2006年高考物理试题的命题方法与分析技巧[上下学期通用]

课件36张PPT。物理试题的命题方法与分析技巧江苏省宿迁市马陵中学 高健高 考 应 试 讲 座引子近几年高考物理试题目中，总会出现一些“生题”用于考查学生能否寻求独特而新颖的思维方法去解决尚无先例的问题的能力。有些是开放型的实际问题，解题方法和解题技巧显得非常重要。涉及到的解题方法有多种，如整体法、隔离法、等效法、类比法、逆向思维法、外推法、极值法、图象法、假设法等等，通过多种思维方式探索性的解决问题。
常用的命题方法示例如图8所示，两个完全相同的球，重力大小均为G，两球与水平地面间的摩擦系数都为μ，一根轻绳两端固结在两个球上，在绳的中点施加一个竖直向上的拉力，当绳被拉直后，两段绳间的夹角为α，问当F至少为多大时,两球将会发生滑动？　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 解析：设绳子的张力为T、球与地面间的弹力为N
取整体为研究对象，由平衡条件得 F+2N=2G
隔离出一个球,由平衡条件得：fGT联立上三式得：N 题型一、整体法与隔离法题型二、等 效 法例----物理模型的等效
如图1-16(a)所示，水平光滑绝缘轨道AB与半径为R的光滑绝缘轨道BCD平滑连接。匀强电场场强为E，方向水平向左，一个质量为m的带电滑块所受电场力等于重力，在A点静止释放，它能沿圆轨道运动到与圆心等高的D点，则AB至少多长？
力的等效
电路的等效
物理模型的等效
物理过程的等效
………【解析】:在力学中,我们学习过物体在重力场中在竖直平面内作圆周运动的情况，知道物体若要刚好做圆周运动，即刚好通过最高点，则在等效的思想在此起劲！
若我们把重力场和电场“合成”起来看成一个“等效”场，在该“等效”场中，轨道上的最高点应在图1-16(b)中所示的E点。AB最短时，意味着物体刚好通过E点，此时物块对轨道压力为0，当然能沿轨道到达D点。所以，该种情况下，滑块在E点时，向心力即重力与电场力的合力提供。
可见，要解决本题，关键是用“等效场”的思想找出在“等效场”中的“最高点”。带电滑块在重力和电场力及轨道压力的共同作用下作圆周运动，关键是要分析增加电场力作用后，滑块能在竖直平面内作圆周运动的条件。【解题】　 如图1-16(b)所示，在轨道圆心作重力mg和电场力qE的合成示意图，将对角线斜向上延长交轨道于E点，此即重力场与电场共同存在时圆周运动的“最高点”，在该点轨道压力为零时，向心力由重力与电场力的合力提供。由向心力公式得
而由题意可知联立①、②两式可得在物体由A到E过程中应用动能定理得将式③代入式④解得AB长度的最小值例---物理过程的等效
“人船模型”及其变例的认识 源题：如图所示，质量为M的小船长L，静止于水面，质量为m的人从船左端走到船右端，不计水对船的运动阻力，则这过程中船将移动多远？解析：设人的平均速度为V1，船速为V2，船的位移为S2 变例1：如图所示，总质量为M的气球下端悬着质量为m的人而静止于高度为h的空中，欲使人能沿着绳安全着地，人下方的绳至少应为多长？ 变例2：如图所示，质量为M的小船长L，静止于水面，质量为m1和m2的两个人分别站在船左端和船右端，若两人分别走到船的另一端（不计水对船的运动阻力），则这过程中船将移动多远？m1m2M 变例3：如图所示，光滑水平杆上套有一个质量可忽略的小环，长L的绳一端系在环上，另一端连着质量为m的小球，今使小球与环等高且将绳拉直，当把小球由静止释放直到小球与环在同一竖直线上，试分析这一过程中小球沿水平方向的移动距离。题型三、极值法物理极值问题中常见函数类型如图3所示。光滑轨道竖直放置，半圆部分的半径为R，在水平轨道上停着一个质量为M＝0.99kg的木块，一颗质量为m＝0.01Kg的子弹，以V0=400m/s的水平速度射入木块中，然后一起运动到轨道最高点水平抛出，试分析：当圆半径R多大时，平抛的水平位移是最大?且最大值为多少? [解析]子弹与木块发生碰撞的过程，动量守恒，设共同速度为V1，则：
mV0＝(m+M)V1，
所以：V1= ＝
设在轨道最高点平抛时物块的速度为V2，由于轨道光滑，故机械能守恒：
所以：V2=
=
则平抛后的位移可以表示为：
s =V2t ＝4。
因为a=-1<0,所以水平位移S应该存在最大值。当R= =0.2m时， Smax＝0.8m四、临界问题如果题目中出现“最大”、“最小”、“刚好”等关键词时，一般隐藏着临界问题，处理这类问题时，常常把物理问题或过程推向极端（极值），从而将临界状态及临界条件显露出来，以便解题。
一斜面放在水平地面上，倾角，一个质量为0.2kg的小球用细绳吊在斜面顶端，如图3所示。斜面静止时，球紧靠在斜面上，绳与斜面平行，不计斜面与水平面的摩擦，当斜面以10m/s2的加速度向右运动时，求细绳的拉力及斜面对小球的弹力。（g取10 五、数理方法（含估算）例3 如图5所示，质量为的木块与水平地面的动摩擦因数，木块用轻绳绕过光滑的定滑轮，轻绳另一端施一大小为20N的恒力F，使木块沿地面向右做直线运动，定滑轮离地面的高度，木块M可视为质点，问木块从较远处向右运动到离定滑轮多远时加速度最大？最大加速度为多少？解析 设当轻绳与水平方向成角θ时，对M有
整理得令，可知，当A取最大值时a最大。利用三角函数知识有：
，其中，而与此相对应的角为所以加速度的最大值为：此时木块离定滑轮的水平距离为：物理问题的分析技巧示例一、分析问题要画好情景示意图在心理学研究中表明，人的大脑对通过不同渠道的知识的吸收比率是大不相同的：视觉83％、听觉11％、嗅觉3.5％、味觉1％、触觉1.5％。因而可以说, 大脑中储存着的知识中,极大多数是通过视觉和听觉获得的, 与视觉有关的“图形信息”占绝对高的比例，物理知识更是如此。因而当遇到物理问题时，若能提供一定量的物理图形，使之与大脑中储存的知识一致或相近时，就能使新旧知识处于“共振”状态，置身于物理情景之中，激活知识，思维被最大限度地激发，起到提高思维的敏捷性的作用。学习物理知识和分析问题时穿插一些物理情景图、受力分析图在充分激发新旧知识的基础上，有利于活跃思维，提高思维的有序化程度，合理、协调地利用图象和图景，可以促进各种知识之间的相互迁移，从而灵活地分析物理问题，提高思维的灵活性 ，广阔性；熟练掌握典型的物理情景及其模型，有利于思维的多向发散和聚合，升华为简洁、直观地思考问题，产生不同一般的思维解决方式，提高思维的独创性。例如：一平板小车B质量为M，静止在光滑的水平面上，在其左端另有一物体A质量为m，以水平初速度v0向车的右端滑 行，A、B之间滑动摩擦因素为u，设A物体不会滑出B车面，则B车速度能达到最大值为多少？B车的长度至少为多少？二、分析问题要抓住“题眼”例如：（2004江苏高考10．）若原子的某内层电子被电离形成空位，其它层的电子 跃迁到该空位上时，会将多余的能量以电磁辐射的形式释放出来，此电磁辐射就是原子的特征X射线．内层空位的产生有多种机制，其中的一种称为内转换，即原子中处于激发态的核跃迁回基态时，将跃迁时释放的能量交给某一内层电子，使此内层电子电离而形成空位(被电离的电子称为内转换子)．214Po的原子核从某一激发态回到基态时，可将能量E0=1.416MeV交给内层电子(如K、L、M层电子，K、L、M标记原子中最靠近核的三个电子层)使其电离．实验测得从214Po原子的K、L、M层电离出的电子的动能分别为Ek=1.323MeV、EL=1.399MeV、EM=1.412MeV．则可能发射的特征X射线的能量为：
A. 0.013MeV B. 0.017MeV
C. 0.076MeV D. 0.093MeV
解析：本题为正向选择：
本题关健字为：（内层）电子跃迁（到空位），将多余的能量 以电磁辐射的形式释放.
切入的角度为：通过E0=1.416MeV， Ek=1.323MeV、EL=1.399MeV、EM=1.412MeV。求K、L、M层对应的能级。
解题过程为： 先求K、L、M层对应的能级，而后求跃迁释放的能量
选AC三、抓住物理过程的要点1、阶段性：将题目涉及的过程划分若干阶段。2、联系性：找出各阶段之间是由什么物理量联系起来的，各量之间的关系如何，在临界点或极值点有何特殊性质。3、规律性：明确每个阶段遵循什么规律，利用哪些物理公式进行计算。如图所示，两个完全相同的质量为m的木板A、B置于水平地面上，它们的间距s=2.88m。质量为2m，大小可忽略的物块C置于A板的左端。C与A之间的动摩擦因数为μ1=0.22，A、B与水平地面之间的动摩擦因数为μ2=0.10，最大静摩擦力可以认为等于滑动摩擦力。开始时，三个物体处于静止状态。现给C施加一个水平向右，大小为 的恒力F，假定木板A、B碰撞时间极短且碰撞后粘连在一起，要使C最终不脱离木板，每块木板的长度至少应为多少？ 本题分三个阶段:
第一阶段拉力F=0.4mg小于CA间最大静摩擦力0.44mg，因此CA共同加速到与B相碰
第二阶段AB相碰
第三阶段，C在AB上滑行
第一阶段对CA用动能定理：对CA用动能定理：第二阶段AB相碰，怱略C物及地面摩擦的影响，AB间动量守恒V1是一二阶段联系隐藏条件第三阶段，C在AB上滑行最终与AB共速，由于ABC组成的系统受到的合力为0，满足动量守恒，所以由能量守恒，设C在AB上滑行时到与AB共速AB运动距离为S，则：隐含条件
隐藏较深不易发现四、挖掘隐含条件：高考物理之所以较难，不仅因为物理过程复杂多变，还由于潜在条件隐蔽难寻，往往使同学们产生条件不足而陷入困境。在解题中，必须把隐含条件充分挖掘，有些隐含条隐蔽并不深，例如：光滑平面、重力不计、摩擦不计、恰巧、至少、瞬间、可以不计、不可不计……不常见的挖掘起来有一定的难度。如图所示，一质量m 的塑料球形容器放在桌面上，它的内部有一劲度系数为k的轻弹簧，弹簧直立地固定于容器内壁的底部，弹簧上端经绝缘物系住一只带正电q、质量也为m的小球。从加一个向上的场强为E的匀强电场起，到容器对桌面压力减为零时为止。求：（1）小球的电势能改变量（2）容器对桌面压力减为零时小球的速度大小隐藏较深的隐含条件：加电场前后弹性势能没有变化分析：小球先压缩弹簧x,后拉长x时容器对桌面压力减为零由能量守恒：小球动能与重力势能的增加等于电势能的减少有追求才会成功！

放弃一定会失败！有追求才会成功！放弃一定会失败！解题过程的理解:解题过程 = 分析 + 表达 + 演算 所谓分析，实际上是指对习题所涉及到的物理现象和物理过程作定性或半定量的了解。通过分析，明确现象所具备的特征和过程所遵循的规律，进而确定解题的依据、把握解题的关键、理清解题的思路、安排解题的步骤。准确的分析是成功解题的基础。所谓表达，就是指用数学的语言来反映分析阶段中所获得的物理判断，给出量与量之间的定量关系，通俗地讲就是列方程。完美的表达是成功解题的关键。所谓演算，一般可以被理解为是解方程（组）和数值演算。灵活的演算是成功解题的保证。