高考在即,考生們的復(fù)習(xí)也到了最后階段。同學(xué)們應(yīng)進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)的查缺補(bǔ)漏,鞏固基礎(chǔ)知識(shí),總結(jié)方法模型,保證基礎(chǔ)知識(shí)和解題步驟上更加牢固和熟練。物理網(wǎng)分享了2016年高考物理解題技巧:巧用直覺思維解題方法,供參考!
對(duì)物理學(xué)科來說,在掌握基礎(chǔ)知識(shí)的同時(shí),思考、思維方法也至關(guān)重要。在全國特級(jí)教師網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)課程中,對(duì)在物理解題時(shí)因一些思維障礙而陷入困境的情況,提出了直接思維這一解決方法。直覺思維是思維的一種方式,它與形象思維、靈感、解題能力有著密切的關(guān)系。我們總共給出四種應(yīng)用到直接思維的解題方法,本文通過一個(gè)例子,對(duì)第一種應(yīng)用方法做作淺析解讀。
方法一:巧用類比法
產(chǎn)生直覺的決定因素可能很多,然而因類比而導(dǎo)致直覺,應(yīng)該是直覺的規(guī)律之一。在物理學(xué)中,有很多是經(jīng)常采用類比的方法理解、記憶和應(yīng)用的,如靜電場與重力場的類比,電流與水流的類比等等。
例1如圖1所示半球槽的半徑為R,處在水平向右的勻強(qiáng)電場中。一質(zhì)量為m的帶電小球從槽的右端A處無初速沿軌道滑下,滑到最低位置B時(shí)球?qū)壍赖膲毫?mg。求:(1)小球所受電場力的大小和方向。(2)帶電小球在滑動(dòng)過程中的最大速度。
解析:(1)若半球槽所在空間不存在電場,可以推知:小球滑到最低位置B時(shí)它對(duì)軌道的壓力應(yīng)為3mg,這表明在小球下滑的過程中它要克服電場力做功,因此小球所受電場力的方向水平向右。用v表示小球滑到最低位置B時(shí)它的速度,小球過B點(diǎn)時(shí)其受力情況如圖2所示。
圖中,F(xiàn)為電場力,根據(jù)動(dòng)能定理和向心力公式得:mgR-FR=,由題設(shè)可知:,聯(lián)立以上各式得:,方向水平向。
(2)設(shè)小球所受重力與電場力的合力F的方向跟豎直方向的夾角為,如圖3所示。則有:,,。
過O沿F的方向作直線交圓軌道于P點(diǎn)。由于小球從A到P它沿合力F的方向位移最大,故合力F對(duì)小球所作的功最多。
因此,小球運(yùn)動(dòng)到圖4中所示的P點(diǎn)時(shí),其速度達(dá)到最大。用表示這個(gè)最大速度,根據(jù)動(dòng)能定理得:mgR-FR(1-)=m,解得:=。
2、巧用等效替代
直覺不會(huì)憑空產(chǎn)生,要以已獲得的知識(shí)和處理問題方法為基礎(chǔ),并在積極的思考中顯現(xiàn)。當(dāng)我們遇到難題,思路閉塞,無從下手時(shí),應(yīng)考慮一些常用假設(shè)的物理量或物理過程代替實(shí)際的物理量或物理過程,從中提示與發(fā)現(xiàn)一些規(guī)律性的東西,使同類問題得到解決,以促成直覺思維的顯現(xiàn)。
例2 . 如圖5所示,已知回旋加速器中,D形盒內(nèi)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1,5 T,盒的半徑R=60 cm,兩盒間隙d=1.0 cm,盒間電壓U=2。0V,今將粒子從近于間隙中心某點(diǎn)向D形盒內(nèi)以近似于零的初速度垂直B的方向射入,求粒子在加速器內(nèi)運(yùn)行的總時(shí)間3002
解析:帶電粒子在回旋加速器轉(zhuǎn)第一周,經(jīng)兩次加速,速度為,則根據(jù)動(dòng)能定理得:
2qU=m,設(shè)運(yùn)轉(zhuǎn)n周后,速度為v,則:n2qU=m ,由牛頓第二定律有qvB=m,粒子在磁場中的總時(shí)間: =nT=n2=. 2=。粒子在電場中運(yùn)動(dòng)就可視作初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),由公式:=,且=0,=,a=得:=,故有:t=+= (+d)=4.5-5(0.94+0.01)s=4.310-5s。
到此,此題結(jié)束。該方法中,我們所能借鑒到的方法是:一些常用假設(shè)的物理量或物理過程代替實(shí)際的物理量或物理過程,在解題過程中起到了至關(guān)重要的作用。在通過替代量列出等式之后,再從其中發(fā)現(xiàn)規(guī)律性的東西,這樣對(duì)于同一類問題都能得到解決。
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