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高中物理八大解题方法之七:逆向思维法

高中物理八大解题方法之七:逆向思维法
高中物理八大解题方法之七:逆向思维法

高中物理解题方法之逆向思维法

江苏省特级教师 戴儒京

内容提要:本文通过几道物理题的解法分析,阐述逆向思维解题方法的几种应用:一、在解题程序上逆向思维;二、在因果关系上逆向思维;三、在迁移规律上逆向思维。

所谓“逆向思维”,简单说来就是“倒过来想一想”。这种方法用于解物理题,特别是某些难题,很有好处。下面通过高考物理试卷中的几道题的解法分析,谈谈逆向思维解题法的应用的几种情况。

一、 在解题程序上逆向思维

解题程序,一般是从已知到未知,一步步求解,通常称为正向思维。但有些题目反过来思考,从未知到已知逐步推理,反而方便些。

例1.如图1所示,

图1

一理想变压器的原副线圈分别由双线圈ab 和cd (匝数都为n 1)、ef 和gh (匝数都为n 2)组成。用I 1和U 1表示输入电流和电压,用I 2和U 2表示输出电流和电压。在下列四种接法中,符合关系1

2212121,n n I I n n U U ==的有: (A ) b 与c 相连,以a 、d 为输入端;f 与g 相连,以e 、h 为输入端。

(B ) b 与c 相连,以a 、d 为输入端;e 与g 相连、f 与h 相连作为输入端。

(C ) a 与c 相连,b 与d 相连作为输入端;f 与g 相连,以e 、h 为输出端。

(D ) a 与c 相连,b 与d 相连作为输入端;e 与g 相连、f 与h 相连作为输出端。 析与解:一般的选择题,是从题干所给的已知条件去求解,解出结果与选项比较,哪个正确选哪个。但本题我们不能根据两个公式去求解法,而只能逐一选项讨论哪种解法能得出题干给出的公式。

对(A ),初级ab 和cd 两线圈串联,总匝数为2 n 1,次级ef 和gh 两线圈亦串联,总

匝数为2 n 2,据变压器变压比公式及变流比公式有1

21221212121,22n n U U I I n n n n U U ====。 对(B ),初级总匝数为2 n 1,次级总匝数为n 2(ef 与gh 并联),不符合题给两公式。 对(C ),初级总匝数为n 1,次级总匝数为2n 2,亦不符合题给两公式。

对(D ),初级总匝数为 n 1,次级总匝数为n 2 , 符合题给两公式。

故本题选(A 、D )。

这种在解题程序上的逆向思维法,较多用于选择题和证明题,因为此类题给出了要求的结果,便于逆推。

二、在因果关系上逆向思维

物理过程有一定的因果关系,通常从原因出发推导结果,称为正向思维。但有时反过来,从结果倒推原因,可称为逆向思维。

例2.某人透过焦距为10厘米,直径为4.0厘米的薄凸透镜观看方格纸,每个方格的边长均为0.30厘米。他使透镜的主轴与方格垂直,透镜与纸面相距10厘米,眼睛位于透镜主轴上离透镜5.0厘米处。问他至多能看到同一行上几个完整的方格?

析与解:眼睛看到方格,应是方格纸反射的自然光经透镜折射后射到人的眼中,我们根据光路的可逆性,把眼睛看作光源,求此光源发出的光经透镜折射(会聚)后能照到方格纸上多大的范围?

光路图为图2所示。

C

D

图2

设E 为光源,它发出的光经透镜AB 会聚后照到屏上CD 上,其反向延长交主轴S ˊ,则S ˊ可看作E 的虚像。

据透镜成像公式f v u 111=+得像距v 为:1010

5105-=-?=-=f u uf v 厘米。 由图2,相似三角形S ˊA B 与S ˊC D 中,

21101010=+=+='''=d v v S O S O CD AB , ∴ C D=2A B=20.80.4=?(厘米)

。 C D 中包含的方格数至多为2630

.00.8==a CD (个)其中a 为每个方格的边长。 有同学问:把物体放在焦点处不是不能成像吗?笔者一提示:用逆向思维法。同学恍然大悟。可见对物理知识,切忌死记硬背现成的结论。

此类逆推法也应用不少。例如在碰撞中,已知物体碰撞后的速度求碰撞前的速度,在电磁感应中,已知感生电流的方向求导体如何运动等等。

三、在迁移规律上逆向思维

在见到一个新题后,有时会联想到以前解过的题目或已有的物理知识、物理情境,把“陈题”的思维方法应用到“新题”上,称为“迁移”。但有时“新题”与“陈题”的关系是互逆关系,即在新题中为已知的,在陈题中为所求,在新题中为所求的,在陈题中为已知。这就要求用逆向思维去迁移。

例3.有一准确的杆秤。今只给你一把有刻度的直尺,要求用它测出这杆秤的秤砣的质量。试导出表示秤砣质量的公式,并说明所需测量的量。

这是一道考查考生独立思维能力的题,已知条件甚少,许多同学无从下手。

看到此题后,首先应该联想到课本上制作杆秤的小实验(见《物理》课本上册P36—37),小实验是给出秤秤和已知质量的秤砣,用实验法找出秤杆上各个刻度的位置,其中首先找出零刻度的位置。本题逆其向而行之,已知秤杆上的刻度,求秤砣的质量。这里,秤杆上的各刻度是已知量,是隐含的已知量。

解:秤的结构如图3所示。

图3

秤钩B 到提钮的距离为d ,零刻度(即定盘星)A 到提钮的距离为l 0,满刻度D 到提钮的距离为l ,秤杆和秤钩所受的重力为P ,秤水平时,P 对提钮的力臂为d 0,设秤砣的质

量为m ,秤的最大称量为M 。

当空称平衡时,有 mg l 0=Pd 0 ①

当满称量平衡时有 Mgd=Pd 0+mg l ②

解①、② 式得: l

l Md m +=0 ③ 或 m Md l l =

+0 ④ 本题的答案是③式,从秤杆上读出最大称量M ,用直尺测出d 和从A 到D 的距离(l l +0),代入③式即可求得m 。

小实验的答案是④式,即已知秤砣的质量m 和d ,用试验法找出(l l +0)的位置D 。从③式与④式的比较中可看出,二者是互逆的过程。

四、在命题方法上逆向思维

逆向思维就是在题目中已知原因判结果与已知结果判原因之间的变换。逆向思维的应用很广泛,如动力学,已知物体运动特点或运动图像,受力应有何特点?电磁感应现象,如图4,一通电直导线附近放置一导线框,导线框与直导线在一个平面内,什么情况下可以使导线框中产生顺时针的感应电流?振动及波动现象,若两相干波源振动相反,则加强和减弱的条件如何?电学,根据电路特点判断电流的情况等等。

例4.如图5,若x 轴表示时间,y 轴表示位置,则该图象反映了某质点做匀速直线运动时,位置与时间的关系.若令x 轴和y 轴分别表示其他的物理量,则该图象又可以反映在某种情况下,相应的物理量之间的关系。下列说法中正确的是( )

A .若x 轴表示时间,y 轴表示动能,则该图象可以反映某物体受恒定合外力作用做直线运动过程中,物体动能与时间的关系

B .若x 轴表示频率,y 轴表示动能,则该图象可以反映光电效应中,光电子最大初动能与入射光频率之间的关系

C.若x轴表示时间,y轴表示动量,则该图象可以反映某物体在沿运动方向的恒定合外力作用下,物体动量与时间的关系

D.若x轴表示时间,y轴表示感应电动势,则该图象可以反映静置于磁场中的某闭合回路,当磁感应强度随时间均匀增大时,闭合回路的感应电动势与时间的关系【答案】C

点评:本题考查动能定理、爱因斯坦光电效应方程、动量定理、法拉第电磁感应定律中的物理图像。根据物理规律画图象学生平时训练很多,可以说熟练掌握,而此题通过图象分析物理规律。这类新题与已有习题思维过程反向,考查学生对物理规律的形成过程是否掌握,更好的锻炼学生的逆向思维能力,符合新课改精神注重过程与方法的要求。

把好的题加以变形或推广,换一个面貌出现,这是常用的命题方法,叫命题转换。逆向思维法是探求转换命题的解法的途径。

“逆向思维”案例

逆向思维:是指与一般思维方向相反的思维方式。也称反向思维,有人称“倒过来想”。如:第二次世界大战后期,在攻打柏林的战役中,一天晚上,苏军必须向德军发起进攻。可那天夜里天上偏偏有星星,大部队出击很难做到保持高度隐蔽而不被敌人察觉。苏军元帅朱可夫思索了许久,猛然想到并做出决定:把全军所有的大型探照灯都集中起来。在向德军发起进攻的那天晚上,苏军的140台大探照灯同时射向德军阵地,极强的亮光把隐蔽在防御工事里的德军照得睁不开眼,什么也看不见,只有挨打而无法还击,苏军很快突破了德军的防线获得胜利。 逆向思维的特征:是反向性。反向性思维是改变常规思维,反其道而行之的思考方式。 逆向思维的形式:原理思维、功能逆向、结构逆向、属性逆向、程序逆向或方向逆向、观念逆向。 原理逆向:就是从事物原理的相反反向进行的思考。如:温度计的诞生,意大利物理学家伽利略曾应医生的请求设计温度计,但屡遭失败。有一次他在给学生上实验课时,由于注意到水的温度变化引起了水的体积的变化,这使他突然意识到,倒过来,由水的体积的变化不也能看出水的温度的变化吗循着这一思路,他终于设计除了当时的温度计。 功能逆向:就是按事物或产品现有的功能进行相反的思考。如:风力灭火器。现在我们砍刀的扑灭火灾时消防队员使用的灭火器中有风力灭火器。风吹过去,温度降低,空气稀薄,火被吹灭了。一般情况下,风是助火势的,特别是当火比较大的时候。但在一定情况下,风可以使小的火熄灭,而且相当有效。 结构逆向:就是从已有事物的结构方式出发所进行的反向思考,如结构位置的颠倒、置换等。如:日本有一位家庭主妇对煎鱼时总是会粘到锅上感到很恼火,煎好的鱼常常是烂开,不成片。有一天,她在煎鱼时突然产生了一个念头,能不能锅的下面加热、而在锅的上面加热呢经过多次尝试,她想到了在锅盖里安装电炉丝这一从上面加热的方法,最终制成了令人满意的煎鱼不糊的锅。 属性逆向:就是从事物属性的相反方向所进行的思考。如:1924年,法国青年马谢、布鲁尔产生了用空心材料代替实心材料做家具的设想,成为新型建筑师和产品设计师的杰出代表。反向电视机。 程序逆向或方向逆向:就是颠倒已有事物的构成顺序、排列位置而进行的思考。如:变仰焊为俯焊:最初的船体装焊时都是在同一固定的状态进行的,这样有很多部位必须作仰焊。仰焊的强度大,质量不易保障。后来改变了焊接顺序,在船体分段结构装焊时将需仰焊的部分暂不施工,待其他部分焊好后,将船体分段翻个身,变仰焊为俯焊位置,这样装焊的质量与速度都有了保证。 观念逆向:观念不同;行为不同;收获不同。观念相同,行为相似;行为相似,收获相同。这不是文字游戏,它意在昭示:观念是多么的重要,要想自己有超凡的收获必须有自己独特的观念。如:一人的合伙人做生意损失100多万美元,他不仅没有抱怨,反而以赞扬的口吻说:干得不错,如果是我,说不定损失更多。 逆向思维的方法:还原分析法、缺点逆用法。 还原分析法:是指先暂时放下当前的问题,回到问题的起点,分析问题的本质,从而另辟蹊径的创新方法。如探矿方法。为减少钻探的盲目性,经研究发现,有些植物有特点:铜矿区的野玫瑰呈蔚蓝色,金矿和银矿区的忍冬藤特别茂盛等,于是,人们先分析植物的参数,再还原钻探,发明了植物探矿法。 缺点逆用法:是指利用事物的缺点进行创新的方法。如:天一法师有三个弟子。大弟子是个懒汉,屁股一旦落座,一时半会你别指望他会站起来。二弟子天生好动,最受不了寺院的清

高中物理答题技巧归纳大全

高中物理答题技巧归纳大全 一,考场中心态的保持 心态“安静”:心静自然“凉”,脑子自然清醒,精力自然集中,思路自然清晰。心静如水,超然物外,成为时间的主人、学习的主人。情绪稳定,效率提高。心不静,则心乱如麻,心神不定,心不在焉,如坐针毡,眼在此而心在彼,貌似用功,实则骗人。 二,高中物理选择题的答题技巧 选择题一般考查学生对基本知识和基本规律的理解及应用这些知识进行一些定性推理和定量计算。解答选择题时,要注意以下几个问题: 每一选项都要认真研究,选出最佳答案,当某一选项不敢确定时,宁可少选也不错选。 注意题干要求,让你选择的是“不正确的”、“可能的”还是“一定的”。 相信第一判断:凡已做出判断的题目,要做改动时,请十二分小心,只有当你检查时发现第一次判断肯定错了,另一个百分之百是正确答案时,才能做出改动,而当你拿不定主意时千万不要改。特别是对中等程度及偏下的同学这一点尤为重要。 做选择题的常用方法: 筛选(排除)法:根据题目中的信息和自身掌握的知识,从易到难,逐步排除不合理选项,最后逼近正确答案。

特值(特例)法:让某些物理量取特殊值,通过简单的分析、计算进行判断。它仅适用于以特殊值代入各选项后能将其余错误选项均排除的选择题。 极限分析法:将某些物理量取极限,从而得出结论的方法。 直接推断法:运用所学的物理概念和规律,抓住各因素之间的联系,进行分析、推理、判断,甚至要用到数学工具进行计算,得出结果,确定选项。 观察、凭感觉选择:面对选择题,当你感到确实无从下手时,可以通过观察选项的异同、长短、语言的肯定程度、表达式的差别、相应或相近的物理规律和物理体验等,大胆的做出猜测,当顺利的完成试卷后,可回头再分析该题,也许此时又有思路了。 物理实验题的做题技巧 实验题一般采用填空题或作图题的形式出现。作为填空题,数值、单位、方向或正负号都应填全面;作为作图题:对函数图像应注明纵、横轴表示的物理量、单位、标度及坐标原点。对电学实物图,则电表量程、正负极性,电流表内、外接法,变阻器接法,滑动触头位置都应考虑周全。对光路图不能漏箭头,要正确使用虚、实线,各种仪器、仪表的读数一定要注意有效数字和单位;实物连接图一定要先画出电路图(仪器位置要对应);各种作图及连线要先用铅笔(有利于修改),最后用黑色签字笔涂黑。 常规实验题:主要考查课本实验,几年来考查比较多的是试验器材、原理、步骤、读数、注意问题、数据处理和误差分析,解答常

一、高考物理中的“八大”解题思想方法

第二部分应考技巧指导——超常发挥,决胜高考 一、高考物理中的“八大”解题思想方法 现如今,高考物理更加注重考查考生的能力和科学素养,其命题越加明显地渗透着对物理方法、物理思想的考查。在平时的复习备考过程中,物理习题浩如烟海,千变万化,我们若能掌握一些基本的解题思想,就如同在开启各式各样的“锁”时,找到了一把“多功能的钥匙”。 .估算法 半定量计算(估算)试题在近几年各地高考题中屡见不鲜,如2018年全国卷ⅡT15结合高空坠物情境估算冲击力。此类试题是对考生生活经验的考查,要求考生在分析和解决问题时,要善于抓住事物的本质特征和影响事物发展的主要因素,忽略次要因素,从而使问题得到简捷的解决,迅速获得合理的结果。 【针对训练】 1.高空坠物极其危险。设想一个苹果从某人头部正上方45 m 高的楼上由静止落下,苹果与人头部的作用时间约为 4.5×10-4s,则头部受到的平均冲击力约为() A.1×102 N B.1×103 N C.1×104 N D.1×105 N 解析苹果做自由落体运动,则h=1 2gt 2,苹果从静止下落到与人头部作用的全 程根据动量定理有mgt-FΔt=0-0,其中Δt=4.5×10-4s,取g=10 m/s2,一个苹果的质量m≈150 g=0.15 kg,联立并代入数据解得F=1×104 N,选项C正确。 答案 C 2.如图1所示,某中学生在做引体向上运动,从双臂伸直到肩部与单杠同高度算1次,若他在1分钟内完成了10次,每次肩部上升的距离均为0.4 m,g取10 m/s2,则他在1分钟内克服重力所做的功及相应的功率约为()

图1 A.200 J ,3 W B.2 000 J ,600 W C.2 000 J ,33 W D.4 000 J ,60 W 解析 中学生的质量约为50 kg ,他做引体向上运动,每次肩部上升的距离均为0.4 m ,单次引体向上克服重力所做的功约为W 1=mgh =50×10×0.4 J =200 J , 1分钟内完成了10次,则1分钟内克服重力所做的功W =10W 1=2 000 J ,相应 的功率约为P =W t =2 00060 W =33 W ,选项C 正确。 答案 C 3.(2019·山东日照模拟)2018年3月22日,一架中国国际航空CA103客机,从天津飞抵香港途中遭遇鸟击,飞机头部被撞穿一个直径约一平方米的大洞,雷达罩受损,所幸客机及时安全着陆,无人受伤。若飞机的速度为700 m/s ,小鸟在空中的飞行速度非常小,小鸟的质量为0.4 kg 。小鸟与飞机的碰撞时间为2.5× 10-4 s ,则飞机受到小鸟对它的平均作用力的大小约为( ) A.104 N B.105 N C.106 N D.107 N 解析 鸟与飞机撞击时系统动量守恒,以飞机的初速度方向为正方向,由于鸟的质量远小于飞机的质量,鸟的初速度远小于飞机的速度,故鸟的初动量远小于飞机的动量,可以忽略不计,由动量守恒定律可知,碰撞后鸟与飞机的速度相等,为v ≈700 m/s ,对小鸟,由动量定理得F - t =m v -0,解得飞机对小鸟的平均作用 力为F -=m v t =0.4×7002.5×10-4 N =1.12×106 N ,接近106 N ,由牛顿第三定律可知,飞机受到小鸟对它的平均作用力约为106 N ,选项C 正确。 答案 C 4.(2019·重庆七校联考)2018年2月7日凌晨,太空探索技术公司Space X 成功通

八大思维的经典案例

一、创新思维 1、在一个专门收集世界名画的美术馆,每幅画都投了一份巨额保险。可是美术馆新购进一副非常有名的画家的代表作,却没给这幅画投保险。 你知道这是为什么吗? 解答:那是一幅壁画 有六个小朋友要平均吃五块蛋糕,但不能切碎,而且任何一块蛋糕切成三块以上,你知道怎么分切这5块蛋糕吗? 解答:先把三块蛋糕各切成平均的两半,然后分给6个小朋友。然后把另外两块蛋糕分别切成三等份,再分给6个小朋友,这样每个人就得到了一个半块和1/3块。 二、发散思维 1、尽可能想象“△”和什么东西相似或相近? 解答:和“△”相似或相近的东西有:馒头、涵洞、峭石、山峰、堡垒、城门、隧道口、喷水池、橱窗、问讯窗口、尼龙秧棚、坟墓、萌芽、彩虹、乌篷船、抛物红、仙鹤戏水、镜片、电视机屏幕、枪洞、子弹头、树荫、海上日出、跳水、弯腰、插秧、拱桥、盾牌、活页木铁夹、天边浮云、英文字母“D”等等。回答得越多,发散思维的流畅程度越高。 2、古时候,有兄弟三人。大哥、二哥好吃懒做,三弟勤劳聪明。三人长大后都成了家。有一天,三兄弟在一起喝酒,大哥、二哥提议:“从现在起,我们三人说话,互相不准怀疑,否则罚米一斗。”酒后,大哥说:“你们总说我好吃懒做,现在家里那只母鸡一报晓,我就起床了……”三弟直摇头说:“哪有母鸡报晓之理?”大哥嘿嘿一笑说:“好!你不信我的话,罚米一斗。”二哥接下去说:“我没有大哥这么勤快,因此家里穷得老鼠撵得猫吱吱叫……”三弟又连连摇头,二哥得意地说:“你不信,也罚米一斗。”后来…… 三、收敛思维

1、高尔基童年在食品店干杂活,曾碰到过一位刁钻的顾客,“订九块蛋糕,但要装在四个盒子里,而且每个盒子里至少要装三块蛋糕”。 解答:高尔基的办法是:先将九个蛋糕分装在三个盒子里,每盒三块;然后再把这三个盒子一起装在一个大盒子里,用包装袋扎好。 2、你的面前摆着四种物品: 一本平装书; 一瓶百事可乐; 一根纯金项链; 一台彩色电视机。 请从上述四种物品中找出一种“与众不同”的物品;然后,再找出两两物品之间的共同之处。 解答: 平装书是唯一用纸做成的、供人阅读的物品; 可乐是唯一由液体构成、供人饮用的物品; 项链是唯一用纯金制作的、戴在身上的装饰品; 电视是唯一能把无线电波转换成声音和图像的物品。 平装书与可乐属于“价格低廉品”;平装书与电视属于“信息用品”;可乐与电视属于“诞生于现代的物品”;项链与电视属于“贵重物品”······ 四、类比思维 1、棒球:投手 篮球:得分手 B.拳击:对手 C.足球:射手 D.橄榄球:四分卫

高中物理解题方法---整体法和隔离法

高中物理解题方法---整体法和隔离法 选择研究对象是解决物理问题的首要环节.在很多物理问题中,研究对象的选择方案是多样的,研究对象的选取方法不同会影响求解的繁简程度。合理选择研究对象会使问题简化,反之,会使问题复杂化,甚至使问题无法解决。隔离法与整体法都是物理解题的基本方法。 隔离法就是将研究对象从其周围的环境中隔离出来单独进行研究,这个研究对象可以是一个物体,也可以是物体的一个部分,广义的隔离法还包括将一个物理过程从其全过程中隔离出来。 整体法是将几个物体看作一个整体,或将看上去具有明显不同性质和特点的几个物理过程作为一个整体过程来处理。隔离法和整体法看上去相互对立,但两者在本质上是统一的,因为将几个物体看作一个整体之后,还是要将它们与周围的环境隔离开来的。 这两种方法广泛地应用在受力分析、动量定理、动量守恒、动能定理、机械能守恒等问题中。 对于连结体问题,通常用隔离法,但有时也可采用整体法。如果能够运用整体法,我们应该优先采用整体法,这样涉及的研究对象少,未知量少,方程少,求解简便;不计物体间相互作用的内力,或物体系内的物体的运动状态相同,一般首先考虑整体法。对于大多数动力学问题,单纯采用整体法并不一定能解决,通常采用整体法与隔离法相结合的方法。 一、静力学中的整体与隔离 通常在分析外力对系统的作用时,用整体法;在分析系统内各物体(各部分)间相互作用时,用隔离法.解题中应遵循“先整体、后隔离”的原则。 【例1】 在粗糙水平面上有一个三角形木块a ,在它的两个粗糙斜面上分别放有质量为m1和m2的两个木块b 和c ,如图所示,已知m1>m2,三木块均处于静止,则粗糙地面对于三角形木块( ) A .有摩擦力作用,摩擦力的方向水平向右 B .有摩擦力作用,摩擦力的方向水平向左 C .有摩擦力作用,但摩擦力的方向不能确定 D .没有摩擦力的作用 【解析】由于三物体均静止,故可将三物体视为一个物体,它静止于水平面上,必无摩擦力作用,故选D . 【点评】本题若以三角形木块a 为研究对象,分析b 和c 对它的弹力和摩擦力,再求其合力来求解,则把问题复杂化了.此题可扩展为b 、c 两个物体均匀速下滑,想一想,应选什么? 【例2】有一个直角支架 AOB ,AO 水平放置,表面粗糙,OB 竖直向下,表面光滑,AO 上套有小环P ,OB 上套有小环 Q ,两环 质量均为m ,两环间由一根质量可忽略、不可伸展的细绳相连, 并在某一位置平衡,如图。现将P 环向左移一小段距离,两环再 A O B P Q

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高考物理复习高中物理解题方法归类总结 (高中物理例题解析) 方法一:图像法解题 一、方法简介 图像法是根据题意把抽像复杂的物理过程有针对性地表示成物理图像,将物理量间的代数关系转变为几何关系,运用图像直观、形像、简明的特点,来分析解决物理问题,由此达到化难为易、化繁为简的目的. 高中物理学习中涉及大量的图像问题,运用图像解题是一种重要的解题方法.在运用图像解题的过程中,如果能分析有关图像所表达的物理意义,抓住图像的斜率、截距、交点、面积、临界点等几个要点,常常就可以方便、简明、快捷地解题. 二、典型应用 1.把握图像斜率的物理意义

在v-t图像中斜率表示物体运动的加速度,在s-t图像中斜率表示物体运动的速度,在U-I图像中斜率表示电学元件的电阻,不同的物理图像斜率的物理意义不同. 2.抓住截距的隐含条件 图像中图线与纵、横轴的截距是另一个值得关注的地方,常常是题目中的隐含条件. 例1、在测电池的电动势和内电阻的实验中,根据得出的一组数据作出U-I图像,如图所示,由图像得出电池的电动势E=______ V,内电阻r=_______ Ω. 【解析】电源的U-I图像是经常碰到的,由图线与纵轴的截距容易得出电动势E=1.5 V,图线与横轴的截距0.6 A是路端电压为0.80伏特时的电流,(学生在这里常犯的错误是把图线与横轴的截距0.6 A当作短路电流,而得出r=E/I 短=2.5Ω的错误结论.)故电源的内阻为:r=△U/△I=1.2Ω 3.挖掘交点的潜在含意

一般物理图像的交点都有潜在的物理含意,解题中往往又是一个重要的条件,需要我们多加关注.如:两个物体的位移图像的交点表示两个物体“相遇”. 例2、A、B两汽车站相距60 km,从A站每隔10 min向B站开出一辆汽车,行驶速度为60 km/h.(1)如果在A站第一辆汽车开出时,B站也有一辆汽车以同样大小的速度开往A站,问B站汽车在行驶途中能遇到几辆从A站开出的汽车?(2)如果B站汽车与A站另一辆汽车同时开出,要使B站汽车在途中遇到从A站开出的车数最多,那么B站汽车至少应在A站第一辆车开出多长时间后出发(即应与A站第几辆车同时开出)?最多在途中能遇到几辆车?(3)如果B站汽车与A站汽车不同时开出,那么B站汽车在行驶途中又最多能遇到几辆车? 【解析】依题意在同一坐标系中作出分别从A、B站由不同时刻开出的汽车做匀速运动的s一t图像,如图所示. 从图中可一目了然地看出:(1)当B站汽车与A站第一辆汽车同时相向开出时,B站汽车的s一t图线CD与A站汽车的s-t图线有6个交点(不包括在t轴上的交点),这表明B站汽车在途中(不包括在站上)能遇到6辆从A站开出的汽车.(2)要使B站汽车在途中遇到的车最多,它至少应在A站第一辆车开出50 min后出发,即应与A站第6辆车同时开出此时对应B站汽车的s—t图线MN与A 站汽车的s一t图线共有11个交点(不包括t轴上的交点),所以B站汽车在途中(不包括在站上)最多能遇到1l辆从A站开出的车.(3)如果B站汽车与A站汽

专题导数法-高中物理八大解题方法含解析

高中物理解题方法之导数法 在物理解题中用导数法,首先要把物理问题化归为数学问题。在分析物理状态和物理过程的基础上,找到合适的物理规律,即函数,再求函数的导数,从而求解极值问题或其他问题,然后再把数学问题回归到物理问题,明确其物理意义。 例1、两等量同种电荷在两点电荷连线的中垂线上电场的分布 图1.两等量正点电荷的电场强度在y 坐标轴上的点的合成 以两点电荷的连线的中点为原点,以两点电荷的连线的中垂线为y 轴,则各点的电场强度可表示为: θcos )( 222?+=y l Q k E =2222)(2y l y y l Q k +?+ 因为原点的电场强度00=E ,往上或往下的无穷远处的电场强度也为0,所以,从O 点向上或向下都是先增大后减小,这是定性的分析。那么,在哪儿达到最大呢,需要定量的计算。 方法1.用三角函数法求导数 θcos )( 222?+=y l Q k E 中把θtan l y =代入得θθcos sin 222 ?=l kQ E 。 令=z θθcos sin 2,求导数θθθ32sin cos sin 2'-=z =)sin cos 2sin 22θθθ-(,欲使 0'=z ,需0sin =θ(舍去)或0sin cos 222=-θθ即2tan =θ,此处,2 2l y = ,将其代入得2max 934l kQ E ?= 。

方法2. 用代数法求导数 E =2 22 2 )(2y l y y l Q k +?+,令23 2 2)(-+?=y l y z ,对z 求导数得2 52 222 3 2 2) (3) ('- - +-+=y l y y l z ,令其分子为0,得2 2l y = ,代入得2max 934l kQ E ?= 。 3.图象 用Excel 作图,得到关于等量同种电荷的电场在其中垂线上的分布的图象,图象的横轴y 表示各点到原点的距离(以两点电荷的连线的中点为原点),纵轴表示中垂线上各点的电场强度。 图2.两等量正点电荷的电场强度在y 坐标轴上的分布 此图象也验证了以上所得的结果:图象中令5=l ,则当5.32 5 222=?==l y 处电场强度最大。

高中物理-常考题型与解题方法全汇总

高中物理-常考题型与解题方法全汇总 题型1 直线运动问题 题型概述:直线运动问题是高考的热点,可以单独考查,也可以与其他知识综合考查。单独考查若出现在选择题中,则重在考查基本概念,且常与图像结合;在计算题中常出现在第一个小题,难度为中等,常见形式为单体多过程问题和追及相遇问题。 思维模板:解图像类问题关键在于将图像与物理过程对应起来,通过图像的坐标轴、关键点、斜率、面积等信息,对运动过程进行分析,从而解决问题;对单体多过程问题和追及相遇问题应按顺序逐步分析,再根据前后过程之间、两个物体之间的联系列出相应的方程,从而分析求解,前后过程的联系主要是速度关系,两个物体间的联系主要是位移关系. 题型2 物体的动态平衡问题 题型概述:物体的动态平衡问题是指物体始终处于平衡状态,但受力不断发生变化的问题。物体的动态平衡问题一般是三个力作用下的平衡问题,但有时也可将分析三力平衡的方法推广到四个力作用下的动态平衡问题. 思维模板:常用的思维方法有两种. (1)解析法:解决此类问题可以根据平衡条件列出方程,由所列方程分析受力变化;(2)图解法:根据平衡条件画出力的合成或分解图,根据图像分析力的变化。 题型3 运动的合成与分解问题 题型概述:运动的合成与分解问题常见的模型有两类,一是绳(杆)末端速度分解的问题,二是小船过河的问题,两类问题的关键都在于速度的合成与分解。 思维模板: (1)在绳(杆)末端速度分解问题中,要注意物体的实际速度一定是合速度,分解时两个分速度的方向应取绳(杆)的方向和垂直绳(杆)的方向;如果有两个物体通过绳(杆)相连,则两个物体沿绳(杆)方向速度相等。 (2)小船过河时,同时参与两个运动,一是小船相对于水的运动,二是小船随着水一起运动,分析时可以用平行四边形定则,也可以用正交分解法,有些问题可以用解析法分析,有些问题则需要用图解法分析。 题型4 抛体运动问题 题型概述:抛体运动包括平抛运动和斜抛运动,不管是平抛运动还是斜抛运动,研究方法都

(完整版)高中物理解题技巧

物理快速解题技巧 技巧一、巧用合成法解题 【典例1】 一倾角为θ的斜面放一木块,木块上固定一支架,支架末端用丝线悬挂一小球,木块在斜面上下滑时,小球与木块相对静止共同运动,如图2-2-1所 示,当细线(1)与斜面方向垂直;(2)沿水平方向,求上述两种情况下木 块下滑的加速度. 解析:由题意可知小球与木块相对静止共同沿斜面运动,即小球与木块 有相同的加速度,方向必沿斜面方向.可以通过求小球的加速度来达到求解 木块加速度的目的. (1)以小球为研究对象,当细线与斜面方向垂直时,小球受重力mg 和细线的拉力T ,由题意可知,这两个力的合力必沿斜面向下,如图2-2-2 所示.由几何关系可知F 合=mgsin θ 根据牛顿第二定律有mgsin θ=ma 1 所以a 1=gsin (2)当细线沿水平方向时,小球受重力mg 和细线的拉力T ,由题意可知,这两个力的合力也必沿斜面向下,如图2-2-3所示.由几何关系可知F 合=mg /sin θ 根据牛顿第二定律有mg /sin θ=ma 2 所以a 2=g /sin θ. 【方法链接】 在本题中利用合成法的好处是相当于把三个力放在一个直角三角形中,则利用三角函数可直接把三个力联系在一起,从而很方便地进行力的定量计算或利用角边关系(大角对大边,直角三角形斜边最长,其代表的力最大)直接进行力的定性分析.在三力平衡中,尤其是有直角存在时,用力的合成法求解尤为简单;物体在两力作用下做匀变速直线运动,尤其合成后有直角存在时,用力的合成更为简单. 技巧二、巧用超、失重解题 【典例2】 如图2-2-4所示,A 为电磁铁,C 为胶木秤盘,A 和C (包括支架)的总质量为M ,B 为铁片,质量为m ,整个装置 用轻绳悬挂于O 点,当电磁铁通电,铁片被吸引上升的过程中,轻 绳上拉力F 的大小满足 A.F=Mg B.Mg <F <(M+m )g C .F=(M+m )g D.F >(M+m )g 解析:以系统为研究对象,系统中只有铁片在电磁铁吸引下向上做加速运动,有向上的 θ 图2-2-1 θ mg T F 合 图2-2-2 θ mg F 合 T 图2-2-3 图2-2-4

高中物理八大解题方法之七:逆向思维法

高中物理解题方法之逆向思维法 江苏省特级教师 戴儒京 内容提要:本文通过几道物理题的解法分析,阐述逆向思维解题方法的几种应用:一、在解题程序上逆向思维;二、在因果关系上逆向思维;三、在迁移规律上逆向思维。 所谓“逆向思维”,简单说来就是“倒过来想一想”。这种方法用于解物理题,特别是某些难题,很有好处。下面通过高考物理试卷中的几道题的解法分析,谈谈逆向思维解题法的应用的几种情况。 一、 在解题程序上逆向思维 解题程序,一般是从已知到未知,一步步求解,通常称为正向思维。但有些题目反过来思考,从未知到已知逐步推理,反而方便些。 例1.如图1所示, 图1 一理想变压器的原副线圈分别由双线圈ab 和cd (匝数都为n 1)、ef 和gh (匝数都为n 2)组成。用I 1和U 1表示输入电流和电压,用I 2和U 2表示输出电流和电压。在下列四种接法中,符合关系1 2212121,n n I I n n U U ==的有: (A ) b 与c 相连,以a 、d 为输入端;f 与g 相连,以e 、h 为输入端。 (B ) b 与c 相连,以a 、d 为输入端;e 与g 相连、f 与h 相连作为输入端。 (C ) a 与c 相连,b 与d 相连作为输入端;f 与g 相连,以e 、h 为输出端。 (D ) a 与c 相连,b 与d 相连作为输入端;e 与g 相连、f 与h 相连作为输出端。 析与解:一般的选择题,是从题干所给的已知条件去求解,解出结果与选项比较,哪个正确选哪个。但本题我们不能根据两个公式去求解法,而只能逐一选项讨论哪种解法能得出题干给出的公式。 对(A ),初级ab 和cd 两线圈串联,总匝数为2 n 1,次级ef 和gh 两线圈亦串联,总

高中物理解题方法

高中物理解题方法专题指导 方法专题一:图像法解题 一、方法简介 图像法是根据题意把抽像复杂的物理过程有针对性地表示成物理图像,将物理量间的代数关系转变为几何关系,运用图像直观、形像、简明的特点,来分析解决物理问题,由此达到化难为易、化繁为简的目的. 高中物理学习中涉及大量的图像问题,运用图像解题是一种重要的解题方法.在运用图像解题的过程中,如果能分析有关图像所表达的物理意义,抓住图像的斜率、截距、交点、面积、临界点等几个要点,常常就可以方便、简明、快捷地解题. 二、典型应用 1.把握图像斜率的物理意义 在v-t图像中斜率表示物体运动的加速度,在s-t图像中斜率表示物体运动的速度,在U-I图像中斜率表示电学元件的电阻,不同的物理图像斜率的物理意义不同. 2.抓住截距的隐含条件 图像中图线与纵、横轴的截距是另一个值得关注的地方,常常是题目中的隐含条件. 例1、在测电池的电动势和内电阻的实验中, 根据得出的一组数据作出U-I图像,如图所示, 由图像得出电池的电动势E=______ V,内电阻 r=_______ Ω. 3.挖掘交点的潜在含意 一般物理图像的交点都有潜在的物理含意,解题中往往又是一个重要的条件,需要我们多加关注.如:两个物体的位移图像的交点表示两个物体“相遇”. 例2、A、B两汽车站相距60 km,从A站每隔10 min向B站开出一辆汽车,行驶速度为60 km/h.(1)如果在A站第一辆汽车开出时,B站也有一辆汽车以同样大小的速度开往A站,问B站汽车在行驶途中能遇到几辆从A站开出的汽车?(2)如果B站汽车与A站另一辆汽车同时开出,要使B站汽车在途中遇到从A站开出的车数最多,那么B站汽车至少应在A站第一辆车开出多长时间后出发(即应与A站第几辆车同时开出)?最多在途中能遇到几辆车?(3)如果B站汽车与A站汽车不同时开出,那么B站汽车在行驶途中又最多能遇到几辆车?

高中物理解题方法+高考物理知识点总结

高中物理解题方法指导高考物理 知识点及易错点 物理题解常用的两种方法: 分析法的特点是从待求量出发,追寻待求量公式中每一个量的表达式,(当然结合题目所给的已知量追寻),直至求出未知量。这样一种思维方式“目标明确”,是一种很好的方法应当熟练掌握。 综合法,就是“集零为整”的思维方法,它是将各个局部(简单的部分)的关系明确以后,将各局部综合在一起,以得整体的解决。 综合法的特点是从已知量入手,将各已知量联系到的量(据题目所给条件寻找)综合在一起。 实际上“分析法”和“综合法”是密不可分的,分析的目的是综合,综合应以分析为基础,二者相辅相成。

正确解答物理题应遵循一定的步骤 第一步:看懂题。所谓看懂题是指该题中所叙述的现象是否明白?不可能都不明白,不懂之处是哪?哪个关键之处不懂?这就要集中思考“难点”,注意挖掘“隐含条件。”要养成这样一个习惯:不懂题,就不要动手解题。 若习题涉及的现象复杂,对象很多,须用的规律较多,关系复杂且隐蔽,这时就应当将习题“化整为零”,将习题化成几个过程,就每一过程进行分析。 第二步:在看懂题的基础上,就每一过程写出该过程应遵循的规律,而后对各个过程组成的方程组求解。 第三步:对习题的答案进行讨论.讨论不仅可以检验答案是否合理,还能使读者获得进一步的认识,扩大知识面。 一、静力学问题解题的思路和方法 1.确定研究对象:并将“对象”隔离出来-。必要时应转换研究对象。这种转换,一种情况是换为另一物体,一种情况是包括原“对象”只是扩大范围,将另一物体包括进来。 2.分析“对象”受到的外力,而且分析“原始力”,不要边分析,边处理力。以受力图表示。 3.根据情况处理力,或用平行四边形法则,或用三角形法则,或用正交分解法则,提高力合成、分解的目的性,减少盲目性。 4.对于平衡问题,应用平衡条件∑F=0,∑M=0,列方

高中物理解题方法整体法和隔离法

高中物理解题方法---整体法和隔离法 选择研究对象是解决物理问题的首要环节.在很多物理问题中,研究对象的选择方案是多样的,研究对象的选取方法不同会影响求解的繁简程度。合理选择研究对象会使问题简化,反之,会使问题复杂化,甚至使问题无法解决。隔离法与整体法都是物理解题的基本方法。 隔离法就是将研究对象从其周围的环境中隔离出来单独进行研究,这个研究对象可以是一个物体,也可以是物体的一个部分,广义的隔离法还包括将一个物理过程从其全过程中隔离出来。 整体法是将几个物体看作一个整体,或将看上去具有明显不同性质和特点的几个物理过程作为一个整体过程来处理。隔离法和整体法看上去相互对立,但两者在本质上是统一的,因为将几个物体看作一个整体之后,还是要将它们与周围的环境隔离开来的。 这两种方法广泛地应用在受力分析、动量定理、动量守恒、动能定理、机械能守恒等问题中。 对于连结体问题,通常用隔离法,但有时也可采用整体法。如果能够运用整体法,我们应该优先采用整体法,这样涉及的研究对象少,未知量少,方程少,求解简便;不计物体间相互作用的内力,或物体系内的物体的运动状态相同,一般首先考虑整体法。对于大多数动力学问题,单纯采用整体法并不一定能解决,通常采用整体法与隔离法相结合的方法。 一、静力学中的整体与隔离 通常在分析外力对系统的作用时,用整体法;在分析系统内各物体(各部分)间相互作用时,用隔离法.解题中应遵循“先整体、后隔离”的原则。 【例1】在粗糙水平面上有一个三角形木块a ,在它的两个粗糙斜面上分别放有质量为m1和m2的两个木块b 和c ,如图所示,已知m1>m2,三木块均处于静止,则粗糙地面对于三角形木块( ) A .有摩擦力作用,摩擦力的方向水平向右 B .有摩擦力作用,摩擦力的方向水平向左 C .有摩擦力作用,但摩擦力的方向不能确定 D .没有摩擦力的作用 【解析】由于三物体均静止,故可将三物体视为一个物体,它静止于水平面上,必无摩擦力作用,故选D . 【点评】本题若以三角形木块a 为研究对象,分析b 和c 对它的弹力和摩擦力,再求其合力来求解,则把问题复杂化了.此题可扩展为b 、c 两个物体均匀速下滑,想一想,应选什么? 【例2】有一个直角支架AOB ,AO 水平放置,表面粗糙,OB 竖直向下,表面光滑,AO 上套有小环P ,OB 上套有小环Q ,两环质量均为m ,两环间由一根质量可忽略、不可伸展的细绳相连,并在某一位置平衡,如图。现将P 环向左移一小段距离,两 环再次 A O B P Q

妙用逆向思维经典案例分析

妙用逆向思维经典案例分析

历史上被传为佳话的司马光砸缸救落水儿童的故事,实质上是一个运用转换型逆向思维法的例子。有人落水,常规的思维模式是“救人离水”,而司马光由于不能通过爬进缸中救人的手段解决问题,因而他就转换为另一手段,果断地用石头把缸砸破,“让水离人”,救了小伙伴的性命。古人很善于运用逆向思维思考问题,解决问题。有许多案例,在今天读来,仍能让我们有所启发。

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