穩(wěn)、準、狠地高效學(xué)習(xí)高中物理知識及提高解題技巧

唐浩錚+唐懷云??

摘要：高中物理知識繁多，各章節(jié)板塊交叉重合多，通過重疊各模型以交叉的考察各章節(jié)知識點非常常見。本文以2017年全國高考理綜（卷Ⅰ）物理第25題（20分）為例，淺述如何準確快速的分析試題中各種重合模型的關(guān)鍵考點，快速找到解題方法，提高解題技巧。

關(guān)鍵詞：2017年全國卷；物理；思路分析

2017年全國高考理綜（卷Ⅰ）物理第25題（20分）如下：

真空中存在電場強度大小為E1的勻強電場，一帶電油滴在該電場中豎直向上做勻速直線運動，速度大小為v0，在油滴處于位置A時，將電場強度的大小突然增大到某值，但保持其方向不變。持續(xù)一段時間t1后，又突然將電場反向，但保持其大小不變；再持續(xù)同樣一段時間后，油滴運動到B點。重力加速度大小為g。

（1） 油滴運動到B點時的速度；（2）求增大后的電場強度的大??；為保證后來的電場強度比原來的大，試給出相應(yīng)的t1和v0應(yīng)滿足的條件。已知不存在電場時，油滴以初速度v0做豎直上拋運動的最大高度恰好等于B、A兩點間距離的兩倍。

分析：該題在電場和重力場重合模型中，深入考查學(xué)生對力與運動的理解。第一問考查由力學(xué)到運動學(xué)的分析及計算，第二問則設(shè)定運動學(xué)條件，反向考查由運動學(xué)到力學(xué)的分析和計算。

思路一：在思維慣性下，從受力分析與物體運動的角度出發(fā)，從最基礎(chǔ)的力與運動的角度直觀對各點及運動過程進行力學(xué)和運動學(xué)分析進行解題。

首先設(shè)正方向，以豎直向上為正方向，在電場強度為E1時，在A點，油滴處于受力平衡狀態(tài)，故有qE1=mg ①（設(shè)油滴的質(zhì)量為m，電荷量為q），在A點，電場增強后，有qE>mg（E為增強后的電場強度），而有qE-mg=ma1 ②，以加速度a1豎直向上做勻加速直線運動，持續(xù)t1。到達點P，此時，Vp=V0+a1t1 ③，Hap=V0t1+a1t21/2=（V0+Vp）t1/2 ④，在P點，反向電場方向，油滴受向下電場力和重力雙重加速，有qE+mg=ma2⑤，a2豎直向下同Vp方向相反，取減號，經(jīng)過時間t1，到達B點。在B點，有Vb=Vp-a2t1 ⑥，Hpb=Vpt1-a2t21/2=（Vp+Vb）t1/2 ⑦。聯(lián)立方程①②③⑤⑥，從而解出第一問Vb=V0-2gt1 ⑧

對于第二問，附加條件中，以V0為初速度的豎直上拋運動，豎直上拋高度h= V20/2g，若B點在A點上方，則有Hab=Hap+Hpb=h/2=V20/4g ⑨，聯(lián)立方程①②③④⑤⑥⑦⑧⑨，解得E=（V20/4g2t21-2V0/gt1+2）E1，E>E1，則E/E1= V20/4g2t21-2V0/gt1+2>1；

若B點在A點下方，則有Hab=Hap+Hpb=-h/2=-V20/4g ⑩，聯(lián)立方程①②③④⑤⑥⑦⑧⑩，解得E/E1=-V20/4g2t21-2V0/gt1+2

思路二：如對力與運動章節(jié)理解得更加深入的話，通過仔細分析題干，該題涉及力、時間、速度的關(guān)系，且除了重力加速度g之外，加速度計算過程繁雜，從而非常適合應(yīng)用動量、沖量定理，避免加速度的計算，而迅速提高解題效率，節(jié)省時間。

首先，同樣取豎直向上為正方向，在V0勻速運動階段，同樣有qE1=mg①。在A點增強電場E后，經(jīng)過t1，到達p點的運動過程，根據(jù)沖量動量定理，有 qEt1-mgt1=mVp-mV0②，Hap=（V0+Vp）t1/2 ③。在P點反向電場，經(jīng)過t1，到達B點的運動過程，則有qEt1+mgt1=mVb-mVp ④， Hpb= （Vp+Vb）t1/2 ⑤。聯(lián)立方程①②④，則方便計算出Vb=V0-2gt1⑥。對于第二問，B在A上方時，附加條件Hab=Hap+Hpb=V20/4g ⑦，聯(lián)立方程①②③⑤⑥⑦，同樣能方便的計算得E=（V20/4g2t21-2V0/gt1+2）E1；B在A下方時，Hab=Hap+Hpb =-h/2=-V20/4g ⑧，聯(lián)立方程①②③⑤⑥⑧，解得E/E1=-V20/4g2t21-2V0/gt1+2。

以上兩種思路中，思路一中，考生容易非常慣性的從最基本的受力分析出發(fā)，應(yīng)用牛頓第一第二定律及運動學(xué)及電場計算公式，通過對A，P和B三點及兩個過程進行受力分析及運動學(xué)公式計算，其中包含繁雜的變換和大量的計算，最終雖可計算得出正確的結(jié)果，但造成該題難度大的假象。從該思路出發(fā)的解題難度大的地方在于：（1）由于有兩個受力不平衡的勻變速直線運動過程，要對三個點進行受力與運動學(xué)分析，加速度的計算較為繁雜；（2）需選擇恰當(dāng)?shù)挠嬎愎剑谖灰频挠嬎氵^程中，如果不能恰當(dāng)運用s=（V0+Vt）t/2的計算公式，而使用了s=V0t+at2/2進行計算，計算量和計算難度會更大，解題的難度和耗時會更加嚴重。

而思路二是建立在考生對力與運動更加深刻的理解和熟悉的基礎(chǔ)上，對由力與運動章節(jié)引申出來的動量和沖量定理的理解更加深刻，通過仔細分析題干中給出的各個關(guān)鍵信息，分析從A到P和從P到B的兩個過程，減少了分析的對象，且能非常迅速的列出關(guān)鍵的沖量動量方程；此外，由于不涉及加速度的計算，在位移計算過程中只能選擇s=（V0+Vt）t/2進行計算，從而進一步簡化了計算，降低了計算量，保證正確率，從而降低了難度，也實現(xiàn)了考試對考生的區(qū)分和篩選過程。

通過對2017年全國理綜（卷Ⅰ）物理第25題分析，筆者提煉出“穩(wěn)”“準”“狠”三個字，以便在日常的高中物理學(xué)習(xí)及考試解題過程中實現(xiàn)高效和高正確性。

第一個字是“穩(wěn)”?！胺€(wěn)”是指以主線帶支線，穩(wěn)穩(wěn)的掌握各知識點。只有對主線內(nèi)容理解掌握到位，才能更加深刻的理解各個知識分支。高中物理有明顯的幾個主線，如力與運動，電磁學(xué)、光學(xué)等，以本題為例，本題雖是重力場和電場模型的重疊，但無論重力場還是電場都屬于力場，其作用的本質(zhì)仍是力，只是形式不同。而整個高中物理中涉及的運動類型基本只有兩種，勻變速運動和圓周運動，而考試題型大多是各種力的形式和運動形式的結(jié)合，只有我們對力與運動這一主線能理解得非常到位，才能更加深刻的理解由此衍生出的各種定理、作用力形式和運動形式及其結(jié)合，這是充分備考的基本要求。

第二個字是“準”?！皽省笔侵该鎸︻}干，能準確的提出題干考點要素，正確分析試題中所對應(yīng)的物理知識點及模型，剔除題干中的無用信息和（或）迷惑性的信息。以本題為例，題干中隱藏了加速度這一內(nèi)容，而計算第一問過程中初看必須要涉及加速度及其計算，這其實是一個陷阱，也是一個篩選考生的過程，考生一旦從加速度的角度入手進行解題計算，很有可能由于過大的計算量而放棄或計算錯誤第二問，而毫無疑問，該題的主要分數(shù)分布在第二問；此外，第二問中未明確A點B點的相對位置，因此這里也是一個隱藏的陷阱，考生容易陷入思維盲區(qū)而丟分。因此準確地對題干信息進行分析和歸納，識別題干中設(shè)置的陷阱，是考試過程中非常重要的一項能力，在平日的學(xué)習(xí)練習(xí)中，在“穩(wěn)”的基礎(chǔ)上多對題干進行分析和歸納才能實現(xiàn)“準”。

第三個字是“狠”?！昂荨笔侵冈跍蚀_分析題干的基礎(chǔ)上，能快速地將教科書知識點應(yīng)用于試題考點，而不陷入慣性思維，實現(xiàn)庖丁解牛般的高效解題。這點不僅需要非常扎實的“穩(wěn)”、“準”基礎(chǔ)，更需要對各種題型、模型具有敏銳的洞察力。以本題為例，考查的是非常常見的重力場和電場的重疊模型，結(jié)合勻變速直線運動，可以說考查的是非常核心的物理素養(yǎng)和能力，若非常慣性的應(yīng)用力與運動的大量公式進行計算，屬于事倍而功半，而非常巧妙和敏銳的應(yīng)用動量沖量定理進行快速高效解題就很好地體現(xiàn)了“狠”這個特點，事半功倍。

總結(jié)起來，漫漫高考猶如取經(jīng)路，要歷經(jīng)千難萬險?！胺€(wěn)”如孫悟空的金剛不壞之軀，“穩(wěn)”才有挑戰(zhàn)取經(jīng)路上各種難關(guān)的底氣；而“準”是識別題干關(guān)鍵信息、題干陷阱的火眼金睛；“狠”則是筋斗云，能快速、高效的讓我們達到正確解題的彼岸。多學(xué)習(xí)，多思考，“學(xué)而不思則罔，思而不學(xué)則殆”，做到“穩(wěn)”“準”“狠”，為我們高考的漫漫取經(jīng)路保駕護航，勝利達到目標(biāo)。

作者簡介：唐浩錚，湖南省長沙市，湖南省長沙市稻田中學(xué)G1501班；唐懷云，湖南省邵陽市，湖南省邵陽市第五中學(xué)。endprint