12高中物理解題方法與技巧
1直線運動問題
問題總結:直線運動是高考的熱門話題，可以單獨考查，也可以與其他知識綜合考查。如果出現在選擇題中，則側重考查基本概念，常與圖像相結合；計算題中，常出現第壹個小題，難度適中，常見形式有單多進程題和追擊與遭遇題。
思維模板:解決圖像問題的關鍵是將圖像與物理過程對應起來，通過圖像的坐標軸、關鍵點、斜率、面積等信息分析運動過程，從而解決問題；單多進程和追遇問題要按順序逐步分析，然後根據前後進程和兩個對象之間的關系列出相應的方程，以便分析解決。前後過程的關系主要是速度關系，兩個物體的關系主要是位移關系。
2物體的動平衡問題
題型總結:物體的動平衡問題是指物體始終處於平衡狀態，但力不斷變化的問題。壹個物體的動平衡問題壹般是三個力作用下的平衡問題，但有時分析三個力平衡的方法可以推廣到四個力作用下的動平衡問題。
思維模板:常見的思維方法有兩種。
(1)解析方法:解決這類問題，可以根據平衡條件列出方程組，用列出的方程組分析應力變化；
(2)圖解法:根據平衡條件畫出力的合成或分解圖，根據圖像分析力的變化。
3運動的合成和分解
問題總結:運動的合成和分解有兩種常見的模型。壹個是繩(竿)末端速度的分解，壹個是船過河的問題。這兩個問題的關鍵都在於速度的合成和分解。
思維模板:(1)繩(桿)末端速度分解問題中，需要註意的是，物體的實際速度必須是組合速度，分解時兩個分速度的方向應為繩(桿)的方向和垂直於繩(桿)的方向；如果兩個物體由壹根繩(桿)連接，則兩個物體沿繩(桿)方向的速度相等。
(2)船過河時，同時參與兩個運動，壹個是船相對於水的運動，壹個是船隨水的運動。平行四邊形法則或正交分解法可用於分析。有些問題可以用解析法分析，有些問題需要用圖解法分析。
4拋射體運動問題
題型概述:拋體運動包括平拋運動和斜拋運動。平拋運動和斜拋運動的研究方法都是正交分解，壹般將速度分解為水平和垂直兩個方向。
思維模板:(1)平拋運動物體在水平方向作勻加速直線運動，在垂直方向作勻加速直線運動，其位移滿足x=v0t，y=gt2/2，其速度滿足vx=v0，vy = gt
(2)斜拋運動物體在垂直方向做向上(或向下)運動，在水平方向做勻速直線運動，分別在兩個方向求解相應的運動方程。
5圓周運動問題
問題總結:圓周運動按受力可分為水平面內的圓周運動和垂直面內的圓周運動，垂直面內的圓周運動按其運動性質可分為勻速圓周運動和變速圓周運動。水平面內的圓周運動多為勻速圓周運動，垂直面內的圓周運動壹般為變速圓周運動。水平面內圓周運動的重點是向心力的供求關系和臨界問題，垂直面內圓周運動的重點是最高點的力。
思維模板:
(1)對於圓周運動，首先要分析物體是否在做勻速圓周運動。如果是，物體上的合力等於向心力，從f =mv2/r=mr？2列方程可以求解；如果物體的運動不是勻速圓周運動，那麽作用在物體上的力要進行正交分解，物體在指向圓心的方向上的合力等於向心力。
(2)垂直面內的圓周運動可分為三種模型:①繩模型:它只能給指向圓心的物體提供彈力，它能通過最高點的臨界狀態是重力等於向心力；(2)桿模型:能提供壹個指向或偏離圓心的力，能通過最高點的臨界狀態是速度為零；③外軌模型:只能提供偏離圓心的力。當物體處於最高點時，如果V
牛頓運動定律的綜合應用
問題概述:牛頓運動定律是高考重點內容，每年都會出現。牛頓運動定律可以把力學和運動學結合起來，綜合應用直線運動的常見模型有連接器、傳送帶等。，壹般都是多流程的問題，也可以考察關鍵問題、周期性問題等內容，綜合性很強。天體運動題目是牛頓運動定律、萬有引力定律、圓周運動的綜合題目，近年來考查非常頻繁。
思維模板:以牛頓第二定律為橋梁，把力和運動聯系起來，可以根據力來分析運動情況，也可以根據運動情況來分析力。對於多過程問題，要根據物體的受力情況逐步分析物體的運動情況，直到找到結果或規律。
對於天體運動問題，我們應該掌握兩個公式:
GMm/r2=mv2/r=mr？2=mr4？2/T2 ①。 GMm/R2=mg ②。對於圓周運動的恒星(包括雙星和三星系統)，可按公式①進行分析；對於軌道轉移問題，要根據向心力的供需來分析軌道的變化，然後根據軌道的變化來分析其他物理量的變化。
7機車啟動問題
問題總結:機車的啟動方式有兩種，壹種是恒功率啟動，壹種是恒加速啟動。無論哪種啟動方式，都是用瞬時功率P=Fv的公式和牛頓第二定律F-f=ma的公式來分析的。
思維模板:(1)機車以額定功率啟動。機車的啟動過程如圖所示。由於功率P=Fv不變，由公式P=Fv和F-f=ma可知，隨著速度V的增大，牽引力F會減小，因此加速度A也會減小，機車會隨著加速度的減小而加速，直到F=f，a=0，此時速度V達到最大值。
發動機在這個加速過程中所做的功只能用W=Pt來計算，而不能用W=Fs來計算(因為F是變力)。
(2)機車以恒定加速度啟動。恒加速起動過程實際上包括兩個過程。如圖，“過程1”是壹個勻加速過程。因為A是常數，所以F也是常數。從公式P=Fv可知，隨著V的增加，P會不斷增加，直到P達到額定功率，功率不能再增加了。“過程2”保持額定功率不變。過程1標註“功率p達到最大，加速度開始變化”。過程2標有“最大速度”。進程1只能用W=F？s計算，不能用W=P？t計算(因為P是變冪)。
8以能量為核心的綜合應用題
問題總結:以能量為核心的綜合應用題壹般分為四類。第壹類是單機械能守恒，第二類是多體系統機械能守恒，第三類是單動能定理，第四類是多體系統的函數關系(能量守恒)。多體系統的構圖方式:兩個或兩個以上的物體堆疊，兩個或兩個以上的物體用細線或光桿連接，兩個或兩個以上的物體直接接觸。
思維模板:解決能量問題的工具壹般有動能定理、能量守恒定律、機械能守恒定律。
(1)動能定理使用簡單，只要選擇對象和過程，直接列出方程，動能定理適用於所有過程；
(2)能量守恒定律也適用於所有過程。分析時，只需要分析哪個能量減少，哪個能量增加，根據減少的能量等於增加的能量的等式；
(3)機械能守恒定律只是能量守恒定律的壹種特殊形式，但在力學中也是非常重要的。很多問題可以用兩種甚至三種方法解決，可以根據問題的情況靈活選擇。
9力學實驗中的速度測量
問題總結:速度測量是很多力學實驗的基礎，通過速度測量可以研究加速度、動能等物理量的變化規律。因此，在研究勻速直線運動、驗證牛頓運動定律、探索動能定理、驗證機械能守恒等實驗中，都要進行速度測量。速度測量壹般有兩種方法:壹種是通過打點計時器、頻閃照片等，在連續的幾個相等的時間內獲得位移。，從而研究速度；另壹種是用光電門等工具測量速度。
思維模板:用第壹種方法求速度和加速度通常需要勻速直線運動中的兩個重要推論:①vt/2=v average =(v0+v)/2，②？X=aT2，為了使誤差最小，加速度的計算也采用了微分法。用光電門測速時，測量光壘通過光電門所用的時間，計算出這段時間內的平均速度，認為等於該點的瞬時速度，即v=d/？t.
10電容器問題
問題總結:電容器是壹種重要的電氣元件，在實踐中應用廣泛。是歷年高考中常見的知識點之壹。經常以選擇題的形式出現，難度不大。主要考查對電容器電容概念的理解，平行板電容器電容的決定因素，電容器的動態分析。
思維模板:
(1)電容的概念:電容是由比值(C=Q/U)定義的物理量，表示電容器所含電荷的多少，適用於任何電容器。對於某壹個電容器來說，其電容也是壹定的(由電容器本身的介電特性和幾何尺寸決定)，與電容器是否帶電、帶電電荷的多少、極板間電位差的大小等無關。
(2)平行板電容器的電容:平行板電容器的電容由兩板的相對面積、兩板間的距離和介質的相對介電常數決定，滿足C=？S/(4？kd)
(3)電容器的動態分析:關鍵在於找出哪些是變量，哪些是不變量，掌握三個公式[C=Q/U，C=？S/(4？Kd)和E=U/d]並分析清楚兩種情況:壹是電容電荷Q不變(充電後斷開電源)，二是兩極板間電壓U不變(始終接通電源)。
11帶電粒子在電場中的運動
問題總結:帶電粒子在電場中的運動，本質上是電場力和電勢能相結合的力學問題。研究方法和粒子動力學壹樣，也遵循運動合成與分解的力學規律，牛頓運動定律，函數關系等。高考既有選擇題，也有綜合計劃。算題？。
思維模板:
(1)帶電粒子在電場中的運動有兩種處理方式:①動力學方式:註重帶電粒子的受力分析和運動過程分析，然後用牛頓第二定律算出位移、速度等物理量；②函數方式:根據電場力和其他力引起的能量變化或根據整個過程的函數關系來確定質點的運動(使用時首選)。
(2)在處理帶電粒子在電場中的運動時，要註意是否考慮了粒子的引力。
①質子，？粒子、電子、離子等微觀粒子壹般不算引力；
②宏觀帶電粒子如液滴、灰塵、顆粒壹般考慮重力；
特殊情況要根據具體情況和題幹中隱含的條件來判斷。
(3)在處理帶電粒子在電場中的運動時，要註意畫出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系往往是壹個突破口。
12帶電粒子在磁場中的運動
問題總結:帶電粒子在磁場中的運動，歷年來很多高考題中都有考查。命題形式有簡單選擇題和綜合計算題，難度較大。有三種常見的命題形式:
(1)運動學量(半徑、速度、時間、周期等。)的帶電粒子在洛侖茲力的作用下做圓周運動的現象被突出出來。
(2)突出對概念的深刻理解和以力學問題考查綜合方法，重點考查思維能力和綜合能力；
(3)突出這部分知識在現實生活中的應用，重點考查思維能力和理論聯系實際的能力。
思維模板:在處理這類運動問題時，重點是“求中心，求半徑(R=mv/Bq)，求周期(T=2？M/Bq)或時間。
(1)圓心的確定:由於洛倫茲力F指向圓心，根據F？v，在質點運動軌跡中的任意兩點(壹般是進入和退出磁場的兩點)畫出F的方向，沿兩個洛侖茲力F的延長線的交點為圓心。此外，圓心必須位於圓內任意壹條弦的垂線上。
(2)半徑的確定與計算:利用平面幾何關系，計算圓的半徑(或運動圓弧對應的圓心角)，以及壹個重要的幾何特征，即質點速度的偏角(？)等於圓心角(？)，並且等於弦AB與切線的夾角(弦切線角？)2次(如圖)，也就是？=?=2?。
(3)運動時間的確定:t=？T/2？或者t=s/v，其中？是偏轉角，t是周期，s是軌跡的弧長，v是線速度。
高中物理解題中的心理操作。
壹，物理問題解決的概述
近年來的問題解決研究指出，壹個問題是指壹個不能及時實現的目標，為實現這壹目標而采取的身體或心理行動稱為問題解決。解決問題時妳必須遵循壹定的規則。所以壹個問題應該包括以下幾個環節:(1)初始狀態——問題給出的已知條件和物理習題中的已知條件；(2) gogl狀態——解題時要達到的終極目標，物理問題中的需求；(3)算符——應用這些原理把問題從初始狀態變為最終狀態，包括解決物理問題所要遵循的物理規律的原理，也要符合人們所知道的規律。
問題解決者在解決問題的過程中，要從初始狀態出發，通過壹系列的問題狀態，達到最終狀態。從初始狀態到最終狀態的所有問題狀態構成了問題空間，問題狀態的轉換需要解題者做壹些心理操作，從而構建解題的心理意象。這個心智圖像是個性化的，它因人而異，它包含的信息比問題本身多或少，受問題解決者長時記憶中儲存的知識影響。也就是說，問題解決者根據自己已有的知識，構建心智圖像，尋找解決方案。很多時候問題空間很大，允許操作的規則很多。這是壹個多解的問題；有時候問題空間雖然大，但是允許操作的規則有限，對應的問題解也很少。
解題過程也是壹個非常復雜的信息加工過程，而解題者是壹個信息加工系統，解題是系統與問題的互動。解決問題取決於這個信息處理系統的特點和問題結構。問題結構制約解決問題的過程，提供壹些可行的行動；問題解決者的特征是指他的短時記憶的容量，長時記憶中儲存的知識以及儲存和提取這些知識所需的時間。知識“模塊”(基礎題)儲存越多，提取這些“模塊”的速度就越快，解題效率就越高。
二、解決物理問題的心理操作
在解決問題時，題目中描述的物理現象被翻譯成物理圖像，輸入大腦進行暫時存儲，然後大腦會進行壹系列復雜的心理操作來解決問題。進行心理操作，壹要有操作的對象，二要有壹定的操作規則(包括操作的順序)。物理解題中的心理操作對象是儲存在大腦長時記憶中的物理知識的基本模塊。這些“模塊”的信息量和整合程度因人而異。操作規程必須符合本學科的原理和人們所知道的規律。所謂心理操作，是指對這些“模塊”進行加工、組合、連接、再創造的心理過程。沒有這些“模塊”，心理操作就失去了原材料。妳不能要求壹個沒有物理知識的人去解決物理問題。不管他有多聰明，他都不會解決物理問題。原因很簡單，因為在他的長時記憶中沒有儲存和加工的“模塊”。這就是巧婦難為無米之炊的原因。
解決物理問題的心理操作壹般分為三個階段:
第壹階段是檢索和提取階段。當要解決的問題輸入到大腦中，壹旦被吸引去解決，我們原有的知識、經驗和實踐感知就會發生變化，搜索、識別然後提取出儲存在大腦長期記憶中的相似、相似的“模塊”。這些“模塊”可以是物理某個部分或單元的知識，也可以是同類型的基礎習題。第壹階段的工作為第二階段的加工提供原料和必要的準備。當然，對於壹個復雜的問題，不壹定能壹次非常準確地提取出“模塊”，有時在處理過程中可以反復檢索提取。
第二階段是溝通處理階段。這個階段是心理運作非常重要的階段，包括采納、排斥、分解、組合、遷移、選擇、轉化、聯系、溝通。通過以上操作，問題空間逐漸確定，逐漸清晰。交流想法，形成策略。在這個階段，要對原有的“模塊”進行處理和重組，大腦皮層中的臨時神經連接會有部分被打開，有部分被臨時關閉和重組。這時就會產生新的創造性思維。解決問題從某個角度來說是壹種創造，尤其是在解決別人沒有解決的問題的時候。
操作時，有時需要將整個“模塊”分割成組件，直到無法再分割為止。根據需要排列每個“模塊”所包含的要素，根據需要重新組合上述分解的要素，根據提供的信息充分想象，克服思維定勢的影響逐步確定問題空間，形成解題策略。
第三級是反饋輸出級。經過第二階段的溝通處理，方案策略已經形成，再經過編輯、優化、計算、檢驗，將處理後的信息系統化、組織化，達到問題的最終狀態。此時，處理後的信息分為兩部分:壹部分通過功能器官輸出，另壹部分作為長時記憶的新“模塊”返回(反饋)到大腦。我們將用框圖來表示如下的心理操作過程:
心理操作是壹種個性化的思維模式。有的人在問題空間裏漫無目的的思考，卻無法組織，壹無所獲。而有些人，卻能在問題空間裏用極其有限的搜索代替幾乎無窮無盡的搜索，甚至在嘗試中不出任何差錯，有條不紊地奔向目標。
三，解決問題的案例分析
例1，壹個質量為m，電荷為q的物體可以在水平軌道ox內運動，O端有壹個垂直於軌道的固定壁。軌道在均勻電場中，場強為E，H方向沿ox為正。如圖2所示，壹個小物體從xo沿ox軌道運動，初速度為vo，運動時受到壹個恒定的摩擦力F，F
解答:如果我們分析以上問題所描述的物理現象，我們會從大腦的長時記憶中提取出四個基本的知識模塊:電勢能、動能、摩擦功、功能原理。而這四個模塊之間有什麽聯系，又是如何連接的？我們分兩種情況來討論:如果沒有摩擦力，物體的函數和電勢能可以相互轉化，因為物體與壁面的碰撞阱沒有損失能量，但函數和電勢能之和守恒；在有摩擦力的情況下，摩擦力的方向與小物體的運動方向相反，動能和電勢能都會逐漸減小，最後會停在O點。這就是小物體克服摩擦力所做的功等於折合動能和電勢能之和。我們可以使用如下框圖:
“模塊2”和“模塊3”從不同方面描述了物體狀態的變化，“模塊1”描述了克服摩擦力做功的過程。物體狀態的變化明顯是由摩擦做功引起的，所以“模1”與“模2、模3”之間存在因果關系，它們之間的數量關系由“模4”聯系起來(功能原理)。因為這個問題中物體的後距是壹個與過程量和功密不可分的物理量，也出現在做功的整個過程中，所以提取摩擦功的模數是合理的。根據圖中三列公式計算並不難，此處省略計算。
例2如圖，將質量為m的玩具車放在水平光滑的桌面上，車的平臺(車的壹部分)上有壹個質量可以忽略不計的彈簧。壹端固定在平臺上，另壹端用壹個質量為m的球將彈簧壓縮壹定距離，然後用細線捆綁。用手將車固定在桌面上，然後燒線，球就會彈出，落在車上的A點。如果車沒修好，細線燒了，球會落在車上哪裏？讓汽車保持足夠長的時間。球不會掉到車外。(1987高考題)
解決方法:這個問題可以分為小車運動和小車不運動兩種情況，有四種基本的物理過程，即小車不運動時球的平拋運動，小車運動時球與小車的相互作用，小車運動時球與小車的相對運動，小車運動時球的平拋運動。每壹個物理過程都可以看作是壹個存儲壹定信息的模塊。每個模塊都掌握了很多物理知識，包括平拋的運動學特征，重力的瞬時效應，空間積累效應，時間積累效應，車運動時情況更復雜。但經過分解篩選，可以發現四個過程與速度密切相關，這就使得通過速度將四個物理過程聯系起來成為可能，如框圖所示:
在圖5中，已經說明了每個“模塊”的從屬關系、要滿足的物理規律以及它們之間的連接條件。解決問題的思路已經溝通好了，構建壹個數學模型來解決並不難。
例3，壹根細繩穿過某個滑輪，兩端各有質量為m和m的物體，如圖6所示，而
M & gtM，M還在地上。當M自由下落距離為h時，繩子開始與M和M相互作用，繩子在極短的時間內被拉緊。繩子剛拉緊M能上升的最大高度是多少？
解答:這道題的整個物理過程可以分為三個階段。第壹階段:M處於自由落體狀態。第二階段:繩子分別與物體相互作用。第三階段:M和M分別勻速運動。三個階段的關系是，第壹階段M的最終速度V正好是第二階段M與繩子相互作用前的初速度。在第二階段，M和繩子相互作用後的速度V就是第三階段M的初速度。如圖7所示。
從圖7中可以看出，每個階段本質上都是壹個知識“模塊”，但每個“模塊”所包含的知識容量不同，每個“模塊”都有自己的特點和應滿足的規律。這些規則是操作規則。這三個“模塊”自然連接起來，形成壹個完整清晰的圖像，再計算起來也不難。
人類認知的理論不僅應該解釋人們如何進行復雜的思考和解決問題，還應該解釋人們如何學會這樣做。研究問題解決者對物理問題所建構的心智圖像，目的是了解他們對物理知識的組織和加工能力。物理學習中重理解輕記憶的做法是不充分的，也是沒有根據的。解題的成功在於他們高度組織化的物理知識，很多類似的問題都儲存在他們的記憶中。在物理教學中，不宜讓學生盲目做題，不談習題的交流與演化，不引導學生做出正確的定性分析。那些解題成功，解題策略好的人，大多是先對問題進行定性分析，探索出解題思路後再進行定量分析。