高中物理必須掌握的16種題型技巧,下篇!有套路才能有高分!

提到物理,每個同學都吐槽說難,小編整理了大家的問題,歸納了16種通用的解決物理習題的思維方式,多多練習,思考,物理的難度絕對降低一半。

高中物理必須掌握的16種題型技巧,下篇!有套路才能有高分!

9力學實驗中速度的測量問題

題型概述:速度的測量是很多力學實驗的基礎,通過速度的測量可研究加速度、動能等物理量的變化規律,因此在研究勻變速直線運動、驗證牛頓運動定律、探究動能定理、驗證機械能守恆等實驗中都要進行速度的測量。

速度的測量一般有兩種方法:

一種是通過打點計時器、頻閃照片等方式獲得幾段連續相等時間內的位移從而研究速度;另一種是通過光電門等工具來測量速度.

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用第一種方法求速度和加速度通常要用到勻變速直線運動中的兩個重要推論:①vt/2=v平均=(v0+v)/2,②Δx=aT2,為了儘量減小誤差,求加速度時還要用到逐差法.用光電門測速度時測出擋光片通過光電門所用的時間,求出該段時間內的平均速度,則認為等於該點的瞬時速度,即:v=d/Δt。

10電容器問題

題型概述:電容器是一種重要的電學元件,在實際中有著廣泛的應用,是歷年高考常考的知識點之一,常以選擇題形式出現,難度不大,主要考查電容器的電容概念的理解、平行板電容器電容的決定因素及電容器的動態分析三個方面。

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(1)電容的概念:電容是用比值(C=Q/U)定義的一個物理量,表示電容器容納電荷的多少,對任何電容器都適用.對於一個確定的電容器,其電容也是確定的(由電容器本身的介質特性及幾何尺寸決定),與電容器是否帶電、帶電荷量的多少、板間電勢差的大小等均無關。

(2)平行板電容器的電容:平行板電容器的電容由兩極板正對面積、兩極板間距離、介質的相對介電常數決定,滿足C=εS/(4πkd)

(3)電容器的動態分析:關鍵在於弄清哪些是變量,哪些是不變量,抓住三個公式[C=Q/U、C=εS/(4πkd)及E=U/d]並分析清楚兩種情況:一是電容器所帶電荷量Q保持不變(充電後斷開電源),二是兩極板間的電壓U保持不變(始終與電源相連)。

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11帶電粒子在電場中的運動問題

題型概述:帶電粒子在電場中的運動問題本質上是一個綜合了電場力、電勢能的力學問題,研究方法與質點動力學一樣,同樣遵循運動的合成與分解、牛頓運動定律、功能關係等力學規律,高考中既有選擇題,也有綜合性較強的計算題。

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(1)處理帶電粒子在電場中的運動問題應從兩種思路著手

①動力學思路:重視帶電粒子的受力分析和運動過程分析,然後運用牛頓第二定律並結合運動學規律求出位移、速度等物理量。

②功能思路:根據電場力及其他作用力對帶電粒子做功引起的能量變化或根據全過程的功能關係,確定粒子的運動情況(使用中優先選擇)。

(2)處理帶電粒子在電場中的運動問題應注意是否考慮粒子的重力

①質子、α粒子、電子、離子等微觀粒子一般不計重力;

②液滴、塵埃、小球等宏觀帶電粒子一般考慮重力;

③特殊情況要視具體情況,根據題中的隱含條件判斷.

(3)處理帶電粒子在電場中的運動問題應注意畫好粒子運動軌跡示意圖,在畫圖的基礎上運用幾何知識尋找關係往往是解題的突破口。

12帶電粒子在磁場中的運動問題

題型概述:帶電粒子在磁場中的運動問題在歷年高考試題中考查較多,命題形式有較簡單的選擇題,也有綜合性較強的計算題且難度較大,常見的命題形式有三種:

(1)突出對在洛倫茲力作用下帶電粒子做圓周運動的運動學量(半徑、速度、時間、週期等)的考查;

(2)突出對概念的深層次理解及與力學問題綜合方法的考查,以對思維能力和綜合能力的考查為主;

(3)突出本部分知識在實際生活中的應用的考查,以對思維能力和理論聯繫實際能力的考查為主.

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在處理此類運動問題時,著重把握“一找圓心,二找半徑(R=mv/Bq),三找週期(T=2πm/Bq)或時間”的分析方法.

(1)圓心的確定:因為洛倫茲力f指向圓心,根據f⊥v,畫出粒子運動軌跡中任意兩點(一般是射入和射出磁場的兩點)的f的方向,沿兩個洛倫茲力f作出其延長線的交點即為圓心.另外,圓心位置必定在圓中任一根弦的中垂線上(如圖所示)。

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(2)半徑的確定和計算:利用平面幾何關係,求出該圓的半徑(或運動圓弧對應的圓心角),並注意利用一個重要的幾何特點,即粒子速度的偏向角(φ)等於圓心角(α),並等於弦AB與切線的夾角(弦切角θ)的2倍(如圖所示),即φ=α=2θ

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(3)運動時間的確定:t=φT/2π或t=s/v,其中φ為偏向角,T為週期,s為軌跡的弧長,v為線速度。

13帶電粒子在複合場中的運動問題

題型概述:帶電粒子在複合場中的運動是高考的熱點和重點之一,主要有下面所述的三種情況:

(1)帶電粒子在組合場中的運動:在勻強電場中,若初速度與電場線平行,做勻變速直線運動;若初速度與電場線垂直,則做類平拋運動;帶電粒子垂直進入勻強磁場中,在洛倫茲力作用下做勻速圓周運動。

(2)帶電粒子在疊加場中的運動:在疊加場中所受合力為0時做勻速直線運動或靜止;當合外力與運動方向在一直線上時做變速直線運動;當合外力充當向心力時做勻速圓周運動。

(3)帶電粒子在變化電場或磁場中的運動:變化的電場或磁場往往具有周期性,同時受力也有其特殊性,常常其中兩個力平衡,如電場力與重力平衡,粒子在洛倫茲力作用下做勻速圓周運動。

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分析帶電粒子在複合場中的運動,應仔細分析物體的運動過程、受力情況,注意電場力、重力與洛倫茲力間大小和方向的關係及它們的特點(重力、電場力做功與路徑無關,洛倫茲力永遠不做功),然後運用規律求解,主要有兩條思路:

(1)力和運動的關係:根據帶電粒子的受力情況,運用牛頓第二定律並結合運動學規律求解。

(2)功能關係:根據場力及其他外力對帶電粒子做功的能量變化或全過程中的功能關係解決問題。

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14以電路為核心的綜合應用問題

題型概述:該題型是高考的重點和熱點,高考對本題型的考查主要體現在閉合電路歐姆定律、部分電路歐姆定律、電學實驗等方面.主要涉及電路動態問題、電源功率問題、用電器的伏安特性曲線或電源的U-I圖像、電源電動勢和內阻的測量、電錶的讀數、滑動變阻器的分壓和限流接法選擇、電流表的內外接法選擇等。

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(1)電路的動態分析是根據閉合電路歐姆定律、部分電路歐姆定律及串並聯電路的性質,分析電路中某一電阻變化而引起整個電路中各部分電流、電壓和功率的變化情況,即有R分→R總→I總→U端→I分、U分

(2)電路故障分析是指對短路和斷路故障的分析,短路的特點是有電流通過,但電壓為零,而斷路的特點是電壓不為零,但電流為零,常根據短路及斷路特點用儀器進行檢測,也可將整個電路分成若干部分,逐一假設某部分電路發生某種故障,運用閉合電路或部分電路歐姆定律進行推理.

(3)導體的伏安特性曲線反映的是導體的電壓U與電流I的變化規律,若電阻不變,電流與電壓成線性關係,若電阻隨溫度發生變化,電流與電壓成非線性關係,此時曲線某點的切線斜率與該點對應的電阻值一般不相等。

電源的外特性曲線(由閉合電路歐姆定律得U=E-Ir,畫出的路端電壓U與幹路電流I的關係圖線)的縱截距表示電源的電動勢,斜率的絕對值表示電源的內阻。

15 以電磁感應為核心的綜合應用問題

題型概述:此題型主要涉及四種綜合問題

(1)動力學問題:力和運動的關係問題,其聯繫橋樑是磁場對感應電流的安培力。

(2)電路問題:電磁感應中切割磁感線的導體或磁通量發生變化的迴路將產生感應電動勢,該導體或迴路就相當於電源,這樣,電磁感應的電路問題就涉及電路的分析與計算。

(3)圖像問題:一般可分為兩類:

一是由給定的電磁感應過程選出或畫出相應的物理量的函數圖像;

二是由給定的有關物理圖像分析電磁感應過程,確定相關物理量.

(4)能量問題:電磁感應的過程是能量的轉化與守恆的過程,產生感應電流的過程是外力做功,把機械能或其他形式的能轉化為電能的過程;感應電流在電路中受到安培力作用或通過電阻發熱把電能轉化為機械能或電阻的內能等。

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解決這四種問題的基本思路如下

(1)動力學問題:根據法拉第電磁感應定律求出感應電動勢,然後由閉合電路歐姆定律求出感應電流,根據楞次定律或右手定則判斷感應電流的方向,進而求出安培力的大小和方向,再分析研究導體的受力情況,最後根據牛頓第二定律或運動學公式列出動力學方程或平衡方程求解。

(2)電路問題:明確電磁感應中的等效電路,根據法拉第電磁感應定律和楞次定律求出感應電動勢的大小和方向,最後運用閉合電路歐姆定律、部分電路歐姆定律、串並聯電路的規律求解路端電壓、電功率等。

(3)圖像問題:綜合運用法拉第電磁感應定律、楞次定律、左手定則、右手定則、安培定則等規律來分析相關物理量間的函數關係,確定其大小和方向及在座標系中的範圍,同時注意斜率的物理意義。

(4)能量問題:應抓住能量守恆這一基本規律,分析清楚有哪些力做功,明確有哪些形式的能量參與了相互轉化,然後藉助於動能定理、能量守恆定律等規律求解。

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16電學實驗中電阻的測量問題

題型概述:該題型是高考實驗的重中之重,每年必有命題,可以說高考每年所考的電學實驗都會涉及電阻的測量.針對此部分的高考命題可以是測量某一定值電阻,也可以是測量電流表或電壓表的內阻,還可以是測量電源的內阻等。

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測量的原理是部分電路歐姆定律、閉合電路歐姆定律;常用方法有歐姆表法、伏安法、等效替代法、半偏法等。


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