高中物理解題方法例舉

楊詠泉

【摘 要】高中物理研究的對象比較復(fù)雜且抽象，教師感到難教，學(xué)生感到棘手。因此，要學(xué)好中學(xué)物理，除需掌握有關(guān)物理內(nèi)容的基本知識、基本概念外，還必須掌握一定的解題方法和技巧。有效的解題方法是溝通思想、知識和能力的橋梁，是物理思想的具體表現(xiàn)。下面將高中物理學(xué)習(xí)中常用的解題方法進(jìn)行舉例論述。

【關(guān)鍵詞】解題方法 物理思維 物理模型

一、整體法

研究對象有兩個或兩個以上的物體，可以把它們作為一個整體，整體質(zhì)量等于它們的總質(zhì)量，整體電量等于它們電量代數(shù)和。有的物理過程比較復(fù)雜，由幾個分過程組成，我們可以把這幾個分過程看成一個整體。所謂整體法就是將兩個或兩個以上物體組成的整個系統(tǒng)，或由幾個分過程組成的整個過程作為研究對象進(jìn)行分析研究的方法。整體法適用于求系統(tǒng)所受的外力，計算整體合外力時，作為整體的幾個對象之間的作用力屬于系統(tǒng)內(nèi)力，不需考慮，只需考慮系統(tǒng)外的物體對該系統(tǒng)的作用力，使問題化繁為簡。

例1：在水平滑桌面上放置兩個物體A、B（如圖1-1）所示，mA=1kg，mB=2kg，它們之間用不可伸長的細(xì)線相連，細(xì)線質(zhì)量忽略不計，A、B分別受到水平間向左拉力F1=10N和水平向右拉力F2=40N的作用，求A、B間細(xì)線的拉力。

解：由于細(xì)線不可伸長，A、B有共同的加速度，則共同加速度對于A物體：受到細(xì)線向右拉力F和F1拉力作用，則F-F1=mAa，即F-F1=mAa= 10+1×10=20N

∴F=20N

二、圖象法

物理圖象是處理物理問題的重要手段之一，它具有直觀和形象的特點(diǎn)，可以直觀地將自變量和因變量之間的關(guān)系表現(xiàn)出來。應(yīng)用圖象法處理問題時，要搞清圖象所揭示的物理規(guī)律或物理量間的函數(shù)關(guān)系，即必須明確橫縱坐標(biāo)物理量的物理意義，明確有關(guān)“斜率”“面積”“截距”等所表示的物理意義，先把具體問題抽象為一個物理模型，然后轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)模型，建立函數(shù)關(guān)系，畫出圖象，進(jìn)而分析問題。

在中學(xué)物理中，常見的圖象有：s—t圖像，v—t圖象，波動圖象，理想氣體狀態(tài)變化圖象，伏安特性關(guān)系圖象，電源的外特性圖象，交流電圖象等等。

例2：起重機(jī)要把停在地面上的貨物豎直提起，放到50m高度的樓頂上，若起重機(jī)豎直上下的最大加速度大小為2m/s2，則貨物如何運(yùn)動才能使貨物在最短時間內(nèi)到達(dá)樓頂？最短時間是多少？

解：首先應(yīng)比較兩種運(yùn)動：1.先勻加速再勻減速運(yùn)動；2.先勻加速后勻速再勻減速運(yùn)動，做出圖象（如圖1-2）所示，要圍成的面積相等，必須t1

對某些物理過程，如能做出對應(yīng)的物理圖象，其變化規(guī)律便一目了然。根據(jù)圖象進(jìn)行有關(guān)計算，一般能簡化過程，甚至得到意外的收獲。

三、假設(shè)法

在研究某些物理量或物理過程的變化時，有時先提出一個假設(shè)，接著由假設(shè)進(jìn)行推理論證，進(jìn)而找出其變化規(guī)律。這種分析問題的方法叫假設(shè)法。假設(shè)法是解物理問題的一種重要思維方法。

例3：有一空心玻璃球重5.88N，體積為0.6dm3，把它輕輕放入硫酸中，求當(dāng)它靜止時受到的浮力。（ρ硫=1.8×103kg/m3）

解：假設(shè)球全部沒入硫酸中，V排=V物，則F浮=ρ硫V排g=1.8×103kg/m3×0.6×10-3m3×9.8N /kg=10.58N。

由于球重小于它全部沒入硫酸中時受的浮力，所以它必然要上浮，直至漂浮在液面上靜止，而漂浮時V排≠V物，所以它靜止時受的浮力就不可能是10.58N，這時可根據(jù)漂浮條件確定浮力，據(jù)漂浮條件： F浮=G物=5.88N。

四、物理模型法

物理模型是一種理想化的物理形態(tài)，是物理知識的一種直觀表現(xiàn)。而物理模型法是對研究對象加以簡化和純化，突出主要因素、忽略次要因素，從而來研究、處理物理問題的一種思維方法。從本質(zhì)上講，分析和解決物理問題的過程，就是構(gòu)建物理模型的過程。

例4：如（圖1-3）所示，豎直放置的平行金屬板，兩板間距為0.1m，極板間電勢差為103v，一個質(zhì)量為0.2g、帶電量為10-7c的小球用0.01m長的絕緣線懸掛于O點(diǎn)?，F(xiàn)將小球拉到與絕緣線呈水平位置的A點(diǎn)后放開，小球運(yùn)動到O點(diǎn)正下方的B點(diǎn)時線突然斷開，以后小球恰能通過B點(diǎn)正下方的C點(diǎn)。求BC間的距離。（g=10m/s2） （圖1-3）

解：帶電小球從A點(diǎn)開始作圓周運(yùn)動到B點(diǎn)，用動能定理可得出它過B點(diǎn)時的水平速度v，即：mgL-qUL/d=mv2/2，線斷后，它在水平方向作勻減速運(yùn)動，可得運(yùn)動時間t，即：t=2v/a=2vdm/qU，同時，它在豎直方向作自由落體運(yùn)動，可得：HBC=gt2/2=g（2vdm）2/2（qU）2，代入數(shù)據(jù)，即得HBC=0.08m。

五、控制變量法

控制變量法是指多個物理量可能參與變化時，為確定各個物理量之間的關(guān)系，以控制某些物理量使其固定不變來研究另外兩個量變化規(guī)律的一種方法。它是研究物理的一種重要的科學(xué)方法。

例5：在研究氣體的溫度、體積、壓強(qiáng)這三個狀態(tài)變量之間的關(guān)系時，必須設(shè)法把決定氣體狀態(tài)的一個量或兩個量用人為的方法控制起來，使它保持不變，然后來研究其他兩個變量之間的關(guān)系。在進(jìn)行研究時，首先把研究對象限定為一定質(zhì)量的氣體，然后研究在溫度恒定的條件下，它的體積跟壓強(qiáng)的關(guān)系，得出了玻意耳定律。如果使一定質(zhì)量氣體的體積（或壓強(qiáng)）保持不變，研究它的壓強(qiáng)跟溫度的關(guān)系（或體積跟溫度的關(guān)系），便得出了查理定律了。

總之，“學(xué)無定法，貴在得法”。物理解題中有很多方法可供參考與借鑒，如力的合成與分解法、類比法、演繹法、對稱法、幾何法、臨界條件法等，這里只例舉幾種常用方法，以求觸類旁通，大家遇到具體問題時應(yīng)當(dāng)靈活運(yùn)用。

【參考文獻(xiàn)】

[1] 劉強(qiáng)主編. 徹底復(fù)習(xí)——高考物理[M]. 九州出版社.

[2] 高峰主編. 高考熱點(diǎn)專題縱橫（物理）[M]. 北京教育出版社.