編者說(shuō)
高考物理題中,常常存在一種隱藏的條件,它雖為解題所必須,卻沒(méi)有直接的文字?jǐn)⑹觯擅畹仉[藏在題目的背后,不易被解題者所察覺(jué),而往往又是解題的關(guān)鍵,暗示著解題的方法和途徑,也決定了答案的正確與否。
因此,物理解題時(shí)充分發(fā)掘和利用命題中的隱含條件,才能提高解題的完備性和準(zhǔn)確性。
一、物理題中條件的隱含形式通常表現(xiàn)為以下幾種方式:
1.隱含在題給的物理術(shù)語(yǔ)中。
物理學(xué)中有許多名詞術(shù)語(yǔ),往往隱含中某個(gè)常數(shù)。如:標(biāo)準(zhǔn)大氣壓;照明電路的電壓;水的密度和比熱容;空氣中的光速和聲速;g=9.8m/s2等。
這些數(shù)據(jù),題目中一般都不給出,要求解題者憑自己的記憶直接加以應(yīng)用。
2.有些物理量,對(duì)于確定的對(duì)象來(lái)說(shuō),它是一個(gè)恒量。
如物體的質(zhì)量、物質(zhì)的密度、物質(zhì)的比熱容、導(dǎo)體的電阻、燃料的熱值、電源的電壓、用電器上的銘牌標(biāo)志等。
3.隱含在題給的物理現(xiàn)象中。
題設(shè)的條件中必然反映若干物理現(xiàn)象,這些現(xiàn)象本身就包含了解題所需的已知條件。例:“宇航員在運(yùn)行的宇宙飛船中”示意宇航員處于失重狀態(tài);“通迅衛(wèi)星”示意衛(wèi)星運(yùn)行角速度或周期與地球的相同,即同步;“導(dǎo)體處于平衡狀態(tài)”示意物體是等勢(shì)體,內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)為零等。
4.隱含在物理模型的理想化條件中。
在習(xí)題中常將理想化條件隱含在有關(guān)詞語(yǔ)或題意中,需要運(yùn)用理想模型去捕捉和挖掘。如質(zhì)點(diǎn)和點(diǎn)電荷,都不計(jì)其形狀和大?。惠p質(zhì)彈簧即不計(jì)其重;光滑表面即不計(jì)其摩擦;理想變壓器即不計(jì)功率損耗等。
5.隱含在臨界與極值問(wèn)題里。
高中物理中的臨界與極值問(wèn)題,雖然沒(méi)有在教學(xué)大綱或考試說(shuō)明中明確提出,但近年高考試題中卻頻頻出現(xiàn)。
從以往的試題形式來(lái)看,有些直接在題干中常用“恰好”、“最大”、“至少”、“不相撞”、“不脫離”等詞語(yǔ)對(duì)臨界狀態(tài)給出了明確的暗示。也有一些臨界問(wèn)題中并不顯含上述常見的“臨界術(shù)語(yǔ)”,具有一定的隱蔽性,解題靈活性較大,審題時(shí)應(yīng)力圖還原習(xí)題的物理情景,周密討論狀態(tài)的變化。
從以往試題的內(nèi)容來(lái)看,對(duì)于物理臨界問(wèn)題的考查主要集中在力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系部分,對(duì)于極值問(wèn)題的考查則主要集中在力學(xué)或電學(xué)等權(quán)重較大的部分。
二、常見的重要臨界狀態(tài)及極值條件:
1.雨水從水平長(zhǎng)度一定的光滑斜面形屋頂流淌時(shí)間最短——屋面傾角為45°。
2.從長(zhǎng)斜面上某點(diǎn)平拋出的物體距離斜面最遠(yuǎn)——速度與斜面平行時(shí)刻。
3.物體以初速度沿固定斜面恰好能勻速下滑(物體沖上固定斜面時(shí)恰好不再滑下)—μ=tgθ。
4.物體剛好滑動(dòng)——靜摩擦力達(dá)到最大值。
5.兩個(gè)物體同向運(yùn)動(dòng)其間距離最大(最?。?mdash;—兩物體速度相等。
6.兩個(gè)物體同向運(yùn)動(dòng)相對(duì)速度最大(最小)——兩物體加速度相等。
7.位移一定的先啟動(dòng)后制動(dòng)分段運(yùn)動(dòng),在初、末速及兩段加速度一定時(shí)欲使全程歷時(shí)最短——中間無(wú)勻速段(位移一定的先啟動(dòng)后制動(dòng)分段勻變速運(yùn)動(dòng),在初速及兩段加速度一定時(shí)欲使動(dòng)力作用時(shí)間最短——到終點(diǎn)時(shí)末速恰好為零)
8.兩車恰不相撞——后車追上前車時(shí)兩車恰好等速。
9.加速運(yùn)動(dòng)的物體速度達(dá)到最大——恰好不再加速時(shí)的速度。
10.兩接觸的物體剛好分離——兩物體接觸但彈力恰好為零。
11.物體所能到達(dá)的最遠(yuǎn)點(diǎn)——直線運(yùn)動(dòng)的物體到達(dá)該點(diǎn)時(shí)速度減小為零(曲線運(yùn)動(dòng)的物體軌跡恰與某邊界線相切)。
12.在排球場(chǎng)地3米線上方水平擊球欲成功的最低位置——既觸網(wǎng)又壓界。
13.木板或傳送帶上物體恰不滑落——物體到達(dá)末端時(shí)二者等速。
14.線(桿)端物在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)恰能到圓周最高點(diǎn)—最高點(diǎn)繩拉力為零(=0v桿端)。
15.豎直面上運(yùn)動(dòng)的非約束物體達(dá)最高點(diǎn)——豎直分速度為零。
16.細(xì)線恰好拉直——細(xì)線繃直且拉力為零。
17.已知一分力方向及另一分力大小的分解問(wèn)題中若第二分力恰為極小——兩分力垂直。
18.動(dòng)態(tài)力分析的“兩變一恒”三力模型中“雙變力”極小——兩個(gè)變力垂直。
19.欲使物體在1F2F兩個(gè)力的作用下,沿與1F成銳角的直線運(yùn)動(dòng),已知1F為定值,則2F最小時(shí)即恰好抵消1F在垂直速度方向的分力。
20.渡河中時(shí)間最短——船速垂直于河岸,即船速與河岸垂直(相當(dāng)于靜水中渡河)。
21.船速大于水速的渡河中航程最短——“斜逆航行”且船速逆向上行分速度與水速抵消。
22.船速小于水速的渡河中航程最短——“斜逆航行”且船速與合速度垂直。
23.“圓柱體”滾上臺(tái)階最省力——使動(dòng)力臂達(dá)最大值2R。
24.損失動(dòng)能最?。ù螅┑呐鲎?mdash;—完全彈性(完全非彈性)碰撞。
25.簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)速度最大——位移(恢復(fù)力、加速度)為零。
26.受迫振動(dòng)振幅恰好達(dá)最大——驅(qū)動(dòng)力的頻率與振動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率相等。
27.只有機(jī)械能與電勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化時(shí),重力勢(shì)能與電勢(shì)能之和最小時(shí),動(dòng)能最大。
28.粒子恰不飛出勻強(qiáng)磁場(chǎng)——圓形軌跡與磁場(chǎng)邊界相切。
29.純電阻負(fù)載時(shí)電源輸出功率最大——內(nèi)外電阻阻值相等。
30.滑動(dòng)變阻器對(duì)稱式接法中阻值達(dá)最大——滑至中點(diǎn)。
31.傾斜安放的光滑導(dǎo)軌上的通電導(dǎo)體棒靜止時(shí),所加勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向若垂直于斜面的情況下磁感強(qiáng)度最小。
32.光從介質(zhì)射向空氣時(shí)恰不射出——入射角等于臨界角。
33.剛好發(fā)生光電效應(yīng)——入射光頻率等于極限頻率。
34.帶電粒子恰好被速度選擇器選中(霍爾效應(yīng)、等離子發(fā)電)——電場(chǎng)力與洛力平衡。
35.“地面衛(wèi)星”(氫原子處于基態(tài))時(shí),勢(shì)能最小、總能量最小、運(yùn)動(dòng)周期、角速度均最??;速度、向心力、加速度均最大。
高考物理題中,常常存在一種隱藏的條件,它雖為解題所必須,卻沒(méi)有直接的文字?jǐn)⑹觯擅畹仉[藏在題目的背后,不易被解題者所察覺(jué),而往往又是解題的關(guān)鍵,暗示著解題的方法和途徑,也決定了答案的正確與否。
因此,物理解題時(shí)充分發(fā)掘和利用命題中的隱含條件,才能提高解題的完備性和準(zhǔn)確性。
一、物理題中條件的隱含形式通常表現(xiàn)為以下幾種方式:
1.隱含在題給的物理術(shù)語(yǔ)中。
物理學(xué)中有許多名詞術(shù)語(yǔ),往往隱含中某個(gè)常數(shù)。如:標(biāo)準(zhǔn)大氣壓;照明電路的電壓;水的密度和比熱容;空氣中的光速和聲速;g=9.8m/s2等。
這些數(shù)據(jù),題目中一般都不給出,要求解題者憑自己的記憶直接加以應(yīng)用。
2.有些物理量,對(duì)于確定的對(duì)象來(lái)說(shuō),它是一個(gè)恒量。
如物體的質(zhì)量、物質(zhì)的密度、物質(zhì)的比熱容、導(dǎo)體的電阻、燃料的熱值、電源的電壓、用電器上的銘牌標(biāo)志等。
3.隱含在題給的物理現(xiàn)象中。
題設(shè)的條件中必然反映若干物理現(xiàn)象,這些現(xiàn)象本身就包含了解題所需的已知條件。例:“宇航員在運(yùn)行的宇宙飛船中”示意宇航員處于失重狀態(tài);“通迅衛(wèi)星”示意衛(wèi)星運(yùn)行角速度或周期與地球的相同,即同步;“導(dǎo)體處于平衡狀態(tài)”示意物體是等勢(shì)體,內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)為零等。
4.隱含在物理模型的理想化條件中。
在習(xí)題中常將理想化條件隱含在有關(guān)詞語(yǔ)或題意中,需要運(yùn)用理想模型去捕捉和挖掘。如質(zhì)點(diǎn)和點(diǎn)電荷,都不計(jì)其形狀和大?。惠p質(zhì)彈簧即不計(jì)其重;光滑表面即不計(jì)其摩擦;理想變壓器即不計(jì)功率損耗等。
5.隱含在臨界與極值問(wèn)題里。
高中物理中的臨界與極值問(wèn)題,雖然沒(méi)有在教學(xué)大綱或考試說(shuō)明中明確提出,但近年高考試題中卻頻頻出現(xiàn)。
從以往的試題形式來(lái)看,有些直接在題干中常用“恰好”、“最大”、“至少”、“不相撞”、“不脫離”等詞語(yǔ)對(duì)臨界狀態(tài)給出了明確的暗示。也有一些臨界問(wèn)題中并不顯含上述常見的“臨界術(shù)語(yǔ)”,具有一定的隱蔽性,解題靈活性較大,審題時(shí)應(yīng)力圖還原習(xí)題的物理情景,周密討論狀態(tài)的變化。
從以往試題的內(nèi)容來(lái)看,對(duì)于物理臨界問(wèn)題的考查主要集中在力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系部分,對(duì)于極值問(wèn)題的考查則主要集中在力學(xué)或電學(xué)等權(quán)重較大的部分。
二、常見的重要臨界狀態(tài)及極值條件:
1.雨水從水平長(zhǎng)度一定的光滑斜面形屋頂流淌時(shí)間最短——屋面傾角為45°。
2.從長(zhǎng)斜面上某點(diǎn)平拋出的物體距離斜面最遠(yuǎn)——速度與斜面平行時(shí)刻。
3.物體以初速度沿固定斜面恰好能勻速下滑(物體沖上固定斜面時(shí)恰好不再滑下)—μ=tgθ。
4.物體剛好滑動(dòng)——靜摩擦力達(dá)到最大值。
5.兩個(gè)物體同向運(yùn)動(dòng)其間距離最大(最?。?mdash;—兩物體速度相等。
6.兩個(gè)物體同向運(yùn)動(dòng)相對(duì)速度最大(最小)——兩物體加速度相等。
7.位移一定的先啟動(dòng)后制動(dòng)分段運(yùn)動(dòng),在初、末速及兩段加速度一定時(shí)欲使全程歷時(shí)最短——中間無(wú)勻速段(位移一定的先啟動(dòng)后制動(dòng)分段勻變速運(yùn)動(dòng),在初速及兩段加速度一定時(shí)欲使動(dòng)力作用時(shí)間最短——到終點(diǎn)時(shí)末速恰好為零)
8.兩車恰不相撞——后車追上前車時(shí)兩車恰好等速。
9.加速運(yùn)動(dòng)的物體速度達(dá)到最大——恰好不再加速時(shí)的速度。
10.兩接觸的物體剛好分離——兩物體接觸但彈力恰好為零。
11.物體所能到達(dá)的最遠(yuǎn)點(diǎn)——直線運(yùn)動(dòng)的物體到達(dá)該點(diǎn)時(shí)速度減小為零(曲線運(yùn)動(dòng)的物體軌跡恰與某邊界線相切)。
12.在排球場(chǎng)地3米線上方水平擊球欲成功的最低位置——既觸網(wǎng)又壓界。
13.木板或傳送帶上物體恰不滑落——物體到達(dá)末端時(shí)二者等速。
14.線(桿)端物在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)恰能到圓周最高點(diǎn)—最高點(diǎn)繩拉力為零(=0v桿端)。
15.豎直面上運(yùn)動(dòng)的非約束物體達(dá)最高點(diǎn)——豎直分速度為零。
16.細(xì)線恰好拉直——細(xì)線繃直且拉力為零。
17.已知一分力方向及另一分力大小的分解問(wèn)題中若第二分力恰為極小——兩分力垂直。
18.動(dòng)態(tài)力分析的“兩變一恒”三力模型中“雙變力”極小——兩個(gè)變力垂直。
19.欲使物體在1F2F兩個(gè)力的作用下,沿與1F成銳角的直線運(yùn)動(dòng),已知1F為定值,則2F最小時(shí)即恰好抵消1F在垂直速度方向的分力。
20.渡河中時(shí)間最短——船速垂直于河岸,即船速與河岸垂直(相當(dāng)于靜水中渡河)。
21.船速大于水速的渡河中航程最短——“斜逆航行”且船速逆向上行分速度與水速抵消。
22.船速小于水速的渡河中航程最短——“斜逆航行”且船速與合速度垂直。
23.“圓柱體”滾上臺(tái)階最省力——使動(dòng)力臂達(dá)最大值2R。
24.損失動(dòng)能最?。ù螅┑呐鲎?mdash;—完全彈性(完全非彈性)碰撞。
25.簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)速度最大——位移(恢復(fù)力、加速度)為零。
26.受迫振動(dòng)振幅恰好達(dá)最大——驅(qū)動(dòng)力的頻率與振動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率相等。
27.只有機(jī)械能與電勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化時(shí),重力勢(shì)能與電勢(shì)能之和最小時(shí),動(dòng)能最大。
28.粒子恰不飛出勻強(qiáng)磁場(chǎng)——圓形軌跡與磁場(chǎng)邊界相切。
29.純電阻負(fù)載時(shí)電源輸出功率最大——內(nèi)外電阻阻值相等。
30.滑動(dòng)變阻器對(duì)稱式接法中阻值達(dá)最大——滑至中點(diǎn)。
31.傾斜安放的光滑導(dǎo)軌上的通電導(dǎo)體棒靜止時(shí),所加勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向若垂直于斜面的情況下磁感強(qiáng)度最小。
32.光從介質(zhì)射向空氣時(shí)恰不射出——入射角等于臨界角。
33.剛好發(fā)生光電效應(yīng)——入射光頻率等于極限頻率。
34.帶電粒子恰好被速度選擇器選中(霍爾效應(yīng)、等離子發(fā)電)——電場(chǎng)力與洛力平衡。
35.“地面衛(wèi)星”(氫原子處于基態(tài))時(shí),勢(shì)能最小、總能量最小、運(yùn)動(dòng)周期、角速度均最??;速度、向心力、加速度均最大。