时下落的速度为v ,则C 球上5v 0向左匀速运动,一质量为m 的小球从高h h.设M>>m ,碰撞弹力N>>g ,球与车之

( ) C .gh 22μ D .v 0 6M 的圆环状均匀弹性细绳圈,原长 2πa ,a =R/2,绳圈的弹性系数为k (绳伸长s 时,绳中弹性张力为ks ).将绳圈从球的正 上方轻放到球上,并用手扶着绳圈使其保持水平,并最后停留在某个静力平衡位置.考 虑重力,忽略摩擦.

(1)设平衡时弹性绳圈长2πb ,b=a 2,求弹性系数k ;(用M 、R 、g 表示,g 为重力加

速度)

(2)设k=Mg/2π2R ,求绳圈的最后平衡位置及长度.

7.一截面呈圆形的细管被弯成大圆环,并固定在竖直平面内,

在环内的环底A 处有一质量为m 、直径比管径略小的小球,

小球上连有一根穿过环顶B 处管口的轻绳,在外力F 作用

下小球以恒定速度v 沿管壁做半径为R 的匀速圆周运动,

如图3—23所示.已知小球与管内壁中位于大环外侧

部分的动摩擦因数为μ,而大环内侧部分的管内壁是光滑

的.忽略大环内、外侧半径的差别,认为均为R.试求小

球从A 点运动到B 点过程中F 做的功W F .

8.如图3—24,来自质子源的质子(初速度为零),经一

加速电压为800kV 的直线加速器加速,形成电流为1.0mA

的细柱形质子流.已知质子电荷e=1.60×10-19C.这束质子

流每秒打到靶上的质子数为 .假设分布在质子源

到靶之间的加速电场是均匀的,在质子束中与质子源相距l

和4l 的两处,各取一段极短的相等长度的质子流,其中质

子数分别为n 1和n 2,则n 1: n 2 .

9.如图3—25所示,电量Q 均匀分布在一个半径为R 的

细圆环上,求圆环轴上与环心相距为x 的点电荷q 所受的

力的大小.

10.如图3—26所示,一根均匀带电细线,总电量为Q ,

弯成半径为R 的缺口圆环,在细线的两端处留有很小的

长为△L 的空隙,求圆环中心处的场强.

11.如图3—27所示,两根均匀带电的半无穷长平行直导

线(它们的电荷线密度为η),端点联线LN 垂直于这

两直导线,如图所示.LN 的长度为2R.试求在LN 的

中点O 处的电场强度.

12.如图3—28所示,有一均匀带电的无穷长直导线,

其电荷线密度为η.试求空间任意一点的电场强度.

该点与直导线间垂直距离为r.

13.如图3—29所示,半径为R 的均匀带电半球面,电

荷面密度为δ,求球心O 处的电场强度.

14.如图3—30所示,在光滑的水平面上,有一垂直向

下的匀强磁场分布在宽度为L 的区域内,现有一个边长

为a (a

磁场边界滑过磁场后,速度变为v (v

(1)线框在这过程中产生的热量Q ;

(2)线框完全进入磁场后的速度v ′.

15.如图3—31所示,在离水平地面h 高的平台上有一相

距L 的光滑轨道,左端接有已充电的电容器,电容为C ,

充电后两端电压为U 1.轨道平面处于垂直向上的磁感应

强度为B 的匀强磁场中.在轨道右端放一质量为m 的金

属棒,当闭合S ,棒离开轨道后电容器的两极电压变为U 2

求棒落在离平台多远的位置.

16.如图3—32所示,空间有一水平方向的匀强磁场,大小

为B ,一光滑导轨竖直放置,导轨上接有一电容为C 的电

容器,并套一可自由滑动的金属棒,质量为m ,释放后,求

1 3.)cos 1/(x v + 4.2cos /θv 5.CD 6 7.22v m mgR πμ+ 8.3

2R l Q K ρ? 11.R k λ2 12.r k λ2 13.σπR 2 14.2),(21

0220v v v v v m +='- 15.g

h m u u CBL 2)(21- 16.22L CB m mg a +=

高中物理竞赛辅导(2)

高中物理竞赛辅导(2) 静力学力和运动 共点力的平衡 n个力同时作用在物体上,若各力的作用线相交于一点,则称为 共点力,如图1所示。 作用在刚体上的力可沿作用线前、后滑移而不改变其力 学效应。当刚体受共点力作用时,可把这些力沿各自的作用 线滑移,使都交于一点,于是刚体在共点力作用下处于平衡 状态的条件是:合力为零。 (1) 用分量式表示: (2) [例1]半径为R的刚性球固定在水 平桌面上,有一质量为M的圆环状均匀 弹性细绳圈,原长为,绳 圈的弹性系数为k。将圈从球的正上方 轻放到球上,并用手扶着绳圈使其保持 水平,最后停留在平衡位置。考虑重力, 不计摩擦。①设平衡时绳圈长 ,求k值。②若 ,求绳圈的平衡位置。

分析:设平衡时绳圈位于球面上相应于θ角的纬线上。在绳圈上任取一小元段, 长为,质量为,今将这元段作为隔离体,侧视图和俯视图分别由图示(a)和(b)表示。 元段受到三个力作用:重力方向竖直向下;球面的支力N方向沿半径R 指向球外;两端张力,张力的合力为 位于绳圈平面内,指向绳圈中心。这三个力都在经 线所在平面内,如图示(c)所示。将它们沿经线的切向和法向分 解,则切向力决定绳圈沿球面的运动。 解:(1)由力图(c)知:合张力沿经线切向分力为: 重力沿径线切向分力为: (2-2) 当绳圈在球面上平衡时,即切向合力为零。 (2-3) 由以上三式得 (2-4) 式中

由题设:。把这些数据代入(2-4)式得。于是。 (2)若时,C=2,而。此时(2-4)式变成 tgθ=2sinθ-1, 即 sinθ+cosθ=sin2θ, 平方后得。 在的范围内,上式无解,即此时在球面上不存在平衡位置。这时由于k值太小,绳圈在重力作用下,套过球体落在桌面上。 [例2]四个相同的球静止在光滑的球形碗内,它们的中心同在一水平面内,今以另一相同的球放以四球之上。若碗的半径大于球的半径k倍时,则四球将互相分离。试求k值。 分析:设每个球的质量为m,半径为r ,下面四个球的相互作用力为N,如图示(a)所示。 又设球形碗的半径为R,O' 为球形碗的球心,过下面四球的 球心联成的正方形的一条对角线 AB作铅直剖面。如图3(b)所示。 当系统平衡时,每个球所受的合 力为零。由于所有的接触都是光 滑的,所以作用在每一个球上的 力必通过该球球心。 上面的一个球在平衡时,其 重力与下面四个球对它的支力相平衡。由于分布是对称的,它们之间的相互作用力N, 大小相等以表示,方向均与铅垂线成角。

高中物理解题技巧:图像法

高物理解题技巧:图像法1 物理规律可以用文字描述,也可以用数函数式表示,还可以用图象描述。图象作为表示物理规律的方法之一,可以直观地反映某一物理量随另一物理量变化的函数关系,形象地描述物理规律。在进行抽象思维的同时,利用图象视觉感知,有助于对物理知识的理解和记忆,准确把握物理量之间的定性和定量关系,深刻理解问题的物理意义。应用图象不仅可以直接求或读某些待求物理量,还可以用探究某些物理规律,测定某些物理量,分析或解决某些复杂的物理过程。 图象的物理意义主要通过“点”、“线”、“面”、“形”四个方面体现,应从这四方面入手,予以明确。 1、物理图象“点”的物理意义:“点”是认识图象的基础。物理图象上的“点”代表某一物理状态,它包含着该物理状态的特征和特性。从“点”着手分析时应注意从以下几个特殊“点”入手分析其物理意义。 (1)截距点。它反映了当一个物理量为零时,另一个物理的值是多少,也就是说明确表明了研究对象的一个状态。如图1,图象与纵轴的交点反映当I=0时,U=E即电的 电动势;而图象与横轴的交点反映电的短路电流。这可通过图象的数表达式 得。 (2)交点。即图线与图线相交的点,它反映了两个不同的研究对象此时有相同的物理量。如图2的P点表示电阻A接在电B两端时的A两端的电压和通过A的电流。

(3)极值点。它可表明该点附近物理量的变化趋势。如图3的D点表明当电流等于时,电有最大的输功率。 (4) 拐 点。通常反映物理过程在该点发生突变,物理量由量变到质变的转折点。拐点分明拐点和暗拐点,对明拐点,生能一眼看其物理量发生了突变。如图4的P点反映了加速度方向发生了变化而不是速度方向发生了变化。而暗拐点,生往往察觉不到物理量的突变。如图5P点看起是一条直线,实际上在该点速度方向发生了变化而加速度没有发生变化。 2、物理图象“线”的物理意义:“线”:主要指图象的直线或曲线的切线,其斜率通常 具有明确的物理意义。物理图象的斜率代表两个物理量增量之比值,其大小往往 代表另一物理量值。如-t图象的斜率为速度,v-t图象的斜率为加速度,Φ-t图象的斜率为感应电动势(n=1的情况下),电U-I图象(如图1)的斜率 为电的内阻(从图象的数表达式也一目了然)等。 3、物理图象“面”的物理意义:“面”:是指图线与坐标轴所围的面积。有些物理图象的图线与横轴所围的面积的值常代表另一个物理量的大小.习图象时,有意识地利用求面积的方法,计算有关问题,可使有些物理问题的解答变得简便,如v-t图象所围面积 代表位移,F-图象所围面积为力做的功,P-V图象所围面积为 气体压强做的功等。 4、物理图象“形”的物理意义:“形”:指图象的形状。由图线的形状结合其斜率找其隐含的物理意义。例如在v-t图象,如果是一条与时间轴平行的直线,说明物体做匀速直线运动;若是一条斜的直线,说明物体做匀变速直线运动;若是一条曲线,则可根据其斜率变化情况,判断加速度的变化情况。在波的图象,可通过微小的平移能够判断各质点在该时刻的振动方向;在研究小电珠两端的电压U与电流I关系时,通过实验测在

高中物理答题技巧归纳大全

高中物理答题技巧归纳大全 一,考场中心态的保持 心态“安静”:心静自然“凉”,脑子自然清醒,精力自然集中,思路自然清晰。心静如水,超然物外,成为时间的主人、学习的主人。情绪稳定,效率提高。心不静,则心乱如麻,心神不定,心不在焉,如坐针毡,眼在此而心在彼,貌似用功,实则骗人。 二,高中物理选择题的答题技巧 选择题一般考查学生对基本知识和基本规律的理解及应用这些知识进行一些定性推理和定量计算。解答选择题时,要注意以下几个问题: 每一选项都要认真研究,选出最佳答案,当某一选项不敢确定时,宁可少选也不错选。 注意题干要求,让你选择的是“不正确的”、“可能的”还是“一定的”。 相信第一判断:凡已做出判断的题目,要做改动时,请十二分小心,只有当你检查时发现第一次判断肯定错了,另一个百分之百是正确答案时,才能做出改动,而当你拿不定主意时千万不要改。特别是对中等程度及偏下的同学这一点尤为重要。 做选择题的常用方法: 筛选(排除)法:根据题目中的信息和自身掌握的知识,从易到难,逐步排除不合理选项,最后逼近正确答案。

特值(特例)法:让某些物理量取特殊值,通过简单的分析、计算进行判断。它仅适用于以特殊值代入各选项后能将其余错误选项均排除的选择题。 极限分析法:将某些物理量取极限,从而得出结论的方法。 直接推断法:运用所学的物理概念和规律,抓住各因素之间的联系,进行分析、推理、判断,甚至要用到数学工具进行计算,得出结果,确定选项。 观察、凭感觉选择:面对选择题,当你感到确实无从下手时,可以通过观察选项的异同、长短、语言的肯定程度、表达式的差别、相应或相近的物理规律和物理体验等,大胆的做出猜测,当顺利的完成试卷后,可回头再分析该题,也许此时又有思路了。 物理实验题的做题技巧 实验题一般采用填空题或作图题的形式出现。作为填空题,数值、单位、方向或正负号都应填全面;作为作图题:对函数图像应注明纵、横轴表示的物理量、单位、标度及坐标原点。对电学实物图,则电表量程、正负极性,电流表内、外接法,变阻器接法,滑动触头位置都应考虑周全。对光路图不能漏箭头,要正确使用虚、实线,各种仪器、仪表的读数一定要注意有效数字和单位;实物连接图一定要先画出电路图(仪器位置要对应);各种作图及连线要先用铅笔(有利于修改),最后用黑色签字笔涂黑。 常规实验题:主要考查课本实验,几年来考查比较多的是试验器材、原理、步骤、读数、注意问题、数据处理和误差分析,解答常

高中物理解题方法大全(完整版)

" 高中物理解题方法指导 (完整版) 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。

高中物理学习方法总结

高中物理学习方法总结 学习物理重要,掌握学习物理的方法更重要。学好物理的“法宝”包括预习、听课、整理、应用(作业)、复习总结等。大量事实表明:做好课前预习是学好物理的前提;主动高效地听课是学好物理的关键;及时整理好学习笔记、做好练习是巩固、深化、活化物理概念的理解,将知识转化为解决实际问题的能力,从而形成技能技巧的重要途径;善于复习、归纳和总结,能使所学知识触类旁通;适当阅读科普读物和参加科技活动,是学好物理的有益补充;树立远大的目标,做好充分的思想准备,保持良好的学习心态,是学好物理的动力和保证。注意学习方法,提高学习能力,同学们可从以下几点做起。 一、课前认真预习预习是在课前,独立地阅读教材,自己去获取新知识的一个重要环节。课前预习未讲授的新课,首先把新课的内容都要仔细地阅读一遍,通过阅读、分析、思考,了解教材的知识体系,重点、难点、范围和要求。对于物理概念和规律则要抓住其核心,以及与其它物理概念和规律的区别与联系,把教材中自己不懂的疑难问题记录下来。对已学过的知识,如果忘了,课前预习时可及时补上,这样,上课时就不会感到困难重重了。然后再纵观新课的内容,找出各知识点间的联系,掌握知识的脉络,绘出知识结构简图。同时还要阅读有关典型的例题并尝试解答,把解答书后习题作为阅读效果的检查,并从中总结出解题的一般思路和步骤。有能力的同学还可以适当阅读相关内容的课外书籍。 二、主动提高效率的听课带着预习的问题听课,可以提高听课

的效率,能使听课的重点更加突出。课堂上,当老师讲到自己预习时的不懂之处时,就非常主动、格外注意听,力求当堂弄懂。同时可以对比老师的讲解以检查自己对教材理解的深度和广度,学习教师对疑难问题的分析过程和思维方法,也可以作进一步的质疑、析疑、提出自己的见解。这样听完课,不仅能掌握知识的重点,突破难点,抓住关键,而且能更好地掌握老师分析问题、解决问题的思路和方法,进一步提高自己的学习能力。 三、定期整理学习笔记在学习过程中,通过对所学知识的回顾、对照预习笔记、听课笔记、作业、达标检测、教科书和参考书等材料加以补充、归纳,使所学的知识达到系统、完整和高度概括的水平。学习笔记要简明、易看、一目了然,符合自己的特点。做到定期按知识本身的体系加以归类,整理出总结性的学习笔记,以求知识系统化。把这些思考的成果及时保存下来,以后再复习时,就能迅速地回到自己曾经达到的高度。在学习时如果轻信自己的记忆力,不做笔记,则往往会在该使用时却想不起来了,很可惜的! 四、及时做作业作业是学好物理知识必不可少的环节,是掌握知识熟练技能的基本方法。在平时的预习中,用书上的习题检查自己的预习效果,课后作业时多进行一题多解及分析最优解法练习。在章节复习中精选课外习题自我测验,及时反馈信息。因此,认真做好作业,可以加深对所学知识的理解,发现自己知识中的薄弱环节而去有意识地加强它,逐步培养自己的分析、解决问题的能力,逐步树立解决实际问题的信心。要做好作业,首先要仔细审题,弄清题中叙

高考物理复习高中物理解题方法归类总结高中物理例题解析,原来还有这么巧妙的方法!

高考物理复习高中物理解题方法归类总结 (高中物理例题解析) 方法一:图像法解题 一、方法简介 图像法是根据题意把抽像复杂的物理过程有针对性地表示成物理图像,将物理量间的代数关系转变为几何关系,运用图像直观、形像、简明的特点,来分析解决物理问题,由此达到化难为易、化繁为简的目的. 高中物理学习中涉及大量的图像问题,运用图像解题是一种重要的解题方法.在运用图像解题的过程中,如果能分析有关图像所表达的物理意义,抓住图像的斜率、截距、交点、面积、临界点等几个要点,常常就可以方便、简明、快捷地解题. 二、典型应用 1.把握图像斜率的物理意义

在v-t图像中斜率表示物体运动的加速度,在s-t图像中斜率表示物体运动的速度,在U-I图像中斜率表示电学元件的电阻,不同的物理图像斜率的物理意义不同. 2.抓住截距的隐含条件 图像中图线与纵、横轴的截距是另一个值得关注的地方,常常是题目中的隐含条件. 例1、在测电池的电动势和内电阻的实验中,根据得出的一组数据作出U-I图像,如图所示,由图像得出电池的电动势E=______ V,内电阻r=_______ Ω. 【解析】电源的U-I图像是经常碰到的,由图线与纵轴的截距容易得出电动势E=1.5 V,图线与横轴的截距0.6 A是路端电压为0.80伏特时的电流,(学生在这里常犯的错误是把图线与横轴的截距0.6 A当作短路电流,而得出r=E/I 短=2.5Ω的错误结论.)故电源的内阻为:r=△U/△I=1.2Ω 3.挖掘交点的潜在含意

一般物理图像的交点都有潜在的物理含意,解题中往往又是一个重要的条件,需要我们多加关注.如:两个物体的位移图像的交点表示两个物体“相遇”. 例2、A、B两汽车站相距60 km,从A站每隔10 min向B站开出一辆汽车,行驶速度为60 km/h.(1)如果在A站第一辆汽车开出时,B站也有一辆汽车以同样大小的速度开往A站,问B站汽车在行驶途中能遇到几辆从A站开出的汽车?(2)如果B站汽车与A站另一辆汽车同时开出,要使B站汽车在途中遇到从A站开出的车数最多,那么B站汽车至少应在A站第一辆车开出多长时间后出发(即应与A站第几辆车同时开出)?最多在途中能遇到几辆车?(3)如果B站汽车与A站汽车不同时开出,那么B站汽车在行驶途中又最多能遇到几辆车? 【解析】依题意在同一坐标系中作出分别从A、B站由不同时刻开出的汽车做匀速运动的s一t图像,如图所示. 从图中可一目了然地看出:(1)当B站汽车与A站第一辆汽车同时相向开出时,B站汽车的s一t图线CD与A站汽车的s-t图线有6个交点(不包括在t轴上的交点),这表明B站汽车在途中(不包括在站上)能遇到6辆从A站开出的汽车.(2)要使B站汽车在途中遇到的车最多,它至少应在A站第一辆车开出50 min后出发,即应与A站第6辆车同时开出此时对应B站汽车的s—t图线MN与A 站汽车的s一t图线共有11个交点(不包括t轴上的交点),所以B站汽车在途中(不包括在站上)最多能遇到1l辆从A站开出的车.(3)如果B站汽车与A站汽

高中物理解题常用的几种思维方法

高中物理解题常用的几种思维方法 北京二中通州分校:高中物理组 2012年4月 中学物理解题中涉及到科学思维方法大体上两类, 一类是物理学的研究方法—— 理想化的方法: 数学推理方法:函数、函数图象、极限 替代方法:、 近似替代(平均值)、极限替代 比值定义法 图象法: 实验验证法 实验分析法 平行四边形法等效替代法 假设法 反推法 理想实验法--“物理学中的福尔摩斯” 控制变量法 变量转换法(a-1/m) 整体法 隔离法 正交分解法 三力平衡三角形法 相似形法 (力的矢量图与几何图形)等 一类是解题方法 ------ 就解题方法而论,解题方法和解题技巧也很多,这里将高中物理解题中经常要用到的 几种科学思维方法作一些介绍。 1、物理模型法 物理模型法是只考虑对实际物理现象来说是主要的、本质的因素,忽略次要的、非本质 的因素的一种思维方法。是利用物理模型,实现高效解题的策略。 例1:某校物理兴趣小组决定举行遥控赛车比 赛。比赛路径如图所示,赛车从起点A 出发,沿水 平直线轨道运动L 后,由B 点进入半径为R 的光滑 竖直圆轨道,离开竖直圆轨道后继续在光滑平直轨 道上运动到C 点,并能越过壕沟。已知赛车质量 m =0.1kg ,通电后以额定功率P =1.5w 工作,进入竖 直轨道前受到阻力恒为0.3N ,随后在运动中受到的 阻力均可不计。图中L =10.00m ,R =0.32m ,h =1.25m ,S =1.50m 。问:要使赛车完成比赛,电 动机至少工作多长时间?(取g=10m/s 2 ) 解析:设赛车越过壕沟需要的最小速度为1v ,由平抛运动的规律 1S v t = 2 12h gt = 解得 1v =3/2g S m s h = 设赛车恰好越过圆轨道,对应圆轨道最高点的速度为2v ,最低点的速度为3v ,由牛顿 运动定律及机械能守恒定律得 22v mg m R = 223211(2)22mv mv mg R =+ 解得 354/v gR m s == 通过分析比较,赛车要完成比赛,在进入圆轨道前的速度最小应该是

高中物理竞赛辅导讲义 静力学

高中物理竞赛辅导讲义 第1篇 静力学 【知识梳理】 一、力和力矩 1.力与力系 (1)力:物体间的的相互作用 (2)力系:作用在物体上的一群力 ①共点力系 ②平行力系 ③力偶 2.重力和重心 (1)重力:地球对物体的引力(物体各部分所受引力的合力) (2)重心:重力的等效作用点(在地面附近重心与质心重合) 3.力矩 (1)力的作用线:力的方向所在的直线 (2)力臂:转动轴到力的作用线的距离 (3)力矩 ①大小:力矩=力×力臂,M =FL ②方向:右手螺旋法则确定。 右手握住转动轴,四指指向转动方向,母指指向就是力矩的方向。 ③矢量表达形式:M r F =? (矢量的叉乘),||||||sin M r F θ=? 。 4.力偶矩 (1)力偶:一对大小相等、方向相反但不共线的力。 (2)力偶臂:两力作用线间的距离。 (3)力偶矩:力和力偶臂的乘积。 二、物体平衡条件 1.共点力系作用下物体平衡条件: 合外力为零。 (1)直角坐标下的分量表示 ΣF ix = 0,ΣF iy = 0,ΣF iz = 0 (2)矢量表示 各个力矢量首尾相接必形成封闭折线。 (3)三力平衡特性 ①三力必共面、共点;②三个力矢量构成封闭三角形。 2.有固定转动轴物体的平衡条件:

3.一般物体的平衡条件: (1)合外力为零。 (2)合力矩为零。 4.摩擦角及其应用 (1)摩擦力 ①滑动摩擦力:f k = μk N(μk-动摩擦因数) ②静摩擦力:f s ≤μs N(μs-静摩擦因数) ③滑动摩擦力方向:与相对运动方向相反 (2)摩擦角:正压力与正压力和摩擦力的合力之间夹角。 ①滑动摩擦角:tanθk=μ ②最大静摩擦角:tanθsm=μ ③静摩擦角:θs≤θsm (3)自锁现象 三、平衡的种类 1.稳定平衡: 当物体稍稍偏离平衡位置时,有一个力或力矩使之回到平衡位置,这样的平衡叫稳定平衡。2.不稳定平衡: 当物体稍稍偏离平衡位置时,有一个力或力矩使它的偏离继续增大,这样的平衡叫不稳定平衡。 3.随遇平衡: 当物体稍稍偏离平衡位置时,它所受的力或力矩不发生变化,它能在新的位置上再次平衡,这样的平衡叫随遇平衡。 【例题选讲】 1.如图所示,两相同的光滑球分别用等长绳子悬于同一点,此两球同时又支撑着一个等重、等大的光滑球而处于平衡状态,求图中α(悬线与竖直线的夹角)与β(球心连线与竖直线的夹角)的关系。 面圆柱体不致分开,则圆弧曲面的半径R最大是多少?(所有摩擦均不计) R

(完整版)高中物理解题技巧

物理快速解题技巧 技巧一、巧用合成法解题 【典例1】 一倾角为θ的斜面放一木块,木块上固定一支架,支架末端用丝线悬挂一小球,木块在斜面上下滑时,小球与木块相对静止共同运动,如图2-2-1所 示,当细线(1)与斜面方向垂直;(2)沿水平方向,求上述两种情况下木 块下滑的加速度. 解析:由题意可知小球与木块相对静止共同沿斜面运动,即小球与木块 有相同的加速度,方向必沿斜面方向.可以通过求小球的加速度来达到求解 木块加速度的目的. (1)以小球为研究对象,当细线与斜面方向垂直时,小球受重力mg 和细线的拉力T ,由题意可知,这两个力的合力必沿斜面向下,如图2-2-2 所示.由几何关系可知F 合=mgsin θ 根据牛顿第二定律有mgsin θ=ma 1 所以a 1=gsin (2)当细线沿水平方向时,小球受重力mg 和细线的拉力T ,由题意可知,这两个力的合力也必沿斜面向下,如图2-2-3所示.由几何关系可知F 合=mg /sin θ 根据牛顿第二定律有mg /sin θ=ma 2 所以a 2=g /sin θ. 【方法链接】 在本题中利用合成法的好处是相当于把三个力放在一个直角三角形中,则利用三角函数可直接把三个力联系在一起,从而很方便地进行力的定量计算或利用角边关系(大角对大边,直角三角形斜边最长,其代表的力最大)直接进行力的定性分析.在三力平衡中,尤其是有直角存在时,用力的合成法求解尤为简单;物体在两力作用下做匀变速直线运动,尤其合成后有直角存在时,用力的合成更为简单. 技巧二、巧用超、失重解题 【典例2】 如图2-2-4所示,A 为电磁铁,C 为胶木秤盘,A 和C (包括支架)的总质量为M ,B 为铁片,质量为m ,整个装置 用轻绳悬挂于O 点,当电磁铁通电,铁片被吸引上升的过程中,轻 绳上拉力F 的大小满足 A.F=Mg B.Mg <F <(M+m )g C .F=(M+m )g D.F >(M+m )g 解析:以系统为研究对象,系统中只有铁片在电磁铁吸引下向上做加速运动,有向上的 θ 图2-2-1 θ mg T F 合 图2-2-2 θ mg F 合 T 图2-2-3 图2-2-4

高中物理用到的物理方法

高中物理思想方法归纳 1、比值法 高中物理中有很多的物理量用比值法进行定义的,例如:速度、加速度、电阻、电场强度、磁感应强度,电势等。这些物理量有一个共同的特点:物理量本身与定义的两物理量无正反比关系。 2、构建物理模型法物理学很大程度上,可以说是一门模型课.无论是所研究的实际物体,还是物理过程或是物理情境,大都是理想化模型. 如:实体模型有:质点、点电荷、点光源、轻绳轻杆、弹簧振子、单摆…… 物理过程有:匀速运动、匀变速、简谐运动、共振、弹性碰撞、圆周运动……* 物理情境有:人船模型、子弹打木块、平抛、临界问题…… 求解物理问题,很重要的一点就是迅速把所研究的问题归宿到学过的物理模型上来,即所谓的建模。尤其是对新情境问题,这一点就显得更突出。再如,电流的微观解释中,建立的柱体模型,柱体的截面积是s,长是l,单位体积中n个电荷,每个电荷电量为e,则根据电流的定义,就可以得到电流I =nsle/t=nsev。利用这个模型就很容易处理风力发电问题。 3、控制变量法自然界中时刻都在发生着各种现象,而且每种现象都是错综复杂的。决定一个现象的产生和变化的因素太多,为了弄清现象变化的原因和规律,必须设法把其中的一个或几个因素用人为的方法控制起来,使它保持不变,然后再来比较、研究剩下两个变量之间的关系,这种研究问题的方法就是控制变量法。 如:探究力、加速度和质量三者关系的实验中分别控制力不变,探究加速度与质量的关系和控制质量不变探究加速度与力的关系。 再如,玻意耳定律的研究,是控制气体质量和温度不变,研究体积与压强的关系。其他两个气体实验定律也都是用这种控制变量法来研究。这种方法的掌握和理解,便于对其它实验的探究与分析。 4、等效替代(转换)法等效法,就是在保证效果相同的前提下,将一个复杂的物理问题转换成较简单问题的思维方法。其基本特征为等效替代。物理学中等效法的应用较多。如合力与分力;合运动与分运动;总电阻与分电阻;交流电的有效值等。除了这些等效概念之外,还有等效电路、等效电源、等

高中物理竞赛辅导讲义 第 篇 运动学

高中物理竞赛辅导讲义 第2篇 运动学 【知识梳理】 一、匀变速直线运动 二、运动的合成与分解 运动的合成包括位移、速度和加速度的合成,遵从矢量合成法则(平行四边形法则或三角形法则)。 我们一般把质点对地或对地面上静止物体的运动称为绝对运动,质点对运动参考照系的运动称为相对运动,而运动参照系对地的运动称为牵连运动。以速度为例,这三种速度分别称为绝对速度、相对速度、牵连速度,则 v 绝对 = v 相对 + v 牵连 或 v 甲对乙 = v 甲对丙 + v 丙对乙 位移、加速度之间也存在类似关系。 三、物系相关速度 正确分析物体(质点)的运动,除可以用运动的合成知识外,还可充分利用物系相关速度之间的关系简捷求解。以下三个结论在实际解题中十分有用。 1.刚性杆、绳上各点在同一时刻具有相同的沿杆、绳的分速度(速度投影定理)。 2.接触物系在接触面法线方向的分速度相同,切向分速度在无相对滑动时亦相同。 3.线状交叉物系交叉点的速度,是相交物系双方运动速度沿双方切向分解后,在对方切向运动分速度的矢量和。 四、抛体运动: 1.平抛运动。 2.斜抛运动。 五、圆周运动: 1.匀速圆周运动。 2.变速圆周运动: 线速度的大小在不断改变的圆周运动叫变速圆周运动,它的角速度方向不变,大小在不断改变,它的加速度为a = a n + a τ,其中a n 为法向加速度,大小为2 n v a r =,方向指向圆心;a τ为切向加速度,大小为0lim t v a t τ?→?=?,方向指向切线方向。 六、一般的曲线运动 一般的曲线运动可以分为很多小段,每小段都可以看做圆 周运动的一部分。在分析质点经过曲线上某位置的运动时,可 以采用圆周运动的分析方法来处理。对于一般的曲线运动,向心加速度为2n v a ρ =,ρ为点所在曲线处的曲率半径。 七、刚体的平动和绕定轴的转动 1.刚体 所谓刚体指在外力作用下,大小、形状等都保持不变的物体或组成物体的所有质点之间的距离始终保持不变。刚体的基本运动包括刚体的平动和刚体绕定轴的转动。刚体的任

高中物理解题方法+高考物理知识点总结

高中物理解题方法指导高考物理 知识点及易错点 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

(完整版)高中物理八大解题方法之七:逆向思维法

高中物理解题方法之逆向思维法 江苏省特级教师 戴儒京 内容提要:本文通过几道物理题的解法分析,阐述逆向思维解题方法的几种应用:一、在解题程序上逆向思维;二、在因果关系上逆向思维;三、在迁移规律上逆向思维。 所谓“逆向思维”,简单说来就是“倒过来想一想”。这种方法用于解物理题,特别是某些难题,很有好处。下面通过高考物理试卷中的几道题的解法分析,谈谈逆向思维解题法的应用的几种情况。 一、 在解题程序上逆向思维 解题程序,一般是从已知到未知,一步步求解,通常称为正向思维。但有些题目反过来思考,从未知到已知逐步推理,反而方便些。 例1.如图1所示, 图1 一理想变压器的原副线圈分别由双线圈ab 和cd (匝数都为n 1)、ef 和gh (匝数都为n 2)组成。用I 1和U 1表示输入电流和电压,用I 2和U 2表示输出电流和电压。在下列四种接法中,符合关系1 2212121,n n I I n n U U ==的有: (A ) b 与c 相连,以a 、d 为输入端;f 与g 相连,以e 、h 为输入端。 (B ) b 与c 相连,以a 、d 为输入端;e 与g 相连、f 与h 相连作为输入端。

(C ) a 与c 相连,b 与d 相连作为输入端;f 与g 相连,以e 、h 为输出端。 (D ) a 与c 相连,b 与d 相连作为输入端;e 与g 相连、f 与h 相连作为输出端。 析与解:一般的选择题,是从题干所给的已知条件去求解,解出结果与选项比较,哪个正确选哪个。但本题我们不能根据两个公式去求解法,而只能逐一选项讨论哪种解法能得出题干给出的公式。 对(A ),初级ab 和cd 两线圈串联,总匝数为2 n 1,次级ef 和gh 两线圈亦串联,总匝数为2 n 2,据变压器变压比公式及变流比公式有1 21221212121,22n n U U I I n n n n U U ====。 对(B ),初级总匝数为2 n 1,次级总匝数为n 2(ef 与gh 并联),不符合题给两公式。 对(C ),初级总匝数为n 1,次级总匝数为2n 2,亦不符合题给两公式。 对(D ),初级总匝数为 n 1,次级总匝数为n 2 , 符合题给两公式。 故本题选(A 、D )。 这种在解题程序上的逆向思维法,较多用于选择题和证明题,因为此类题给出了要求的结果,便于逆推。 二、在因果关系上逆向思维 物理过程有一定的因果关系,通常从原因出发推导结果,称为正向思维。但有时反过来,从结果倒推原因,可称为逆向思维。 例2.某人透过焦距为10厘米,直径为4.0厘米的薄凸透镜观看方格纸,每个方格的边长均为0.30厘米。他使透镜的主轴与方格垂直,透镜与纸面相距10厘米,眼睛位于透镜主轴上离透镜5.0厘米处。问他至多能看到同一行上几个完整的方格? 析与解:眼睛看到方格,应是方格纸反射的自然光经透镜折射后射到人的眼中,我们根据光路的可逆性,把眼睛看作光源,求此光源发出的光经透镜折射(会聚)后能照到方格纸上多大的范围? 光路图为图2所示。 C

河北省邢台市育才中学人教A版高中物理奥赛辅导一轮复习七 对称法 练习(附答案)$826277

北京天梯志鸿教育科技有限责任公司七、对称法 针对训练 1.从距地面高19.6m处的A点,以初速度为5.0m/s沿水平方向 投出一小球. 在距A点5.0m处有一光滑墙,小球与墙发生弹性碰撞(即入射角等于反射角,入射速率等于反射率),弹回后掉到地面B处. 求:B点离墙的水平距离为多少? 2.如图7—17所示,在边长为a的正方形四个顶点上分别固定电量均为Q的四个点电荷,在对角线交点上放一个质量为m,电量为q (与Q同号)的自由点电荷. 若将q沿着对角线移动一个小的距离,它是否会做周期性振动?若会,其周期是多少? 3.如图7—18所示是一个由电阻丝构成的平面正方形无穷网络,当各小段电阻丝的电阻均为R时,A、B两点之间的等效电阻为R/2,今将A,B之间的一小段电阻丝换成电阻为R′的另一端电阻丝,试 问调换后A,B之间的等效电阻是多少? 4.有一无限大平面导体网络,它由大小相同的正六角形网眼组成,如图7—19所示,所有六边形每边的电阻均为R0,求a,b两结 点间的等效电阻.

5.如图7—20所示,某电路具有8个节点,每两个节点之间都连有一个阻值为2Ω的电阻,在此电路的任意两个节点之间加上10V电压,求电路的总电流,各支路的电流以及电阻上消耗的总功率. 6.电路如图7—21所示,每两个节点间电阻的阻值为R,求A、B间总电阻R AB. 7.电路如图7—22所示,已知电阻阻值均为15Ω,求R AC,R AB,R AO各为多少欧? 8.将200个电阻连成如图7—23所示的电路,图中各P点是各支路中连接两个电阻的导线上的点,所有导线的电阻都可忽略. 现将一电动势为ε,内阻为r的电源接到任意两个P点处,然后将任一个没接电源的支路在P点处切断,发现流过电源 的电流与没切断前一样,则这200个电阻R1,R2,…,R100,r1,r2,

高中物理解题方法整体法和隔离法

高中物理解题方法---整体法和隔离法 选择研究对象是解决物理问题的首要环节.在很多物理问题中,研究对象的选择方案是多样的,研究对象的选取方法不同会影响求解的繁简程度。合理选择研究对象会使问题简化,反之,会使问题复杂化,甚至使问题无法解决。隔离法与整体法都是物理解题的基本方法。 隔离法就是将研究对象从其周围的环境中隔离出来单独进行研究,这个研究对象可以是一个物体,也可以是物体的一个部分,广义的隔离法还包括将一个物理过程从其全过程中隔离出来。 整体法是将几个物体看作一个整体,或将看上去具有明显不同性质和特点的几个物理过程作为一个整体过程来处理。隔离法和整体法看上去相互对立,但两者在本质上是统一的,因为将几个物体看作一个整体之后,还是要将它们与周围的环境隔离开来的。 这两种方法广泛地应用在受力分析、动量定理、动量守恒、动能定理、机械能守恒等问题中。 对于连结体问题,通常用隔离法,但有时也可采用整体法。如果能够运用整体法,我们应该优先采用整体法,这样涉及的研究对象少,未知量少,方程少,求解简便;不计物体间相互作用的内力,或物体系内的物体的运动状态相同,一般首先考虑整体法。对于大多数动力学问题,单纯采用整体法并不一定能解决,通常采用整体法与隔离法相结合的方法。 一、静力学中的整体与隔离 通常在分析外力对系统的作用时,用整体法;在分析系统内各物体(各部分)间相互作用时,用隔离法.解题中应遵循“先整体、后隔离”的原则。 【例1】在粗糙水平面上有一个三角形木块a ,在它的两个粗糙斜面上分别放有质量为m1和m2的两个木块b 和c ,如图所示,已知m1>m2,三木块均处于静止,则粗糙地面对于三角形木块( ) A .有摩擦力作用,摩擦力的方向水平向右 B .有摩擦力作用,摩擦力的方向水平向左 C .有摩擦力作用,但摩擦力的方向不能确定 D .没有摩擦力的作用 【解析】由于三物体均静止,故可将三物体视为一个物体,它静止于水平面上,必无摩擦力作用,故选D . 【点评】本题若以三角形木块a 为研究对象,分析b 和c 对它的弹力和摩擦力,再求其合力来求解,则把问题复杂化了.此题可扩展为b 、c 两个物体均匀速下滑,想一想,应选什么? 【例2】有一个直角支架AOB ,AO 水平放置,表面粗糙,OB 竖直向下,表面光滑,AO 上套有小环P ,OB 上套有小环Q ,两环质量均为m ,两环间由一根质量可忽略、不可伸展的细绳相连,并在某一位置平衡,如图。现将P 环向左移一小段距离,两 环再次 A O B P Q

高一物理实验题解题方法归纳

高一物理实验题解题方法归纳 实验,是自然科学的研究方法之一,高中物理实验是解决物理问题的一种途径,学好高中物理实验的复就至关重要。下面是给大家带来的高一物理实验题方法,希望能帮助到大家! 高一物理实验题方法1 常用的高中物理实验方法之控制变量法 在高中物理实验中,常有多个因素在变化,造成规律不易表现出来,这时可以先控制一些物理量不变,依次研究某一个因素的影响和利用。控制变量法是科学探究中的重要思想方法,广泛地运用在各种科学探索和科学实验研究之中。 常用的高中物理实验方法之等效替代法 等效替代法是在保证某种效果相同的前提下,将实际的、复杂的物理问题和物理过程转化为等效的、简单的、易于研究的物理实验问题和物理实验过程来研究和处理的方法。等效替代法是物理方法既是科学家研究问题的方法,也是高中学生在学习物理中常用的方法。 常用的高中物理实验方法之累积法

爱高中物理实验中把某些难以用常规仪器直接准确测量的物理量用累积的方法,将小量变大量,不仅可以便于测量,而且还可以提高测量的准确程度,减小误差。 常用的高中物理实验方法之放大法 对于高中物理实验中微小量或小变化的观察,可采用放大的方法。例如游标卡尺、放大镜、显微镜等仪器都是按放大原理制成的。 高一物理实验题方法2 解题技巧1.对于多体问题,要正确选取研究对象,善于寻找相互联系 选取研究对象和寻找相互联系是求解多体问题的两个关键。选取研究对象需根据不同的条件,或采用隔离法,即把研究对象从其所在的系统中抽取出来进行研究;或采用整体法,即把几个研究对象组成的系统作为整体来进行研究;或将隔离法与整体法交叉使用。 解题技巧2.对于多过程问题,要仔细观察过程特征,妥善运用物理规律 观察每一个过程特征和寻找过程之间的联系是求解多过程问题的两个关键。分析过程特征需仔细分析每个过程的约束条件,如物体的受力情况、状态参量等,以便运用相应的物理规律

高一物理常用思维方式.doc

高一物理常用思维方式 物理考察同学的的逻辑思维能力,一些重要的物理思维方式是学好高中物理的关键。以下是我为您整理的关于的相关资料,希望对您有所帮助。总结 一、逆向思维法 逆向思维是解答物理问题的一种科学思维方法,对于某些问题,运用常规的思维方法会十分繁琐甚至解答不出,而采用逆向思维,即把运动过程的"末态"当成"初态",反向研究问题,可使物理情景更简单,物理公式也得以简化,从而使问题易于解决,能收到事半功倍的效果。 二、对称法 对称性就是事物在变化时存在的某种不变性。自然界和自然科学中,普遍存在着优美和谐的对称现象。利用对称性解题时有时可能一眼就看出答案,大大简化解题步骤。从科学思维方法的角度来讲,对称性最突出的功能是启迪和培养学生的直觉思维能力。用对称法解题的关键是敏锐地看出并抓住事物在某一方面的对称性,这些对称性往往就是通往答案的捷径。 三、图象法 图象能直观地描述物理过程,能形象地表达物理规律,能鲜明地表示物理量之间的关系,一直是物理学中常用的工具,图象问题也是每年高考必考的一个知识点。运用物理图象处理物理问题是识图能力和作图能力的综合体现。它通常以定性作图为基础(有时也需要定量作出图线),当某些物理问题分析难度太大时,用图象法处理常有化繁为简、化难为易的功效。

假设法是先假定某些条件,再进行推理,若结果与题设现象一致,则假设成立,反之,则假设不成立。求解物理试题常用的假设有假设物理情景,假设物理过程,假设物理量等,利用假设法处理某些物理问题,往往能突破思维障碍,找出新的解题途径。在分析弹力或摩擦力的有无及方向时,常利用该法。 五、整体、隔离法 物理习题中,所涉及的往往不只是一个单独的物体、一个孤立的过程或一个单一的题给条件。这时,可以把所涉及到的多个物体、多个过程、多个未知量作为一个整体来考虑,这种以整体为研究对象的解题方法称为整体法;而把整体的某一部分(如其中的一个物体或者是一个过程)单独从整体中抽取出来进行分析研究的方法,则称为隔离法。 六、图解法 图解法是依据题意作出图形来确定正确答案的方法。它既简单明了、又形象直观,用于定性分析某些物理问题时,可得到事半功倍的效果。特别是在解决物体受三个力(其中一个力大小、方向不变,另一个力方向不变)的平衡问题时,常应用此法。 七、转换法 有些物理问题,由于运动过程复杂或难以进行受力分析,造成解答困难。此种情况应根据运动的相对性或牛顿第三定律转换参考系或研究对象,即所谓的转换法。应用此法,可使问题化难为易、化繁为简,使解答过程一目了然。

高中物理竞赛辅导工作计划

高中物理竞赛培训工作计划 为了使奥赛培训工作有条不紊的进行,并力争在2009年全国二十六届物理竞赛中取得优异成绩,现就2007年到2009年的物理竞赛的培训工作,制定如下工作计划。 一、选拔培训队员: 组队工作在高一新生入学后不久就着手进行,先动员学生报名,再举行测试初选。物理初选测试试题命制思想:①为适应物理竞赛培训,题量设置与竞赛一样,为七或八个大题,总分160分;②重点考查学生对已学物理知识的理解与应用;③试题中还包含对学生自学能力的考查(题中详细给出学生还未学习的高中物理规律,让学生依据提供信息解题)、运用数学知识解决物理问题能力的考查、将生活中的问题转化为物理模型的能力的考查等等。经过初选,保留50个左右的学生参加培训。奥赛培训,实行五定(定时间、定场地、定学生、定内容、定辅导老师)。以后通过培训逐步精减队员,到进入奥赛教程培训时,保留10个左右的队员。 二、选好合适的教材与教辅资料 选择能涵盖所有竞赛知识点,难度适当,有内容分析,有解题讲评,有一定量的难度合适的训练题的竞赛书1到2本。另外,结合自己授课安排,推荐学生几本参考书,让学生在有余力的前提下去自学、去查阅。 拟定奥赛培训资料:第一轮使用范小辉编撰的《新编物理奥赛教程》(南京师范大学出版),这本教材知识点归纳详细、题型全面、

难度适中、有详细的习题解答;第二轮使用浙江大学出版的《更高更妙的物理》(沈晨编著)、湖南师范大学出版的《高中物理奥赛经典解题金钥匙》两本教材,以巩固拓宽知识、掌握解题方法技巧、提高学生解题能力。实验教材选用湖南师范大学出版的《高中物理奥赛经典实验教材》(青一平著)。 三、进度安排: 1、高中教材知识学习:从组队开始培训,选择一本高三复习资料书作教材,通过传授与自学相结合,重点培训高中物理主干知识,引入奥赛中创新的思路和解题方法。这一轮从2007年9月底到第二年3月份; 2、第一轮奥赛教程培训:系统地按章节完成全国中学生物理竞赛所涉及到的竞赛内容;教练对教程中的知识点、例题及较难的习题进行认真讲解,掌握竞赛知识,进行题型归类。每完成一个章节,选题对前面章节进行检测,巩固效果。本轮计划用时10个月,到高二第二学期初。 3、第二轮奥赛教程培训:以学生自学为主,进行思维方法的分类与培训。教练的任务是帮助学生解决自学中遇到的问题,同时选题对学生进行测试。计划用时4个月。 4、第三轮赛前强化训练:完成竞赛涉及内容的常规训练;基本做完历届全国中学生物理竞赛预赛、复赛卷;收集典型的、新颖的试题,组编模拟训练试题,强化训练。一直到2009年9月初的预赛,决赛前减少训练量,查漏补缺,调整状态。

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