高中物理压轴题解题方法与题型特点
01
力学综合型
力学综合试题往往呈现出研究对象的多体性、物理过程的复杂性、已知条件的隐含性、问题讨论的多样性、数学方法的技巧性和一题多解的灵活性等特点,能力要求较高.具体问题中可能涉及到单个物体单一运动过程,也可能涉及到多个物体,多个运动过程,在知识的考查上可能涉及到运动学、动力学、功能关系等多个规律的综合运用。
应试策略:
(1)对于多体问题:要灵活选取研究对象,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。
(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逐个进行研究。至于过程之间的联系,则可从物体运动的速度、位移、时间等方面去寻找。
(3)对于含有隐含条件的问题:要注重审题,深究细琢,努力挖掘隐含条件。
注重审题,深究细琢,综观全局重点推敲,挖掘并应用隐含条件,梳理解题思路或建立辅助方程,是求解的关键。通常,隐含条件可通过观察物理现象、认识物理模型和分析物理过程,甚至从试题的字里行间或图象图表中去挖掘。
(4)对于存在多种情况的问题:要认真分析制约条件,周密探讨多种情况。
解题时必须根据不同条件对各种可能情况进行全面分析,必要时要自己拟定讨论方案,将问题根据一定的标准分类,再逐类进行探讨,防止漏解。
02
带电粒子运动型
带电粒子运动型计算题大致有两类,一是粒子依次进入不同的有界场区,二是粒子进入复合场区.近年来高考重点就是受力情况和运动规律分析求解,周期、半径、轨迹、速度、临界值等.再结合能量守恒和功能关系进行综合考查。
应试策略:
正确分析带电粒子的受力及运动特征是解决问题的前提:
①带电粒子在复合场中做什么运动,取决于带电粒子所受的合外力及初始状态的速度,因此应把带电粒子的运动情况和受力情况结合起来进行分析,当带电粒子在复合场中所受合外力为零时,做匀速直线运动(如速度选择器)。
②带电粒子所受的重力和电场力等值反向,洛伦磁力提供向心力,带电粒子在垂直于磁场的平面内做匀速圆周运动。
③带电粒子所受的合外力是变力,且与初速度方向不在一条直线上,粒子做非匀变速曲线运动,这时粒子的运动轨迹既不是圆弧,也不是抛物线,由于带电粒子可能连续通过几个情况不同的复合场区,因此粒子的运动情况也发生相应的变化,其运动过程可能由几种不同的运动阶段组成。
03
电磁感应型
电磁感应是高考考查的重点和热点,命题频率较高的知识点有:感应电流的产生条件、方向的判定和感应电动势的计算;电磁感应现象与磁场、电路、力学、能量等知识相联系的综合题及感应电流(或感应电动势)的图象问题.从计算题型看,主要考查电磁感应现象与直流电路、磁场、力学、能量转化相联系的综合问题,主要以大型计算题的形式考查。
应试策略:
在分析过程中,要注意通电导体在磁场中将受到安培力分析;电磁感应问题往往与力学问题联系在一起。
解决问题的基本思路:
①用法拉第电磁感应定律及楞次定律求感应电动势的大小及方向;
②求电路中的电流;
③分析导体的受力情况;
④根据平衡条件或者牛顿第二运动定律列方程。
解题过程中要紧紧地抓住能的转化与守恒分析问题.电磁感应现象中出现的电能,一定是由其他形式的能转化而来,具体问题中会涉及多种形式的能之间的转化,机械能和电能的相互转化、内能和电能的相互转化。
分析时,应当牢牢抓住能量守恒这一基本规律,明确有哪些力做功,就可知道有哪些形式的能量参与了相互转化,如摩擦力在相对位移上做功,必然有内能出现;重力做功,必然有重力势能参与转化;安培力做负功就会有其他形式能转化为电能,安培力做正功必有电能转化为其他形式的能;然后利用能量守恒列出方程求解。
04
力电综合型
力学中的静力学、动力学、功和能等部分,与电学中的场和路有机结合,出现了涉及力学、电学知识的综合问题。
主要表现为:
带电体在场中的运动或静止,通电导体在磁场中的运动或静止;交、直流电路中平行板电容器形成的电场中带电体的运动或静止;电磁感应提供电动势的闭合电路等问题。
这四类又可结合并衍生出多种多样的表现形式。
从历届高考中,力电综合型有如下特点:
①力、电综合命题多以带电粒子在复合场中的运动.电磁感应中导体棒动态分析,电磁感应中能量转化等为载体,考查学生理解、推理、综合分析及运用数学知识解决物理问题的能力。
②力、电综合问题思路隐蔽,过程复杂,情景多变,在能力立意下,惯于推陈出新、情景重组,设问巧妙变换,具有重复考查的特点。
应试策略:
解决力电综合问题,要注重掌握好两种基本的分析思路:
一是按时间先后顺序发生的综合题,可划分为几个简单的阶段,逐一分析清楚每个阶段相关物理量的关系规律,弄清前一阶段与下一阶段的联系,从而建立方程求解的“分段法”。
一是在同一时间内发生几种相互关联的物理现象,须分解为几种简单的现象,对每一种现象利用相应的概念和规律建立方程求解的“分解法”。研究某一物体所受到力的瞬时作用力与物体运动状态的关系(或加速度)时,一般用牛顿运动定律解决;涉及做功和位移时优先考虑动能定理;对象为一系统,且它们之间有相互作用时,优先考虑能的转化与守恒定律。
05
信息处理型
信息处理型试题是指试题提供一些有关信息,然后要求考生根据所学知识,将有用的信息收集起来,经过处理后运用已经的知识、方法和手段解决新问题。
这类题型主要涉及到知识理解、过程分析、模型转换、方法处理等。
信息提供的方式主要有文字信息和图表信息。文字信息往往是文字阅读量比较大,要求考生从文字信息中找到有用的信息来进行处理;图片信息包括结构图和函数关系图像等。
应试策略:
这种题型的处理思路和步骤为:
①领会问题的情境,在所给的信息中获取有用的信息,构造相应的物理模型;
②合理选择研究对象;分析研究对象受力情况、状态、能量等信息;
③运用试题所给规律、方法或自己已经掌握物理规律和方法求解。
高中物理常见题型特点与解题技巧
正交分解法
▐ 题型特点:
题目出现角度,常涉及力、速度、加速度、功等物理量大小的计算。主要进行力的分解、运动分解。
▐ 应用注意点:
一般将相关物理量分解到二个垂直方向。力通常沿水平面和竖直面分解,有时沿斜面和垂直斜面方向进行分解,其它物理量分解视情况而定
整体法和隔离法
▐ 题型特点:
通常涉及二个或二个以上物体平衡、相互作用或加减速运动问题;物体相连或靠在一起
▐ 应用注意点:
(1)要有“先整体、后隔离”意识,求物体之间作用力时要隔离受力分析
(2)求力时,要注意系统牛顿第二定律表达式、二物体间相互作用力一般式的应用
(3)涉及能量、功、速度大小计算时,要注意二大定理、二大定律的应用
假设法
▐ 题型特点:
通常涉及摩擦力、弹力是否存在及方向性的判断;电容器C、U、d、Q、E的动态变化研究;几种不同情形下的对比讨论
▐ 应用注意点:
(1)一般假定接触面光滑或弹力不存在,看物体的状态会发生什么变化
(2)假定一个量不变或发生变化,看会引起其它量发生什么变化
逆向思维法
▐ 题型特点:
匀减速直线运动到最终速度为零;出现光偏折与光反射问题
▐ 应用注意点:
将末速度为零的匀减速直线运动视为逆向的加速度大小不变的匀加速直线运动,再运用相应的运动学公式解题;涉及光路通常可抓住光路可逆原理解题
特殊值法
▐ 题型特点:
常涉及二个物理量的大小比较;物理量的大小不太明确;(如运动速度大小、电阻阻值、质量大小不明确);物理合理表达式的确定
▐ 应用注意点:
将速度、电阻、质量等物理量大小取某一特殊值代入特定公式进行简单判断
公式法
▐ 题型特点:
(1)求比例型、倍数型结果
(2)涉及均值不等式应用、正余弦定理应用、和差化积(或积化和差)问题
(3)物理量大小本身存在着特定的关系(含推论式)
(4)物理量之间存在什么关系不明确,但又涉及物理量之间大小关系的判定;常涉及物理量大小比较问题
▐ 应用注意点:
(1)推导出能反映各物理量之间关系的表达式
(2)利用相关数学知识进行求解、判断
(3)利用物理量本身存在的关系(如推论式)进行直接判定
(3)有些公式应用要注意其适用条件、准确把握式中各物理量的内在含义,并熟练利用该公式讨论、计算
对称法
▐ 题型特点:
涉及平面镜成像问题、单个点电荷在平板式金属前、对称电路、竖直上抛运动、简谐振动、个别带电体在复合场中的运动
▐ 应用注意点:
(1)平面镜成像要注意物像对称(包括成像特点)、对看处理方法
(2)单个点电荷在平板金属前的电场线与两个等量异种电荷电场线相像
(3)利用对称电路对称点等电势特征来简化复杂的电路
(4)竖直上抛运动(或类同的运动)、简谐振动、个别带电体在复合场中的运动可抓住运动的对称性特征来解题
割补法
▐ 题型特点:
一般物体形状规则但不对称;涉及面积大小比较(v—t图象)
▐ 应用注意点:
对物体、图象面积进行对称性切割或补形处理
图象法
▐ 题型特点:
涉及(或论及)物理关系图象;涉及二个物理量大小的比较(如运动速度、时间长短的比较);涉及运动阶段性问题的讨论
▐ 应用注意点:
(1)对物理图象进行四个方面(蕴含规律、特征;图线切线斜率、下方面积;转变图象)的剖析,看可利用图象哪些信息解题
(2)借助图象进行阶段性问题的讨论
等效法
▐ 题型特点:
不能一眼看出连接关系的电路、含电容器电路、故障电路;类平抛(或类竖直上抛)运动、类单摆;复合场中等效重力;瞬间通断电时的某些元器件
▐ 应用注意点:
将可等效的加以等效处理,简化图形,简化解题过程,快速进行相关问题的判定。如将电路转变为标准化电路,运用等效电源法判定,复合场中引入等效重力进行判定
作图法
▐ 题型特点:
变力问题中的矢量三角形应用;二力合成;二个分运动速度的合成;平面镜成像作图;二点之间长度给定但波形不明确;叙述了物体运动情况但题目没给出图;光路未给出;涉及力与加速度计算;给定实验数据或器材规格,根据要求作图或设计出实验原理图
▐ 应用注意点:
(1)作图时矢量合成(分解)遵循平行四边形法则
(2)注意把握好分矢量与合矢量之间的首尾相接关系
(3)抓住平面镜成像特点、或光路情况作光路图
(4)常画二个波长波形判定二点间长度与波长关系
(5)运动问题要尽量画出物体运动情境草图,找出物理量之间关系式,尤其是找出长度量之间关系式
(6)涉及力、加速度计算问题要注意画受力分析图
(7)实验问题中作图必须认真、规范、可视性强、误差小
排除法
▐ 题型特点:
没有明显特点,与其它方法结合应用
▐ 应用注意点:
排除绝对不可能的选项(情况),而保留可能正确的选项(情况)
极端法
▐ 题型特点:
某种操作致使物理量变化趋向性明显;物理量有大小之分,或需进行物理量大小的比较
▐ 应用注意点:
(1)操作上走向极端,或物理量取值上走向极端,力求使现象或结果明显暴露出来
(2)运用极端法解题有时容易出现误判断
类比法
▐ 题型特点:
某一运动形式(特征、现象)与其它运动形式(特征、现象)极为相似
▐ 应用注意点:
(1)二种运动形式对应的物理量可以进行类比记忆和判断
(2)二种类似的表达式可视情况进行对比运用
特征法
▐ 题型特点:
图形、图像、运动形式、运动现象或者题型本身带有某种典型特征
▐ 应用注意点:
(1)利用存在的特征进行直观性判定;
(2)将典型特征以朗朗上口的口诀表现出来。如“串反并同”特征、“若即若离”特征
(3)注意相关特征应用时是否受到条件
讨论法
▐ 题型特点:
(1)题目所需判断的结果中出现“可能”、“一定”等字眼
(2)题目所涉及的情况通常包含多种可能性
▐ 应用注意点:
(1)对各种可能性进行讨论,最后得出符合题目要求的结论
(2)该方法常与其它方法结合运用,并可考虑列举证明或反驳性实例
微元法
▐ 题型特点:
轨迹、运动阶段或物体细分后公式才可适用时;涉及物理量大小比较时;物理量需要逐步累加时
▐ 应用注意点:
(1)将轨迹、物体细分,使其满足公式要求
(2)将微小量与总量联系起来研究
量纲法
▐ 题型特点:
题目物理量以字母形式出现,所需判定的结果为函数表示式,表达式区别明显,指数明显不同或物理量有的处在分子中,有的处在分母中
▐ 应用注意点:
(1)将对应物理量以国际单位制表示并加以约分,看最后剩余下的单位与所求的物理量单位是否相符,以此简单地排除不可能选项
(2)该方法较少使用;物理合理表达式的确定问题常常用到
不完全归纳法
▐ 题型特点:
常涉及多次作用、重复性过程或周期性运动问题
▐ 应用注意点:
(1)从简单到复杂,逐步讨论查找物理量之间存在什么联系
(2)涉及多次作用的动量守恒计算题,要有逐次列式最后得出通式的意识
联想法
▐ 题型特点:
某些物理特征、物理现象与人类的某些行为、活动或现象相类似
▐ 应用注意点:
进行合理想象,将不直观的结果直观地呈现出来、暴露出来
估算法
▐ 题型特点:
(1)题目只要求大致运算或粗略估算出结果
(2)题目中通常出现“大约”、“大致”、“估算”、“数量级”、“粗略”等字眼