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1、 永久免费组卷搜题网2010高三物理二轮复习专案-常见物理解题方法（重庆九龙坡区） 重庆市铁路中学 杨进1、隔离法和整体法 合理选择研究对象这是解答力学问题成败的关键 研究对象的选取关系到能否得到解答或能否顺利得到解答当选取所求力的物体，不能做出解答时，应选取与它相互作用的物体为对象，即转移对象，或把它与周围的物体当做一整体来考虑，即部分的看一看整体的看一看通常在分析外力对系统的作用时，用整体法；在分析系统内有物体（各部分）间相互作用时，用隔离法。整体法和隔离法是相对的，二者在一定条件下可相互转化所以解决问题时决不能把这两种方法对立起来，而应该灵活把两种方法结合起来使用为使解答简便，选取对象时
2、，一般先整体考虑，若不能解答，再隔离考虑。如需隔离，原则上选择受力情况少，且又能求解未知量的物体分析，这一思想在牛顿定律中会大量体现。图1例1：如图1所示，质量为M的木箱放在水平面上，木箱中的立杆上套着一个质量为m的小球，开始时小球在杆的顶端，由静止释放后，小球沿杆下滑的加速度为重力加速度的，即a=g,则小球在下滑的过程中，木箱对地面的压力为多少？命题意图：考查对牛顿第二定律的理解运用能力及灵活选取研究对象的能力.B级要求.图2错解分析：（1）部分考生习惯于具有相同加速度连接体问题演练，对于“一动一静”连续体问题难以对其隔离，列出正确方程.（2）思维缺乏创新，对整体法列出的方程感到疑惑.解题方
3、法与技巧：解法一：（隔离法）木箱与小球没有共同加速度，所以须用隔离法.取小球m为研究对象，受重力mg、摩擦力Ff,如图2，据牛顿第二定律得：mg-Ff=ma 取木箱M为研究对象，受重力Mg、地面支持力FN及小球给予的摩擦力Ff如图3据物体平衡条件得：FN-Ff-Mg=0 且Ff=Ff 图3由式得FN=g由牛顿第三定律知，木箱对地面的压力大小为FN=FN=g.解法二：（整体法）对于“一动一静”连接体，也可选取整体为研究对象，依牛顿第二定律列式：（mg+Mg）-FN=ma+M0故木箱所受支持力：FN=g,由牛顿第三定律知：木箱对地面压力FN=FN=g. 2、等效法 等效法是把复杂的物理现象、物理过
4、程转化为简单的物理现象、物理过程来研究和处理问题的一种科学思想方法在中学物理中，合力与分力、合运动与分运动、总电阻与分电阻、平均值、有效值等，都是根据等效概念引入的它是研究物理问题的一种重要方法。从近几年的高考试题看，命题人的指导思想很明确，那就是力求所命题目的创意新、背景新、过程新但若从题目所对应的物理模型上看，其本质还是我们常见的物理模型要提高解决综合问题的能力，提高构建物理模型的能力，进而对物理模型进行等效转化，将较复杂的物理模型转化为相对较为简单的物理模型，然后再去应用我们熟知的规律去列方程，这样将会大大降低解题的难度，更有利于对问题的正确解答。 例2：一物体以某一初速度竖直向上抛出，
5、运动过程中受到大小恒定的空气阻力作用，设其上升阶段的时间为t上，从最高点落回抛出点的时间为t下，试比较t上与t下的大小关系。分析：由牛顿第二定律知，上升阶段的加速度大小a1和下降阶段的加速度大小a2。因物体上升阶段用的时间与从最高点以加速度a1落回抛出点用的时间相同（等效），故此问题相当于比较两个从最高点开始下落的、加速度分别为a1和a2的过程的运动时间。解：由牛顿第二定律知，上升阶段的加速度大小为 下降阶段的加速度大小为 ，即 由，H相同，因ala2，故t上t下故上升时间小于下落时间答案：t上t下解后反思：此题如采用常规做法，用运动学公式直接讨论，上升时间的话，解题运算过程将复杂一半以上。
6、例3：用细的不导电的塑料棒弯成半径为R的圆弧，如图所示，A、B间的空隙为L，将电量为Q的正电荷均匀分布于棒上，求球心O处的电场强度（RL）。图4 分析：设想将AB间的空隙用塑料棒补起来，并使其带上相应的同种电荷，那么圆弧就变成圆环了。据对称性，该带电圆环的圆心O处的电场强度一定为零；由电场的叠加原理可知图中带电圆弧在O处产生的场强应与L段产生的场强大小相等，方向相反。 解：因为RL，所以L段带电塑料棒可视为点电荷，其电量为 所以圆心O处电场强度的大小为 方向与L段产生的场强大小相等，方向相反，由圆心O指向AB的中点处。 解后反思：该题似乎超出了中学物理的范围，但是如果利用等效的观点、去分析，其
7、本质还是点电荷的物理模型。例4：一个边长为6 cm的正方形金属线框置于匀强磁场中，线框平面与磁场垂直，电阻为036。磁感应强度B随时间t的变化关系如图5所示，则线框中感应电流的有效值为图5A10-5A B10-5A C.（/2） 10-5A D.（3/2） 10-5A 解析：交流电的有效值是利用与直流电有相同的热效应来定义的：Q=I2Rt。 因此我们只要按图算出在一个周期内，两段时间内的热量的平均值，再开平就可以了。由图与题目条件可知，线框的感应电动势在前3s为7.210-6V，感应电流为210-5A；后2s内的感应电流为310-5A，在一个周期5s内，电流平方的平均值为（12+18）A2/5
8、，开平方即得电流的有效值等于10-5A，答案为B。3、极端假设分析法 通常情况下，由于物理现象涉及的因素较多过程变化复杂，人们往往难以洞察其变化规律并对其做出迅速判断但如果用极端假设分析法，将问题推到极端状态或极端条件下进行分析，使物理过程进行的情况迅速暴露出来，问题会顿时变得明朗而简单了；这种“居高临下”的思维方法使人们能从错综复杂的诸多因素的“纠缠”中解脱出来，大大地缩短了分析和推理的时间，达到化难为易；快速解决物理问题的目的极端假设分析法一般分为定性分析和定量分析两种情况。 图 6 例5：如图6所示的电路中，电源电压U恒定不变当滑动变阻器R的触头D置于最下端时，小灯泡L1、L2、L3所消
9、耗的电功率相等若D从上述位置向上移动，试比较L1、L2、L3所消耗的功率，排出三者大小的顺序并说明理由。 解析：滑动变阻器R的触头D由最下端向上移动时，其有效阻值增大假设R的阻值能无限增大至无穷大，将极端假设态与初始态比较知，图中A、B两点间的电阻增大，根据串联电路中电压随电阻正比分配，在总电压U恒定的条件下，灯泡L2两端的电压增大，L1两端的电压减小由P知：L2的功率P2变大，L1的功率P1变小但不为零，因R时，L3所在支路相当于断路。L3的功率P3减小到零，由于最初三个灯泡的功率相等，所以P1比P3衰减得更慢由此可得结论：在触头D上移到某一位置时，L1、L2、L3的功率P1、P2、P3的大
10、小顺序应是P2P1P3。 解后反思：可用极端假设法解决的物理问题中，多数只需对它的一个“端”作出判断：可以顺着题设过程进行的方向作极端处理；也可以沿过程进行的反方向作端态分析，并以此作出与题设相反条件下的结论，进而得出在题设条件下的正确结论。若当对一个物理因素进行极端假设不能彻底解决问题时，可分次或同时将几个因素设向极端考虑，直到最终推断出正确结论。 例6： 在真空中，厚度为d、折射率为n的大玻璃板的下表面紧贴着一个半径为r的圆形发光面，为了从玻璃板的上方看不见圆形发光面，可在玻璃板的上表面贴一块黑纸片，这块黑纸片的最小面积应为: A B C. D 解析 先假设玻璃板的厚度d0，则玻璃板变成了
11、薄玻纸，光在薄玻纸中的“扩播效应”可以忽略，为了从玻璃纸的上方看不见圆形发光面，贴在其上表面的黑纸片的最小面积应为Sminr2，由此排除上述选项中的B、D保持其它条件不变，再假设玻璃板的折射率n1，则玻璃板的光学性质趋近于真空，光从“玻璃”射向真空的过程中近似于直线传播，无全反射现象发生，因而“玻璃板”上表面的透光面积S，所以需贴在玻璃板上表面的黑纸片的最小面积Smin、。所以正确答案应是A。 解后反思：在习题教学中恰当运用极端假设法分析、推断某些物理问题，不仅可以提高学生学习物理的兴趣，帮助突破教学难点，而且有益于培养学生的抽象思维能力和逻辑推理能力，此法在解决某些问题时能带来方便，是因为处
12、于理想状态的物理现象往往是最简单、最容易把握的。 4、近似法： 近似处理是物理学的研究方法之一，为了便于研究某些物理现象，分析某些物理问题，往往忽略一些次要因素的影响，以突出主要因素，即要用理想条件下的模型代替实际研究对象，否则，甚至连最简单的物理问题也会使我们感到束手无策。图7 例7：在真空中速度v6.4107m/s的电子束连续地射入两平行板间，如图7所示，极板长L8 cm，两板间距 d5.010-3m 当两板不带电时，电子束将沿两板间中线通过在两板上加50 Hz的交流电压 UU0sint V，如果U0超过某值UC时将开始出现电子有时能通过、有时不能通过两板的现象求： （1）UC的大小； （
13、2）U0为何值时，才能使电子束通过与间断时间之比t1t221？图 8 分析：题目设计的是电子束在加交变电压的平行极板间的运动，学生只熟悉带电粒子在匀强电场中的运动情况，那么求解此题的关键在于建立平行板匀强电场模型，这就得把电子束在平行板间的运动时间t与交变电压的周期T进行比较若tT，则电场可近似看作是匀强电场，ts（近似计算），而T10-2s (因为f50Hz),可见tT，电子束通过平行极板时，极板间的电压和场强可看作是恒定不变的，其实这种相互作用模型只是一种近似的描述具体解析过程如下： 解：（1）当电压达到最大值 UC的瞬间，电场看作匀强电场，电子束恰能通过，则有： 代入数据解得：UC91V
14、（2）作出U一t图象如图8所示，当电压为UC以下时能通过，UC以上不能通过，从图上可见要使通过的时间t通为间断时间的2倍，则当首先达到UC时间为时t为/3，所以UU0sint解得U0105 V。解后反思：学生在看题以后一般找不到解题思路，这就要求老师教学生抓住主要问题，电子束在平行板间的运动时间t远小于交变电压的周期T，把电子运动处理成带电粒子在匀强电场中的偏转问题。5、图象法： 物理概念和物理规律除可用文字叙述、公式表达外，还可用图象来表示；这三者都是帮助我们掌握物理知识的重要手段，它们是从不同的角度对物理现象和规律进行表达，在物理学中形成一个完整的体系。 p qABC图 9例8：如图9一个
15、固定在水平面上的光滑物块，其左侧面是斜面AB，右侧面是曲面AC。已知AB和AC的长度相同。两个小球p、q同时从A点分别沿AB和AC由静止开始下滑，比较它们到达水平面所用的时间A.p小球先到B.q小球先到C.两小球同时到vto p qvtq tp图 10D.无法确定解析：可以利用v-t图象图10 (这里的v是速率，曲线下的面积表示路程s)定性地进行比较。在同一个v-t图象中做出p、q的速率图线，显然开始时q的加速度较大，斜率较大；由于机械能守恒，末速率相同，即曲线末端在同一水平图线上。为使路程相同（曲线和横轴所围的面积相同），显然q用的时间较少。此题用图象法就非常直观、简洁，若采用公式法就非常麻
16、烦了。解后反思：利用图象分析、解决问题，可以培养学生的空间想象能力和形象思维能力。运用图象处理物理实验数据和研究两个物理量之间关系是物理实验中常用的一种方法，这是因为它除了具有简明、直观、便于比较和减少偶然误差的特点外，还可以用图象求第三个相关物理量、运用图象求出的相关物理量误差也比较小。图11 例9：如图所示实线为一物体做直线运动的vt图象，初速度为v0，末速度为vt，则关于物体在时间t内平均速度的下列判断中正确的是: AVO(V0Vt)/2 BV（V0Vt）/2C. V（V0Vt）/2 D无法判断分析: 假如在图中把图线的起点A与终点B连成一直线作一辅助线（图中虚线所示），就能看出题给速度
17、图线所围“面积”大于所作辅助线与时间横轴所围图形的“面积”，而所作辅助线与时间横轴所图图形恰好为一梯形，其“面积”（上底下底）高/2（V0Vt）t/2。 解：题给速度图线在时间t内发生的位移s（VVt）t/2由此可得所求平均速度故选项B正确。解后反思：学生在学习了平均速度的概念后，已理解平均速度反映了物体在一段时间内运动快慢的平均效果某段时间内的平均速度等于该段时间内发生的位移S与所用时间t的比值，即s/t然而学生在求图所示运动的位移时就会发现该运动形式为非匀变速运动（加速度为变量），无法用匀变速运动的位移公式SV0tat2/2或S（V0Vt）t/2来求位移, 但有些能力较强的学生联想到, 速
18、度图象中速度图线与时间横轴所图图形的“面积”与位移的大小相等这一结论，把目光聚焦在计算图形“面积”上，但又发现这一形状的“面积”没有办法进行求出，从而陷入了困境。图12例10：如图12实线所示为一交变电流，其最大值为Im，周期为T，则下列有关该交变电流的有效值I的判断中正确的是AI BI CI D无法判断分析：交变电流的有效值是根据电流的热效应来定义的，即如果一交变电流和一直流电流分别通过两个阻值相等的电阻，若在相等的时间内产生相等的热量，则该直流电流的数值就等于该交变电流的有效值。在图中过O、A、B、C、D五点作一正弦式电流的辅助线（图中虚线所示），就可以清楚的看出在一个周期内虚线所示的正弦
19、式电流除了O、A、B、C、D五个时刻的电流瞬时值与图中实线所示的题给交变电流的瞬时值相等外，其余时刻都是虚线所示正弦式电流的瞬时值大于实线所示的题给交变电流的瞬时值，所以可确定虚线所示正弦式电流在相同时间内在相同阻值的电阻上产生的热量必大于实线所示的题给交变电流产生的热量。解：实线所示的题给交变电流的有效值I必小于图中虚线所示正弦式电流（图中所作辅助线）的有效值即I ，故选项B正确。解后反思：在高中阶段学生只掌握了正弦式电流的有效值为其最大值Im的倍，而对于本题图中实线所示的非正弦式电流的有效值的大小的求法却没有学习过，然而，只要想到了正弦式电流的有效值的计算方法，自然就会将图示的题给交变电流
20、与正弦式电流进行比较。6、单位分析法:利用字母表示的物理量作选项时，有时利用单位是否合理也可排除明显的错误。例11：一个质量为m的木块静止在 光滑的水平面上，从t=0开始，将一个大小为F的水平恒力作用在该木块上，在t=t1时刻力F的功率是：A.F2t1/2m B. F2t12/2m C. F2t1/m D. F2t12/m .1991年高考第4题析与解：只要注意一下单位，即可排除BD，再比较AC知A为平均功率而选C。7、临界法：物理极值问题，一般用数学方法求解但在有些极值问题中，所求物理量、物理过程或物理状态的极值与某一临界值有关，我们可用临界法求解。物理量在变化过程中，在临界状态下的取值为极
21、值，所满足的条件为临界条件；求解某物理量的极值，若能根据问题的特征巧妙地建立一个含极值条件的物理模型，则可快捷地解决问题。 图13例12：如图13所示，质量 M4 kg的木板长为L1.4m，静止在光滑水平面上，其上面右端静置一质量m1kg的小滑块（可看作质点），滑块与木板间的动摩擦因数0.4，现用一水平恒力F28 N向右拉木板，要使滑块从木板上恰好滑下来，力F至少应作用多长时间？分析：题中木板在恒力F的作用下由静止开始向右加速运动，滑块受摩擦力作用相对地面也向右滑动，因为 ，即木板的加速度大于滑块的加速度，所以在力F作用时间内的任意时刻木板的速度必大于滑块的速度，若力F作用停止后，当两者速度恰
22、好能够相等并且滑块到达下滑的临界状态，这时滑块相对于木板的位移为L，则力F作用在木板上的时间就是最短时间设木板在力F作用期间的位移为SM，通过上述物理过程的分析可知，要使滑块滑下来，其临界条件是VVmV，且滑块的位移SML明确这些后，求极值就不难了。解：对由M和m组成的系统有： Ft（Mm）V FSM一mgL 对木板有： 由、式，得tmin 1s解后反思：对于本题这种临界条件不明显的物理极值问题，解题的关键在于通过对物理过程的分析，使隐蔽的临界条件暴露，从而找到解题的突破口，根据有关规律求出极值。图14例13： 如图14所示，位于水平面的两条平行导轨，间距为L，电容器的电容为C，充电后电压为U
23、，所有电阻为R，棒质量为m，它与导轨间的摩擦不计，整个回路处在磁感强度为B的均匀磁场中；当开关S闭合后，ab棒由静止开始向右滑动问ab棒的速度最大值多少？分析：这是一道非常经典的电磁学与力学的综合题，由于的棒开始是做加速度逐渐减小的运动，因此认为速度在其临界点达到最大值，及当加速度变为0时速度达到最大，此时电容器电压等于金属棒切割磁感线产生的电动势。解：设ab棒的速度达最大值为V，此时两端电压为U,电容器的带电为Q UBLV 由动量定理：mVBLQBLC（UU） ab棒的速度最大值： 解后反思：对于本题学生感到无从下手的原因；对是动量定理列式的原理mVFtBLIt中通过ab棒的电量即It，这里
24、I是变量，但实际是通过金属棒的电量可通过QC（UU） 求出。对速度达最大值的临界状态，电容器电压等于金属棒切割磁感线产生的电动势。认识和建立方程。巩固练习1在图所示电路中，电键S1、S2、S3、S4均闭合，C是极板水平放置的平行板电容器，板间悬浮着一油滴P,断开哪一个电键P会向下运动？ A.S1 B.S2 C.S3 D.S4 2某同学身高l.6m，在运动会上他参加跳高比赛，起跳后，身体横着越过了16m高的横杆，据此可以估算出他起跳时竖直向上的速度大约为；（ ） A2m/s B4m/s C6m/s D8m/s3一只船以恒定的对水速度往返于上、下游两码头之间如果以时间t1和t2分别表示水的流速较小
25、和较大时船往返一次所需的时间，那么，两时间的长短关系为；（ ） At1t2 Bt1t2 C. t1t2 D条件不足，不能判断4. 物体做平抛运动时，它的速度方向与水平方向的夹角的正切tan随时间t的变化图像是(图15)中的；（ ）图16图155如图物16所示两块平行板A、B之间距离为d，加在两板间的电压为U，并将B板接地作为零电势，现在正电荷q逆着电场线方向由A板移到B板，若用X表示移动过程中该正电荷到A的距离，其电势能Ep随X变化图线为图中哪一个；（ ）图176. 将一物体从地面竖直上抛，物体上抛运动过程中所受的空气阻力大小与速率成正比，设物体在地面时的重力势能为零，则物体从抛出到落回原地的
26、过程中，物体的机械能E与物体距地面高度h的关系，图物17中描述正确的是(H为物体竖直上抛的最大高度)；（ ）7如图物18所示，质量为m，初速度为V0的带电体a，从水平面上的P点向固定的带电体b运动，b与a电性相同，当a向右移动位移为S时，速度减为0，设a与地面间的动摩擦因数为，当a从P点也以V0初速向右运动的位移为S/2时，a的动能（ ）图18A大于初动能的一半B等于初动能的一半C小于初动能的一半D动能的减少量等于电势能的增加量8如图物19所示，A、B两质点从同一点O分别以相同的水平速度沿X轴正方向被抛出，A在竖直平面内运动，落地点为P1，B沿光滑斜面运动，落地点为P2、P1、P2在同一水平面
27、上，不计空气阻力，则下面说法中正确的是（ ）图19AA、B的运动时间相同 BA、B沿X轴方向的位移相同CA、B落地时的动量相同 DA、B落地时的动能相同9.两个定值电阻R1、R2串联后接在输出电压U稳定于12伏的直流电源上，有人把个内阻不是远大于R1、R2的电压表接在R1两端，电压表的示数为8伏。如果把此电压表改接在R2两端，则电压表的示数将（ ）A.小于4伏 B.等于4伏C.大于4伏小于8伏 D.等于或大于8伏 10卡车在平直道路上行驶卡车车厢装满货物由于路面不是很平，车厢发生上下振动货物也随车厢上下振动但不脱离车厢底板假如货物上下做简谐运动，振动位移图象如图20所示、规定向上方向为正下列说
28、法正确的是（）图20 A在图象a点货物对车厢底板的压力等于货物重力 B在图象b点货物对车厢底板的压力大于货物重力 C在图象c点货物对车厢底板的压力大于货物重力 D在图象d点货物对车厢底板的压力大于货物重力图2111如图21所示，质量为M的盒子，放在水平面上，盒的上面挂一轻弹簧，弹簧下端挂有质量为m的小球P，P与盒底面用细线牵连，细线拉力为F，今将细线剪断，则细线剪断瞬间( ) A. 地面支持力减少了F B. 地面支持力增加了FC. P的加速度为2F/m D. P处于失重状态12.声音在某种气体中的速度表达式可以只用气体的压强p、密度和无单位的数值k表示。试根据上面所述的情况，判断下列声音在所研
29、究的气体中速度v的表达式中可能正确的是A.v=k B.v=k C.v=kp D.v=kp/ 图2213如图22所示为两个光滑的斜面，高相同，右边斜面由两部分组成，且 ABBCAD，两完全相同的小球分别从A点沿两侧斜面同时由静止滑下，不计转折处的能量损失，哪一边的小球先滑到斜面底部？14矩形线圈 abcd的长ab20cm，宽bc10 cm，匝数n200，线圈总电阻R5，整个线圈位于垂直于线圈平面的匀强磁场内，并保持静止。（1）若匀强磁场的磁感应强度B随时间的变化如图23甲所示，求线圈的感应电动势E及t0.30s时线圈的ab边所受的安培力多大？ （2）若匀强磁场的磁感应强度B随时间作正弦变化的规律
30、如图23乙所示，线圈lmin产生多少热量？图2315电磁泵是应用磁力来输送导电液体（如液态金属、血液等）的装置，它不需要机械活动组件图24是电磁泵输送导电液体原理的示意图，绝缘管道的横截面为边长a0.3 cm的正方形，导电液体在管中缓缓流动，在管道中取长为L2cm的部分，将它的上下管壁做成可以导电的导体，通以电流I，并在垂直于管道和电流的方向加一个横向磁场，磁感应强度为B1.5 T，要在管道中产生410Pa的压强，推动导电液体流动，电流强度 I 应为多少？图24专题七答案1C 2.由于跳高是横着过杆，重心大略只升高0.8m 于是有； 故选B 3. 设水速等于船速，船从下游到上游时间为无限大，故
31、选C 4. tangt/v0 故选B 5. 电场力做负功，电势能增加，故选B 6. 因H越大物体的速度越小，阻力也就越小，机械能也就减小得慢，Eh图象的斜率小故是选D 7.A 8.D 9. A：在这一题中的电压表读数就是它与电阻R1或R2并联时的电压，已知电压表与电阻R1并联时的示数为8伏，则电阻R2的分压为4伏。当电压表与电阻R2并联时，由于并联后的总电阻要比原值小，而电阻R1单独的阻值比与原来它与电压表并联时的阻值大，因此与电阻R2并联的电压表的示数要小于4伏。答案选A。10. C 11.B12. A：只要注意一下速度单位是m/s，而此只有A答提供的表达式才对。图2513. 作Vt图, 如图25经过ABC路径，a先大些， 又由机械能守恒知，到两种情形最低点的速度相同，两种情形路程相同，Vt图的面积相同，经ABC路径的时间短，先到底端。 14（1） 2V 3.2N （2）3.8105J提示；B的大小变化规律与线框在匀强磁场中匀速转动，磁通量变化规律相似，此情形相当于线框在匀强磁场中匀速转动的情形。感应电动势最大值15.FBaI Pa2Ia/B= 8A 永久免费组卷搜题网