高中物理中一些巧妙的解题方法

高中物理解题方法

第一,形象法

方法简介

形象法是将图像提取的复杂物理过程按题意表示成物理图像,将物理量之间的代数关系转化为几何关系,利用图像直观、生动、简洁的特点来分析和解决物理问题,达到化难为易、化繁为简的目的。

高中物理学习中涉及到大量的图像问题,利用图像解题是一种重要的方法。在利用图像解题的过程中,如果能分析图像所表达的物理意义,把握图像的斜率、截距、交点、面积、临界点,往往能方便、简洁、快速地解题。

典型应用

1.掌握图像斜率的物理意义

在v-t图像中,斜率代表物体运动的加速度,在s-t图像中,斜率代表物体运动的速度,在U-I图像中,斜率代表电气元件的电阻。不同物理图像的物理意义是不同的。

2.掌握截距的隐含条件

图像中图形线与纵横轴的截距是另一个值得注意的地方,这往往是题目中隐含的条件。

3.挖掘交集的潜在意义。

一般物理图像的交集都有潜在的物理意义,往往是解题的重要条件,需要我们多加注意。例如,两个对象的位移图像的交集表示两个对象“相遇”。

4.明确该区域的物理意义

利用一幅图像的面积所代表的物理意义来解题,往往是比较全面的,而且往往与斜率的物理意义相结合,其中V-T图像中图形线下的面积代表质点运动的位移,这是最基本的,也是用得最多的。

5.找出图中的临界条件

物理问题往往涉及许多临界状态,其临界条件往往在图形中有所反映。找到图中的临界条件可以使物理场景清晰。

二、等效方法

方法介绍

等效是科学研究中常用的思维方法之一。它是从事物的等效作用这个基点出发的。它可以将复杂的物理现象和过程转化为更简单的物理现象和过程进行研究和处理。其目的是通过改变思维活动的对象来降低思维活动的难度。也是物理学研究的重要方法。

用等效的方法研究一个问题,并不是说事物的各个方面都有相同的效果,而是强调某一方面的效果。所以,要搞清楚不同事物在什么条件、什么范围、什么方面是等价的。在中学物理中,我们通常可以把遇到的等效分为物理量等效、物理过程等效和物理模型等效。

典型实例分析

1.物理量等效

高中物理中,小到等效刚度系数,合力与分力,合力速度与分力速度,总阻力与分阻力等。等效势能、等效场、矢量的合成与分解等。都涉及到物理量的等效。如果能将物理量等效的观点应用到具体问题中,可以使我们对物理问题的分析和解答更加简单。

2.物理过程等效

对于一些复杂的物理过程,我们可以用一个或几个简单的物理过程来代替,可以对复杂的问题进行简化、转化和分解,使研究对象的物理本质更加清晰,从而有助于问题的顺利解决。

我们在高中物理中经常会遇到这样的问题,如运动学中的逆向思维,电荷在电场和磁场中的匀速圆周运动,平均值和有效值等。

3.物理模型等效

物理模型等效在物理学习中应用广泛,尤其是力学中的很多模型可以直接应用到电磁学中,如卫星模型、人船模型、子弹射块模型、碰撞模型、弹簧振子模型等。事实上,我们在学习新知识的时候,往往会把新问题和大家熟知的物理模型等同看待。

第三,极端法

方法简介

通常情况下,由于物理问题涉及的因素多,过程复杂,很难直接把握其变化规律,做出准确的判断。但是,如果我们把问题推到一个极端状态、极端条件或特殊状态去分析,就能很快得出结论。像这样把问题从一般状态解决到特殊状态进行分析处理的方法就是极端方法。极值方法在某些物理过程的分析中起着独特的作用。恰当地运用极值法,可以提高解题效率,使解题变得容易。

用极端的方法分析一个问题,关键在于如何把问题推向极端,如何处理。具体来说,要求待分析问题首先存在,然后从极端状态分析待分析问题的变化规律。其本质是将物理过程的变化推向极致,使其变化关系显而易见,从而实现问题的快速判断。通常可以用极值,极值过程,特殊值,函数。

典型实例分析

1.极值方法

对于所考虑的物理问题,分析其所能取的最大值或最小值,将最大值或最小值代入相应的表达式,从而得到所需的结论。

2.极端过程方法

有些问题是很难用一般的过程分析来解决的,即使在中学阶段也是如此。我们可以把研究过程推到极端情况下进行调查分析,往往能很快得出结论。

3.特殊价值法

有些问题直接计算可能会很繁琐,但是由于物理过程变化的规律性,如果此时代入一个特殊值,得到的结论应该也是满足的。这种方法特别适合快速解决选择题。

4.函数极值法

在高考中,运用数学工具解决物理问题的需求越来越多,其中运用函数知识解决极值问题是经常遇到的。数学中求极值的方法通常有:用二次函数求极值,用不等式求极值,用判别式求极值,用三角函数求极值等等。

第四,对称法

方法介绍

因为物质世界存在一些对称性,物理理论也有相应的对称性,以至于对称性普遍存在于各种物理现象和规律中。应用这种对称性不仅可以帮助我们理解和探索物质世界的一些基本规律,还可以帮助我们解决一些具体的物理问题。这种思维方式在物理学中被称为对称方法。物理学中对称比比皆是。对称结构、对称动作、对称电路、对称物象等。一般来说,对称性表现为研究对象的结构对称性、物理过程在时间和空间上的对称性、物理量分布的对称性和作用效果的对称性等。用对称性解题的关键是抓住事物在某一方面的对称性,这往往是获得答案的捷径。利用对称性方法分析和解决物理问题,可以避免复杂的数学演算和推导,直接。

五、全过程法、逆向思维法处理物理问题

方法简介

(一)全过程方法

全程法,也称全程法,是相对于程序法而言的。它把研究对象所经历的不同物理过程结合成一个整体过程来研究和分析。在对整个过程进行整体分析后,整个过程可以一步解决。这样减少了解题步骤,减少了列出方程的数量,大大简化了解题过程,使多过程综合题的求解变得简单方便。

动能定理和动量定理都是状态变化的定理,过程量等于状态量的变化。状态量的变化只取决于起始和结束状态,不涉及中间状态。同样,机械能守恒定律和动量守恒定律也是状态量守恒定律。只要整个过程满足守恒条件,就会有初态态量守恒,终态态量守恒,不需要考虑中间态量。因此,只要每个过程都遵循上述定理和定律,就有可能将几个过程组合起来,用适用于整个过程的物理规律一次列出方程,直接得到结果。

(二)逆向思维方法

所谓“逆向思维”,简单来说就是“逆向思考”。这种方法对于解决物理问题,尤其是一些疑难问题是非常有益的。这里通过对去年高考试卷中几道题的解法分析,来谈谈逆向思维解题方法的应用。

解决问题的递归方法

方法简介

递归法是利用问题本身的一种递归关系来解决问题的方法,即当问题涉及到许多相互联系的对象或过程,并且这种相互作用或过程是重复的、有规律的时,就要应用归纳数学思想,根据题目的特点对所研究的问题进行分类,然后求出通式。具体方法是先分析某个动作的情况,得出结论;然后根据多个动作的重复性及其相似性,归纳出结论,再结合数学知识求解。用递归法解题的关键是导出一个联系两个相邻动作的递归关系。