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高中物理力学与电学综合题解题方法

更新时间:2019-01-08 所属栏目:论文范文

作者:王宏宇 来源:考试周刊 2018年96期
  摘 要:力學和电学一直以来都是高中物理的重点知识,在近几年的理科高考中力学与电学综合题的考查越来越频繁,所占的分值也越来越大。这种题型将力学与电学知识有机结合,不仅对学生的知识运用能力提出了较高的要求,也十分重视综合分析能力的培养。在文章中笔者首先介绍了电学与力学综合题的本质及常见的思维误区;然后结合自身的学习经验探讨了电力综合题的解题方法,以供参考。
  关键词:高中物理;电学;力学;综合题;解题方法
  在物理学习中力学和电学的知识有着紧密的联系,力电综合题以其思路复杂、综合性强、涉及面广等特点,一直是学生学习过程中的一大难题。在解决力学与电学综合题的过程中,同学们常常忽略了题目中暗含的内在联系,解题时就一筹莫展,究其原因是缺乏解题方法的指导。因此,对于高中物理中的力学与电学综合题解题方法进行研究,就显得十分重要了。
  一、 力电综合问题的本质及思维误区
  力学与电学综合题实际上是出题人对知识点的综合考查,经常出现在物理卷的压轴题目中。通过对相关题目的分析不难发现,力电综合题并非是电学问题,而更倾向于力学知识的运用。简而言之,就是在电学环境下来解决力学问题,在本质上与力学问题没有太大出入,只是限定了特殊的条件。而同学们在此类题型中主要存在以下几个问题:其一,同学们基础知识不过关,受力分析不全面。在力学问题中受力分析直接影响着解题思路,一旦存在漏力的现象,求解过程就走向了死胡同。其二,没能结合具体问题具体分析。在带电粒子的运动问题中,粒子会受到多种因素的影响,而同学们盲目的套用定理公式,解题思路也就出现了问题。最后,我们对力学与电学综合题不适应,对定理的运用太死板。在此类题目中需要对牛二定律、机械能守恒与能量守恒定律进行灵活的使用,但是以我们目前的物理学习水平而言缺乏这样的意识和能力。
  二、 力电综合问题的解题方法
  (一) 考虑题目的落脚点,理清思路
  要想提高力学与电学综合题的解题能力,首先要理清思路明确题目中的落脚点。然后根据题目中所涉及到的物理现象,,运用相关的电学或者力学知识进行解答。
  例A:a、b、c是一个竖直平面内的三个点,ab垂直于水平面,且∠bac为60°,ac的长度为ab的1.5倍。将质量为m的小球以某动能从a点向右抛出,而小球在运行过程中轨迹恰好经过b点。在小球带点的情况下,假定其电荷量为Q,并且添加一个匀强电场,场强方向与△abc平行。此时以同动能再次从a点抛出小球,小球在达到b点时动能已经是初动能的3倍,而以同动能向左抛出则经过c点时动能为初动能的6倍。求无匀强电场时,小球经过b点的动能;匀强电场的强度和方向(如下图)。
  通过对题目的仔细审视,我们可知该题大篇幅涉及物体运动的相关知识,因此我们也应该着重使用力学知识进行解答。再无电场的影响下利用动能定理就能轻松的解决小球在b点的动能;而在电场的作用下,利用题目中ab和ac的比值关系得出ac的垂直高度为ab的3倍,结合能量守恒求出小球的初动能,然后利用匀强电场的等势线解出场强的大小。由此题可以看出,只要学生在题目中找到了考点的落脚点就能利用所学知识进行分析,难题也自然就迎刃而解。
  (二) 建立已知条件联系,力电结合
  在力学与电学综合题的解题过程中,还需要注意将题目中的已知条件进行联系,实现力学知识与电学知识的有机结合。
  例B:两个上沿相连的斜面,其与地面所成的夹角均为α,2根长度L质量分别为2m与m的金属棒利用金属导向形成闭合回路。然后将其分别置于两个斜面上,已知受到垂直于斜面的场强为B的磁感应力,闭合回路中电阻为R,金属棒与斜面的摩擦因数为μ,并且金属棒匀速下滑。求2根金属棒受到的安培力是多少?金属棒的下滑速度是多少?
  在分析这个问题的过程中,我们应该首先意识到该题目是对力学与电磁学的有机结合,两相联系之下才能发现题目中蕴含的方法。通过闭合系统中两根金属棒的平衡可以得出金属棒的安培力大小,再进一步结合电动势能与欧姆定律求出金属棒的速度大小。
  (三) 分析物体运动过程,力电转化
  在力电综合题的解题过程中,还可以充分的利用物理运动过程进行动态的分析,从而将复杂的问题简单化。
  例C:两根相聚0.5米的金属轨道上,用阻值为2Ω的电阻进行连接。然后将质量为m=0.2kg的金属棒放置在轨道上,当金属棒受到恒定拉力开始匀速运动时,在10s后速度达到了4m/s,15秒时撤去拉力,保持金属棒重电流为0。求金属棒受到了拉力大小以及电磁感应强度的变化情况。
  这道题可以通过金属棒速度由0→4,再由4→0这两个过程进行分析,通过题目匀速运动可知金属棒的总受力为零,于是求解得出金属棒的拉力大小。然后再通过加速和减速的过程,进一步求出电磁感应的变化情况。
  三、 结语
  力学与电磁学的内容是物理学乃至整个自然科学的基本组成部分,这是毫无疑问的,电磁学部分的知识与力学基础知识有着密切联系。在学习过程中我们应该在题目中准确的抓住力学与电学的联系,从而利用所学知识进行问题的解答。
  参考文献:
  [1]赖智华.应用动力学方法处理电学综合问题[J].理科考试研究·综合版,2016(4):49.
  [2]常璟瑄,常瀛睿.高中物理力学与电学综合题解题方法初探[J].教师,2016(8):55-56.
  [3]徐学海,郭建.2014年高考电磁感应试题启示录[J].河北理科教学研究,2015(5):25-27.
  作者简介:
  王宏宇,辽宁省本溪市,辽宁省本溪市第一中学。


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