考前物理思维方法梳理

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1、考前物理思维方法梳理考前物理思维方法梳理　　　　　　　　　　　　　　　　　　金陵中学朱焱　　高考前，对物理学科思维方法的梳理很有必要，物理解题能力的提高的关键，在于对物理思维方法的领悟与把握。而物理思维方法具体体现在解题方法之中，诸如："数学方法"、"几何方法"、"图像方法"、"等效方法"、"类比方法"、"极值方法"和"假设方法"""等。　一、"数学方法"　　数学作为工具学科，其思想、知识和技巧始终渗透贯穿于整个物理学习和研究的过程中，为物理概念、定律的表述提供简洁、精确的数学语言，为学生进行抽象思维和逻辑推理提供有效方法.为物理学的数量分析和计算

2、提供有力工具.高考物理试题的解答离不开数学知识和方法的应用，可以说任何物理问题的求解过程实质上是一个将物理问题转化为数学模型，求解再次还原为物理结论的过程。物理解题中运用的数学方法通常包括方程(组)法、比例法、数列法、函数法、微元法等。下面就微元法谈谈做法，近几年"高考"的命题实践来看，涉及到"微元法"的相应试题应该被指认为是一类"热点"问题。"微元法"在被应用于物理解题时，常可以把题中给出的变化的事物或题中反映的变化的过程转化为极为简单的不变的事物或不变的过程来处理。由于一切"变化"都必须在一定的时间和空间范围内才能得以实现，"微元法"就是通过限

3、制"变化"所需的时间或空间来把变化的事物或变化的过程转化为不变的事物或不变的过程。操作步骤依次为：①选取元；②运用规律表达元；③叠加元求解全过程。中学阶段，"微元法"的换元类型主要包括：①"时间元"与"空间元"间的相互代换；②"体元"、"面元"与"线元"间的相互代换；③"线元"与"角元"间的相互代换；　　例题1：如图所示，正方形闭合导线框以速度v1在光滑绝缘水平面上匀速运动，穿过有理想边界的匀强磁场区域后以速度v2做匀速直线运动，则当完全处在磁场区域内时的运动速度u为（）　　A、B、　　C、D、无法确定　　解答：设：导线框在"穿入"或"穿出"磁场的

4、过程中某一瞬间速度和加速度分别为v和a，则由相应的物理规律依次可得由此可得：v和a间的瞬时关系为此式中，导线框的质量m、边长L、电阻R以及磁场的磁感应强度B均为常量，而导线框在"穿入"或"穿出"磁场过程中某一瞬间的速度v和加速度a均为变量。因此，选用具备"化变为恒"功能的"微元法"进行分析。其具体分析步骤依次如下：　　①取"时间微元Δt"而同乘以上式两端，为　　②考虑到"速度v和加速度a均为变量"而不具备"平权性"特征，所以应实施"换元"的相关操作；　　③考虑到尽管"速度v和加速度a均为变量"，但由于""，所以在趋近于零的"时间微元Δt"内可将"速

5、度v"和"加速度a"均视为"不变"（事实上是"来不及变"）而顺利实施"换元"，即：在的关系代入后上式变为　　④考虑到此式中对应于微元和的"权函数"分别为常量常量而满足所谓的"平权性"特征，所以分别在导线框"穿入"和"穿出"的过程中对上式实施相应的"叠加"操作，即"穿入"时有"穿出"时有（注：设当导线框刚要"穿入"磁场时其位置坐标为，磁场区域的宽度为b）　　⑤由此"叠加"分别可得　　⑥联立上述两式最终解得即：此例应选B。　　小结：上述解答过程把"微元法"的应用操作展现的较为充分，希望同学们能够针对相应的文本表述悉心体会。　　　　例题2：在磁感应强度大

6、小为B的水平匀强磁场中把质量为m、带正电q的小球从坐标原点O处由静止释放，小球的运动轨迹如图中曲线所示，重力加速度为g。求：小球第一次获得最大速度时位置的纵坐标。　　解答：设所求纵坐标值为y，小球的最大速度为v。由牛顿定律可得：小球运动过程中沿水平方向的动力学方程为同乘以"时间微元Δt"后实施"换元"，得对上式实施"叠加"而得另外，考虑到"洛仑兹力总不做功"的特征而由动能定理可得于是得　　小结：因为水平方向上的动力学方程中诸量都在变化，所以运用"微元法"试图"化变为恒"；因为"微元过程"的表达式不满足"平权性"特征，所以实施"换元"操作。二、"几何

7、方法"　　物理学所涉及到的物理量中，有一类是既有大小又有方向、合成与分解时遵循"平行四边形定则"的矢量。而反映矢量间关系的物理规律，实际上所表现的应该是这些矢量间大小关系和方向关系融合而形成的某种几何关系。因此，运用几何方法来处理矢量间的几何关系，也就成了解决物理问题的常用思维方法。例如：带电粒子在有界磁场中的运动问题　　(1)依据切线的性质确定圆心和半径：从已给的圆弧上找两条不平行的切线和对应的切点，过切点做切线的垂线，两条垂线的交点为圆心，圆心与切点的连线为半径.　　(2)依据垂径定理(垂直于弦的直径平分该弦，并平分弦所对的弧)和相交弦定理(如

8、果弦与直径垂直相交，那么弦的一半是它分直径所成的两条线段的比例中项)来确定半径等　　例题3：如图所示，质点A沿着直线MN以