《高考物理專題提升二輪復(fù)習(xí) 第2部分 專題7 第2講 高中物理常用解題方法(二)課件 新人教版》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高考物理專題提升二輪復(fù)習(xí) 第2部分 專題7 第2講 高中物理常用解題方法(二)課件 新人教版(35頁珍藏版)》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、第第 2 講講高中物理常用解題方法高中物理常用解題方法(二二)極端法、對稱法、全過程法、逆極端法、對稱法、全過程法、逆向思維法和遞推法向思維法和遞推法極端法方法簡介:通常情況下,由于物理問題涉及的因素眾多、過程復(fù)雜,很難直接把握其變化規(guī)律進(jìn)而對其作出準(zhǔn)確的判斷,但若將問題推到極端狀態(tài)或極端條件下進(jìn)行分析,卻可以很快得出結(jié)論像這樣將問題從一般狀態(tài)推到特殊狀態(tài)進(jìn)行分析處理的解題方法就是極端法極端法在進(jìn)行某些物理過程的分析時,具有獨(dú)特作用,恰當(dāng)應(yīng)用極端法能提高解題效率,使問題化難為易,化繁為簡,思路靈活,判斷準(zhǔn)確用極端法分析問題,關(guān)鍵在于將問題推向什么極端,采用什么方法處理具體來說,首先要求待分析的
2、問題有“極端”的存在,然后從極端狀態(tài)出發(fā),回過頭來再去分析問題的變化規(guī)律,其實(shí)質(zhì)是將物理過程的變化推到極端,使變化關(guān)系變得明顯,以實(shí)現(xiàn)對問題的快速判斷通??刹捎脴O端值、極端過程、特殊值、函數(shù)求極值等方法【例1】(雙選)如圖 721 所示,電源內(nèi)阻不能忽略,R110 ,R28 ,當(dāng)開關(guān) S 扳到位置 1 時,電流表的示數(shù)為0.2 A;)扳到位置 2 時,電流表的示數(shù)可能是(圖 721A0.27 AC0.21 AB0.24 AD0.18 A答案:BC【例2】物體以大小不變的初速度 v0 沿木板滑動,若木板傾角不同,物體能上滑的距離 s 也不同,如圖 722 所示是得出的 s 圖象,求圖中最低點(diǎn) P
3、 的坐標(biāo)(取 g10 m/s2)圖 722解析:本題主要考查理解數(shù)學(xué)圖象物理意義的能力和運(yùn)用數(shù)學(xué)知識求極值問題的能力S-圖線上每一點(diǎn)(,s)都表示一個過程,即木板傾角為時,物體的初速度為 v0,能滑上的最大距離為 s.1一小物塊以速度 v010 m/s 沿光滑地面滑行,然后沿光滑曲面上升到頂部的光滑水平高臺上,并從高臺上飛出,如圖723 所示,當(dāng)高臺的高度 h 多大時,小物塊飛行的水平距離 s 最大?這個距離是多少?(取 g10 m/s2)圖 723對稱法方法簡介:由于物質(zhì)世界存在某些對稱性,使得物理學(xué)理論也具有相應(yīng)的對稱性,從而使對稱現(xiàn)象普遍存在于各種物理現(xiàn)象和物理規(guī)律中應(yīng)用這種對稱性不僅能
4、幫助我們認(rèn)識和探索物質(zhì)世界的某些基本規(guī)律,而且也能幫助我們?nèi)デ蠼饽承┚唧w的物理問題,這種思維方法在物理學(xué)中稱為對稱法物理中對稱現(xiàn)象比比皆是,對稱的結(jié)構(gòu)、對稱的作用、對稱的物像等一般情況下,對稱表現(xiàn)為研究對象在結(jié)構(gòu)上的對稱性、物理過程在時間上和空間上的對稱性、物理量在分布上的對稱性及作用效果的對稱性等用對稱性解題的關(guān)鍵是敏銳地抓住事物在某一方面的對稱性,這些對稱性往往就是通往答案的捷徑,利用對稱法分析解決物理問題,可以避免復(fù)雜的數(shù)學(xué)演算和推導(dǎo),直接抓住問題的實(shí)質(zhì),快速簡便地求解問題【例3】如圖724 所示,輕彈簧的一端固定在地面上,另一端與木塊 B 相連,木塊 A 放在木塊 B 上,兩木塊質(zhì)量均
5、為m,在木塊 A 上施有豎直向下的力 F,整個裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)(1)突然將力 F 撤去,若運(yùn)動中 A、B 不分離,則 A、B 共同運(yùn)動到最高點(diǎn)時,B 對 A 的彈力有多大?(2)要使 A、B 不分離,力 F 應(yīng)滿足什么條件?圖 724解:力F 撤去后,運(yùn)動具有明顯的對稱性,該題利用最高點(diǎn)與最低點(diǎn)的對稱性來求解,會簡單得多(1)最高點(diǎn)與最低點(diǎn)有相同大小的回復(fù)力(總是指向平衡位置的合力),只是方向相反在最低點(diǎn),即系統(tǒng)原來平衡的位置,在撤去力 F 的瞬間,受到的合外力應(yīng)為 F,方向豎直向上;當(dāng)?shù)竭_(dá)最高點(diǎn)時,系統(tǒng)受到的合外力也應(yīng)為 F,方向豎直向下,(2)力 F 越大 A、B 越容易分離,討論臨界情況
6、,也利用最高點(diǎn)與最低點(diǎn)回復(fù)力的對稱性最高點(diǎn)時 A、B 間雖接觸但無彈力,A 只受重力,故此時回復(fù)力向下,大小為 mg;那么,在最低點(diǎn)時,即剛撤去力 F 時,A 所受的回復(fù)力也應(yīng)等于 mg,但2如圖 725 所示,一靜止的帶電粒子 q,質(zhì)量為 m(不計重力),從 P 點(diǎn)經(jīng)電場 E 加速,由 A 點(diǎn)進(jìn)入中間磁場 B,B 的方向垂直紙面向里,穿過中間磁場 B 后再進(jìn)入右邊足夠大的空間磁場 B(BB),B的方向垂直紙面向外,粒子最后能夠按某一路徑由 A 返回電場并回到出發(fā)點(diǎn) P,然后再重復(fù)前述過程已知 l 為 P 到 A 的距離,求中間磁場的寬度和粒子運(yùn)動的周期(虛線表示磁場的分界線)圖 725解:由
7、粒子能“重復(fù)前述過程”可知,粒子運(yùn)動具有周期性;又由粒子經(jīng)過 A 點(diǎn)進(jìn)入磁場后能夠按某一路徑再返回 A 點(diǎn)可知,粒子的運(yùn)動具有對稱性粒子從 A 點(diǎn)進(jìn)入中間磁場做勻速圓周運(yùn)動,半徑為 R;過 C 點(diǎn)進(jìn)入右邊磁場,也做半徑為 R 的勻速圓周運(yùn)動,經(jīng)點(diǎn) F 到點(diǎn) D,由于過 D 點(diǎn)后還做勻速圓周運(yùn)動回到 A(如圖 61 所示),故弧 DA 和弧 CA 關(guān)于直線 OA 對稱,且 OA 垂直于磁場的分界線同理可知,OA 也同時是弧 CFD 的對稱軸,因此粒子的運(yùn)動軌跡是關(guān)于直線 OA 對稱的由于速度方向?yàn)榍芯€方向,所以圓弧 AC、圓弧 CFD、圓弧 DA 互相相切設(shè)中間磁場寬度為 d,粒子過 A 點(diǎn)的速
8、度為 v,由圓周運(yùn)動的對稱性可得:圖 61全過程法和逆向思維法方法簡介:(1)全過程法:又稱為過程整體法,它是相對于程序法而言的它是將研究對象所經(jīng)歷的各個不同物理過程合并成一個整體過程來研究分析經(jīng)全過程整體分析后,可以對全過程直接一步列式求解這樣既減少了解題步驟,又減少了所列的方程數(shù),大大簡化了解題過程,使多過程的綜合題的求解變得簡捷方便動能定理、動量定理都是計算狀態(tài)變化的定理,過程量等于狀態(tài)量的變化狀態(tài)量的變化只取決于始末狀態(tài),不涉及中間狀態(tài)同樣,機(jī)械能守恒定律、動量守恒定律是狀態(tài)量守恒定律,只要全過程符合守恒條件,就有初狀態(tài)的狀態(tài)量和末狀態(tài)的狀態(tài)量守恒,不必考慮中間態(tài)的狀態(tài)量因此,對有關(guān)狀
9、態(tài)量的計算,只要各過程遵循上述定理、定律,就可以將幾個過程合并起來,用全過程都適用的物理規(guī)律一次性列出方程,直接求得結(jié)果(2)逆向思維法:所謂“逆向思維”,簡單來說就是“倒過來想一想”這種方法用于從不同角度入手解物理題,特別是某些難題,很有好處【例4】如圖 726 所示,AB 和 CD 為兩個斜面,其上端足夠長,下端分別與一光滑圓弧面相切,EH 為整個軌道的對稱軸,圓弧所對圓心角為 120,半徑為 2 m某物體在離弧底H 點(diǎn)高 h4 m 處以 v06 m/s 沿斜面運(yùn)動,物體與斜面的動摩擦因數(shù) 0.04,求物體在 AB 與 CD 兩斜面上(圓弧除外)運(yùn)動的總路程(取 g10 m/s2)圖 72
10、6解:物體在斜面上運(yùn)動只有重力和摩擦力做功,機(jī)械能要減少,物體在圓弧內(nèi)運(yùn)動只有重力做功,機(jī)械能不變物體每次沿斜面上升到最高點(diǎn)的高度逐次降低,物體每次沿斜面下滑通過B 點(diǎn)或C點(diǎn)時速率逐次減小,當(dāng)減小至零時,物體不再沿斜面運(yùn)動,此后,僅在圓弧內(nèi)做往返運(yùn)動重力做功與路徑無關(guān),僅由高度決定;摩擦力做功與路徑有關(guān),所以物體在斜面上運(yùn)動的總路程,始終有摩擦力做功,使得機(jī)械能減少設(shè)物體在兩個斜面上運(yùn)動的總路程為s,斜面底端距弧底高h(yuǎn)R(1cos 60)2(10.5) m1 m【例5】一物體以某一初速度在粗糙平面上做勻減速直線運(yùn)動,最后停下來,若此物體在最初 5 s 和最后 5 s 經(jīng)過的路程之比為 11 5
11、,則此物體一共運(yùn)動了多少時間?解:若依據(jù)勻變速運(yùn)動規(guī)律列式,將會出現(xiàn)總時間t 比前后兩個5 s 之和10 s 是大還是小的問題若t10 s,將時間分為前5 s 和后5 s 與中間的時間t2,經(jīng)復(fù)雜的運(yùn)算得t22 s,再得出t8 s 的結(jié)論若用逆向思維法,將運(yùn)動視為初速度為零的勻加速運(yùn)動處理,將會簡便得多視為反向的初速度為零的勻加速直線運(yùn)動后,則原運(yùn)動最后5 s 通過的路程為遞推法方法簡介:遞推法是利用問題本身所具有的遞推關(guān)系進(jìn)行求解的一種方法,即當(dāng)問題中涉及相互作用的物體或過程較多,且相互作用或過程具有一定的重復(fù)性和規(guī)律性時,可根據(jù)題目特點(diǎn)應(yīng)用歸納的數(shù)學(xué)思想將所研究的問題歸類,然后求出通式具體方法是先分析某一次作用的情況,得出結(jié)論;再根據(jù)多次作用的重復(fù)性和它們的共同點(diǎn),把結(jié)論推廣;然后結(jié)合數(shù)學(xué)知識求解用遞推法解題的關(guān)鍵是導(dǎo)出聯(lián)系相鄰兩次作用的遞推關(guān)系式