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高考物理:挖掘隱含條件 尋找解題突破口

時(shí)間: 未知2 物理備考
  高考物理試題對(duì)考生而言,突破的難點(diǎn)不僅在于某些綜合命題中物理過程的復(fù)雜多變,更在于各類檔次試題中物理?xiàng)l件的隱蔽難尋,常使考生深感“條件不足”而陷于“一籌莫展”的境地。如何迅速識(shí)破高考命題中的隱含條件,選擇物理過程遵循的物理規(guī)律,簡(jiǎn)潔高效地完成解題,集中體現(xiàn)了考生的綜合分析能力。建議考生養(yǎng)成通過審題仔細(xì)分析推敲關(guān)鍵詞語,從物理模型、物理現(xiàn)象、物理過程、物理變化和臨界狀態(tài)中尋找挖掘隱含條件的良好習(xí)慣。

  題設(shè)的條件中必然反映若干物理現(xiàn)象,這些現(xiàn)象本身就包含了解題所需的已知條件。深刻領(lǐng)會(huì)物理現(xiàn)象的含義、產(chǎn)生原因和條件是獲取已知條件的關(guān)鍵。例:“宇航員在運(yùn)行的宇宙飛船中”示意宇航員處于失重狀態(tài),“通訊衛(wèi)星”示意衛(wèi)星運(yùn)行角速度或周期與地球相同,即同步……

  2.隱含在物理模型的理想化條件中

  試題常將理想化條件隱含在有關(guān)詞語或題意中,需要運(yùn)用理想模型去捕捉和挖掘。如質(zhì)點(diǎn)和點(diǎn)電荷,都不計(jì)其形狀和大小;輕質(zhì)彈簧即不計(jì)其重;光滑表面即不計(jì)其摩擦;理想變壓器即不計(jì)功率損耗等。

  3.隱含在臨界狀態(tài)中

  當(dāng)物體由一種運(yùn)動(dòng)(或現(xiàn)象、性質(zhì))轉(zhuǎn)變成另一種運(yùn)動(dòng)(或現(xiàn)象、性質(zhì))時(shí),包含著量變到質(zhì)變的過程,這個(gè)過程隱含著物體的臨界狀態(tài)及其臨界條件,需通過分析、推理來挖掘。

  例1.如下圖所示,M、N是豎直放置的兩平行金屬板,分別帶等量異種電荷,兩極間產(chǎn)生一個(gè)水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)未知,一質(zhì)量為m、電量為+q的微粒,以初速豎直向上從兩極正中間的a點(diǎn)射入勻強(qiáng)電場(chǎng)中,微粒垂直打到N極上的c 點(diǎn),已知ab=bc。不計(jì)空氣阻力,則可知:

  A.微粒在電場(chǎng)中做平拋運(yùn)動(dòng)B.微粒打到c點(diǎn)時(shí)的速率與射入電場(chǎng)時(shí)的速率相等C.MN板間的電勢(shì)差為 mV02/q D.MN板間的電勢(shì)差為 EV02/g

  解析:隱含條件是:“微粒垂直打到N極上的c 點(diǎn)”

  該條件的物理意義是在C點(diǎn)豎直方向的速度為零。

  bc=gt2/2,ab=at2/2=Eqt2/2m

  a=Eq/m=g,Vc=at=gt=V0,B正確。

  Eqab=mV02/2

  Eqab-mgbc=mV02/2-mV02/2=0

  U=2abE=mV02/q,C正確。

  V02=2abg,2ab= V02/g,U=E V02/g,D正確。

  正確選項(xiàng)是B、C、D

  例2.如下圖所示,在豎直平面內(nèi)有長為l的絕緣細(xì)線,細(xì)線一端固體定于O點(diǎn),另一端系一質(zhì)量為m、帶電量為+q的小球,小球開始處于水平位置A點(diǎn),處在豎直向下場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,求:

  (1) 在A處至少要對(duì)小球做多少功,才能使小球通過圓周的最高點(diǎn)C?

  (2)若小球通過C點(diǎn)時(shí)細(xì)線松開,小球通過與O點(diǎn)在同一水平面上的P點(diǎn),OP=?

  解析:(1)隱蔽條件是:“小球通過圓周的最高點(diǎn)C”時(shí)速度至少多大?當(dāng)繩子的拉力為零時(shí),存在最小速度在最高點(diǎn)mg+Eq=mVc2/l, mVc2=(mg+Eq)l

  從A到C,用動(dòng)能定理-(mg+Eq)l=m(Vc2-Vd2)/2

  在A 點(diǎn)至少應(yīng)做功:W=m Vd2/2=3(mg+Eq)l/2

  (2)若小球通過C點(diǎn)時(shí)細(xì)線松開則作類平拋運(yùn)動(dòng)a=(mg+Eq)/m,l=at2/2

  ■■=■■=■l

  OP=Vct =

  例3. 在光滑的水平面上,有一傾角為斜面,斜面上用平等一斜面的細(xì)繩拴著一個(gè)小球,當(dāng)小球和斜面一起向右作勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度等于多少時(shí),小球?qū)⒚撾x斜面?

  分析:小球在三個(gè)力作用下向右作勻加速度直線運(yùn)動(dòng),根據(jù)牛頓第二定律可知:

  ■

  所以 N=mgcos-masin=0

  根據(jù)隱含條件知,N=0 時(shí),物體開始脫離斜面,故mgcos-masin=0

  a=■

  在一個(gè)題目中,“隱含條件”在題目中隱藏的方式、深淺以及所起的作用是不同的,挖掘出這些隱含條件中的關(guān)鍵部分,就找到了求解問題的突破口。

  個(gè)別條件隱藏很深,要挖掘這類深層次的隱含條件,就不能只局限于題目中涉及的物理過程,還應(yīng)發(fā)揮合理的聯(lián)想,通過與相關(guān)運(yùn)動(dòng)過程的對(duì)比分析,才能作出正確的解答。

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