广东省2012届高考物理二轮专题总复习课件：专题10物理解题方法与技巧(共44张PPT)

1、专题十物理解题方法与技巧 一、物理解题常用的方法一、物理解题常用的方法1整体法和隔离法 物理习题中，所涉及的研究对象往往不是一个单独的物体、或单一的孤立过程如果把所涉及的多个物体、多个过程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，则称为隔离法处理好二者的关系，可以找出解题的捷径【例例1】 如图所示，质量为M的楔形物块静置在水平地面上，其斜面的倾角为q .斜面上有一质量为m的小物块，小物块与斜面之间存在摩擦用恒力F沿斜面向上拉小物块，使之匀速上滑在小物块运动的过程中，楔形物块始终保持静

2、止地面对楔形物块的支持力为( )DA(M+m)g B(M+m)g-FC(M+m)g+Fsinq D(M+m)g-Fsinq【解析解析】本题可用整体法解题，竖直方向由平衡条件： Fsinq+N=mg+Mg，则N=mg+Mg-Fsinq【评析评析】本题是用整体法求解，若逐个物体分析列式，求解则很复杂应用了整体分析方法，就很容易得出结果 【变式练习变式练习】(双选)如图所示，质量为M的斜劈形物体放在水平地面上，质量为m的粗糙物块以某一初速度沿斜劈的斜面向上滑，至速度为零后又加速返回，而物体M始终保持静止，则在物块m上、下滑动的整个过程中( )A地面对物体M的摩擦力先向左后向右B地面对物体M的摩擦力方

3、向没有改变C地面对物体M的支持力总小于(M+m)gD物块m上、下滑动时的加速度大小相同【解析】物块上滑和下滑时加速度方向都沿斜面向下，由质点系牛顿第二定律分析可得：BC正确【例例2】如图所示，质量为M，长为L的木板放在光滑的斜面上，为使木板静止于斜面上，质量为m的人应在木板上以多大的加速度跑动(设人脚底与木板不打滑)？若使人与斜面保持相对静止，人在木板上跑动时，木板的加速度有多大？ 【解析解析】方法一：用隔离思维求解对人：mgsinq+f=mam对木板：Mgsinq=f 由式得am=同量，aM= () sinMm gmq() sinMm gMq方法二：用整体思维求解人和木板为系统，所受重力(M

4、+m)g，支持力N，且合力等于(M+m)gsinq由牛顿第二定律F合=m1a1+m2a2+mnan得(M+m)g=MaM+mam，且aM=0(静止) 所以am= ，同理，若人与斜面保持相对静止，木板的加速度为aM=Mm gsinmqMm gsinMq【例例3】质量为4kg的铅球，从离沙坑1.8m的高处自由落下铅球落进沙坑后陷入0.2m深而停止运动，求沙坑对铅球的平均阻力(g取10m/s2)【解析解析】铅球在前一段做自由落体运动，后一段做匀减速运动对前一段可用机械能守恒求解，后一段可用动能定理求解 如果用整体法处理，把开始下落到最终停止看成一个过程，运用动能定理列式，将很快得到结果：由W=Ek

5、，即mg(h+s)-fs=0-0 可得：f=(h+s)mg/s=400N 【评析评析】此题我们用动能定理列式时，把两段过程处理成一个过程，求解就便捷得多了【例例4】如图所示，质量为2m的物块A和质量为m的物块B与地面的摩擦均不计在已知水平推力F的作用下，A、B做加速运动A对B的作用力为多大？ 【解解析析】取A、B整体为研究对象，其水平方向只受一个力F的作用根据牛顿第二定律知：F =(2m+m)a，得a=F/3m,取B为研究对象，其水平方向只受A的作用力N，根据牛顿第二定律知：N =ma，故A对B的作用力N =F/3.【评析评析】对连结体问题，通常先取整体为研究对象求出整体的加速度，然后再根据题

6、目要求的问题取某一个物体为研究对象分析和计算，解题中根据需要将整体法和隔离法交叉运用 在物理的学习中，学会对整体的、局部的、对变化全过程、对变化过程的细节进行细致的分析是一项十分重要的基本功2等效法等效法 “等效”思想是研究和解决物理学问题的一种很重要的思想 “等效”是指从效果相同出发，对所研究的对象提出一些方案进行研究的一种方法，以简化求解过程 如力学中合力和分力的等效代替，运动学中的合运动和分运动的等效代替、电学中电路的等效以及物理模型的等效和物理过程的等效【例例5】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图10-5所示珠子所

7、受静电力是其重力的 倍将珠子从环上最低位置A点静止释放求珠子所能获得的最大动能 Ekm ?34【解解析析】从等效场的角度分析珠子在运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 ，方向与重力夹角a=arccos 如图所示图中DOCB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5F4mg45454(1 cos )(1)454kkmmmgrEFramgrmgrEB故小珠运动到 点时有最大动能【例例6】如图所示，R1、R2、R3为定值电阻，但阻值未知，Rx为电阻箱当Rx为Rx1=10时，通过它的

8、电流Ix1=1A；当Rx为Rx2=18时，通过它的电流Ix2=0.6A.则当Ix3=0.1A时，求电阻Rx3.【解析解析】电源电动势E、内电阻r、电阻R1、R2、R3均未知，按题目给的电路模型列式求解，显然方程数少于已知量数，于是可采取变换电路结构的方法 将图所示的虚线框内电路看成新的电源，则等效电路如右图所示，电源的电动势为E，内电阻为r，根据电学知识，新电路不改变Rx和Ix的对应关系，有， 由两式，得E=12V，r=2w，代入式，可得 =118.22()XXEIRr 11()XXEIRr 33()XXEIRr 3xR【同类变式】(2011东北师大附中月考)如图所示的电路中，六个电阻的阻值都

9、相同，由于对称性，电阻R2上无电流通过，已知电阻R6所消耗的功率为1W，则六个电阻所消耗的总功率为( )A6W B5WC3W D2W【解析】由于电阻R2无电流通过，该支路相当于断路，于是电阻R1与R3串联，R4与R5串联，再两支并联，其阻值与R6相同，它们消耗的功率也应为1，因此总功率为2. D正确3假设法假设法 所谓假设法，是对于待求解的问题，在与原题给条件不相违的前提下，人为地加入或减去某些条件，以使原题得以更方便地求解；或者假设一个可能的物理状态或物理过程，然后对此状态进行分析和判断，把所得的结果与实际情况进行比较以鉴别假设的正确与否来达到求解的目的【例例7】如图所示，两块叠放的长方体滑

10、块A和B，置于固定的倾角为的斜面上，如图所示滑块A和B的质量分别为M和m，A与斜面间的动摩擦因数为1，B与A之间的动摩擦因数为2，已知两滑块都从静止开始以相同的加速度从斜面滑下，则滑块B受到的摩擦力()A 等于零 B方向沿斜面向上C大小等于 D大小等于1cosmgq2cosmgqc【解析解析】假设A和B接触面光滑，B必然会以gsin的加速度下滑，可见B有相对A向下运动的趋势，可确定滑块B受到的摩擦力方向沿斜面向上，选项B对；再用整体法求整体下滑的加速度 a=gsin -1gcos，对B有 mgsin -f =ma ，联立得 f=1mgcosq，选项C对4图象法图象法 根据题意把抽象的物理过程用

11、图线表示出来，将物理量间的代数关系转化为几何关系，运用图象直观、简明的特点，分析解决物理问题，则可达到化难为易、化繁为简的目的【例例8】一颗速度较大的子弹水平击穿原来静止在光滑水平面上的木块，设木块对子弹的阻力恒定，则当子弹入射速度增大时，下列说法正确的是() A木块获得的动能变大B木块获得的动能变小C子弹穿过木块的时间变长D子弹穿过木块的时间变短BD【解析解析】子弹以初速 穿透木块过程中，子弹、木块在水平方向都受恒力作用子弹做匀减速运动，木块做匀加速运动，子弹、木块运动的v-t图如图中实线所示图中OA、 B分别表示子弹穿过木块过程中木块、子弹的运动图象，而图中梯形OAB 的面积为子弹相对木块

12、的位移，即木块长 ，当子弹入射速度增大变为 时 0v0vll0v0v【评析评析】本题若按常规的思路，依牛顿第二定律和运动学公式或者动量和能量的知识去列式求解，会使计算复杂化，且易出现错误判断 子弹、木块的运动图象便如图虚线所示，梯形OABv0的面积仍等于子弹相对木块的位移即木块长 ，故梯形OABv0与梯形OABv0的面积相等由图可知当子弹入射速度增加时，木块获得的动能变小，子弹穿过木块的时间变短，所以本题正确答案是BD.l【例例9】如图所示，A、B是一对平行的金属板，在两板间加上一周期为T的交变电压U. A板的电势为零，B板的电势的随时间的变化规律为：0到 时间内， (正的常数)，在 到T的时

13、间内， ；在T到 的时间内 ；在 到2T的时间内， 现有一电子从A板上的小孔进入两板间的电场区内设电子的初速度和重力对它的影响均可忽略()B0UU2T0UUB 2T32TB0UU32T0UUB A若电子是在t=0时刻进入的，它将一直向B板运动B若电子是在 时刻进入的，它可能时而向B板运动，时而向A板运动，最后打在B板上C若电子是在 时刻进入的，它可能时而向B板运动，时而向A板运动，最后打在B板上D若电子是在 时刻进入的，它可能时而向B板、时而向A板运动8Tt 38Tt 2Tt 【解析解析】依题意，作出B板相对于A板的电势随时间变化的图象(如图所示) 若电子在t=0时刻进入板间，则在0到 时间内

14、，将向B板加速运动，到 时刻，电子已获得竖直向上的最大速度 ，在 到T时间内(电子也可能在此前或此间到达B板)，电子受到的电场力反向，加速度方向与速度v方向相反，做匀减速运动根据运动的对称性，到T时刻，电子速度减为零，此后重复上述运动，直到到达B板为止此过程可借助于电子的v-t图象直观表示出来如图(甲)所示 2T2Tmaxv2T若电子在 时刻、 时刻、 时刻进入两板间的电场区，运动的情况则分别对应图(乙)、(丙)、(丁)图线的斜率代表加速度，图线与时间轴所围成的“面积”代表位移，其中“正面积”代表电子向B板运动，“负面积”代表电子向A板运动(甲)图中“面积”总是正的，电子一直向B板运动(乙)图

15、中“正位移”大于“负位移”，所以电子是时而向B板运动，时而向A板运动，最后打到B.从以上分析，选项A和B都是正确的类似分析可以判断选项C和D是错误的，请同学们自行讨论 8Tt 38Tt 2Tt 【同类变式】两辆完全相同的汽车，沿水平直路一前一后匀速行驶，行驶的速度均为v0，若前车突然以恒定的加速度刹车，在它刚停住时后车以前车刹车时的加速度开始刹车，已知前车在刹车过程中所行的距离为s，若要保证两车在上述情况中不相撞，则两车在匀速度行驶时保持的距离至少应为( )As B2sC3s D4s【解析】在同一直角坐标系上作出两车的v-t图(如图)图线表示前车运动的v-t图图线表示后车运动的v-t图由于刹车

16、后两车运动加速度相同，图线上直线ADBC，两车运动的路程之差是平行四边形ABCD的面积DS=BDAB=v0t1，而前车刹车过程中通过的路程是OAD的面积S=v0t1/2，则平行四边形ABCD的面积S=2s.【答案】B5对称法对称法 有很多物理现象都具有对称性，如：竖直上抛运动的对称、振动过程的对称、某些电路和光路的对称物理解题中会用到对称性的思考方法【例例10】如图直线MN上方有磁感应强度为B的匀强磁场正、负电子同时从同一点O以与MN成30角的同样速度v射入磁场(电子质量为m，电荷为e)，它们从磁场中射出时相距多远？射出的时间差是多少？ 【解解析析】正负电子的半径和周期是相同的只是偏转方向相反

17、先确定圆心，画出半径，由对称性知：射入、射出点和圆心恰好组成正三角形所以两个射出点相距2r，由图还看出经历时间相差5T/6-T/6=2T/3. 【答案答案】射出点相距s= ，时间差为Dt .【评评析析】关键是找圆心、找半径和运用对称性2mvBe43mBq【例例11】沿水平方向向一堵竖直光滑的墙壁抛出一个弹性小球A，抛出点离水平地面的高度为h，距离墙壁的水平距离为s，小球与墙壁发生弹性碰撞后，落在水平地面上，落地点距墙壁的水平距离为2s，如图所示求小球抛出时的初速度 【解析解析】因小球与墙壁发生弹性碰撞，故与墙壁碰撞前后入射速度与反射速度具有对称性，碰撞后小球的运动轨迹与无墙壁阻挡时小球继续前进

18、的轨迹相对称，如图所示，所以小球的运动可以转换为平抛运动处理，效果上相当于小球从A点水平抛出所做的运动0023sh1xv tygt2vx3s22ggyh点抛运动 规为抛点为抛 点为根据平的 律：因出 到落地 的距离， 出 的高度，代入后可解得：6极限思维法极限思维法(外推法、特殊值检验法外推法、特殊值检验法) 极限思维法指将一般条件下得出的物理规律和结论，外推到极限值(最大值、最小值或是确定其范围的边界值等一些特殊值)下进行分析、讨论、推理和检验的方法【例例12】如图所示，在升降机内，有一个质量为m的物体静止在倾角为 粗糙斜面上当升降机以加速度a加速下降时，物体对斜面的压力为()DAmgcosqBmgcosq+mgsinqCm(g+a)/cosqD