2019高考物理大二輪復(fù)習(xí) 題型三 計(jì)算題課件.ppt

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題型三計(jì)算題 題型分析 增分策略 計(jì)算題文字?jǐn)⑹隽恳话爿^大 往往涉及多個物理過程 所給物理情境較復(fù)雜 涉及的物理模型較多且不明顯 甚至很隱蔽 要運(yùn)用較多的物理規(guī)律進(jìn)行論證或計(jì)算才能求得結(jié)論 題目的分值也較重 高考中的計(jì)算題考點(diǎn)相對固定 主要有以下幾個方面 勻變速直線運(yùn)動規(guī)律的應(yīng)用 用動力學(xué)和能量觀點(diǎn)處理多過程問題 帶電粒子在電場 磁場或復(fù)合場中的運(yùn)動 運(yùn)用動力學(xué)和能量觀點(diǎn)分析電磁感應(yīng)問題 題型分析 增分策略 一 審題要慢 答題要快只有認(rèn)真審題 透徹理解命題的意圖 試題給定的物理情境 各物理量間的對應(yīng)關(guān)系 物理過程所遵循的物理規(guī)律 才能快速正確答題 所謂審題要慢 就是要仔細(xì) 要審?fù)?關(guān)鍵的詞句理解要到位 能夠深入挖掘試題的條件 提取解題所需要的相關(guān)信息 排除干擾因素 要做到這些 必須通讀試題 對于括號內(nèi)的內(nèi)容 千萬不要忽視 題型分析 增分策略 二 建立模型 總體把握建模是解題過程中最為關(guān)鍵的一個環(huán)節(jié) 無論是簡單問題還是復(fù)雜問題 都需要正確建立模型 建模可以從 數(shù) 形 鏈 三個方面進(jìn)行 所謂 數(shù) 即物理量 可以是具體數(shù)據(jù) 也可以是符號 所謂 形 就是將題設(shè)物理情境以圖形的形式呈現(xiàn)出來 所謂 鏈 即情境鏈接和條件關(guān)聯(lián) 情境鏈接就是將物理情境分解成各個物理子過程 并將這些子過程由 數(shù) 形 有機(jī)地鏈接起來 條件關(guān)聯(lián)即 數(shù) 間關(guān)聯(lián)或存在的臨界條件關(guān)聯(lián)等 數(shù) 形 鏈 三位一體 三維建模 一般分三步 題型分析 增分策略 1 分析和分解物理過程 確定不同過程的初 末狀態(tài) 將狀態(tài)量與過程量對應(yīng)起來 2 畫出關(guān)聯(lián)整個物理過程的思維導(dǎo)圖 對于物體的運(yùn)動和相互作用過程 直接畫出運(yùn)動過程草圖 3 在圖上標(biāo)出物理過程和對應(yīng)的物理量 建立情境鏈接和條件關(guān)聯(lián) 完成情境模型 題型分析 增分策略 三 必要的文字說明必要的文字說明的目的是說明物理過程和答題依據(jù) 應(yīng)該從以下幾個方面給予考慮 1 說明研究對象 個體或系統(tǒng) 尤其是要用整體法和隔離法相結(jié)合求解的題目 一定要注意研究對象的轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化問題 2 畫出受力分析圖 電路圖 光路圖或運(yùn)動過程的示意圖 3 說明所設(shè)字母的物理意義 4 說明規(guī)定的正方向 零勢能點(diǎn) 面 5 說明題目中的隱含條件 臨界條件 6 說明所列方程的依據(jù) 名稱及對應(yīng)的物理過程或物理狀態(tài) 7 說明所求結(jié)果的物理意義 有時需要討論分析 題型分析 增分策略 四 要有必要的方程式物理方程式是表達(dá)的主體 如何寫出 要重點(diǎn)注意以下幾點(diǎn) 1 寫出的方程式 這是評分依據(jù) 必須是最基本的 不能以變形的結(jié)果式代替方程式 這是相當(dāng)多的考生所忽視的 如帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動時應(yīng)有qvB 而不是其變形結(jié)果式 2 先寫表達(dá)式 后統(tǒng)一代入數(shù)值運(yùn)算 3 保持方程形式 不要用連等式 不斷地 續(xù) 進(jìn)一些內(nèi)容 4 方程式用到多個的 應(yīng)分式布列 分步得分 不要合寫一式 以免一錯而導(dǎo)致全錯 對各方程式最好能編號 題型分析 增分策略 五 要有必要的演算過程及明確的結(jié)果1 演算時一般先進(jìn)行推導(dǎo)運(yùn)算 從列出的一系列方程推導(dǎo)出結(jié)果的表達(dá)式 最后代入數(shù)據(jù)得出結(jié)果 這樣既有利于減輕運(yùn)算負(fù)擔(dān) 又有利于一般規(guī)律的發(fā)現(xiàn) 同時也能避免中間環(huán)節(jié)運(yùn)算錯誤 導(dǎo)致整個運(yùn)算過程全部錯誤 2 數(shù)據(jù)的書寫一般要用科學(xué)記數(shù)法 3 計(jì)算結(jié)果有效數(shù)字的位數(shù)應(yīng)根據(jù)題意確定 一般應(yīng)與題目中的數(shù)據(jù)相近 取兩位或三位即可 如有特殊要求 應(yīng)按要求確定 4 計(jì)算結(jié)果是數(shù)據(jù)的要有單位 若結(jié)果是字母符號的不用帶單位 題型分析 增分策略 六 解題過程中的小竅門1 代入數(shù)據(jù) 解方程的具體過程 可以不寫出 2 所涉及的幾何關(guān)系只需寫出判斷結(jié)果而不必證明 3 重要結(jié)論的文字表述要寫出來 4 所求的方程若有多個解 都要寫出來 然后通過討論 舍去不符合條件的 5 數(shù)字相乘時 數(shù)字之間不要用 而應(yīng)用 進(jìn)行連接 相除時也不要用 而應(yīng)用分式 題型分析 增分策略 七 使用各種字母符號要規(guī)范1 字母符號要書寫清楚 規(guī)范 忌字跡潦草 閱卷時因?yàn)?v r 不分 M m 或 L l 大小寫不分 G 的草體像 a 希臘字母 筆順或形狀不對而被扣分也屢見不鮮 2 尊重題目所給定的符號 一定不要再另立符號 如題目給出半徑是r 若寫成R就算錯 3 一個字母在一個題目中只能用來表示一個物理量 忌一字母多用 一個物理量在同一題中不能有多個符號 以免混淆 4 尊重習(xí)慣用法 如拉力用F 摩擦力用Ff表示 閱卷人一看便明白 如果用反了就會帶來誤解 題型分析 增分策略 5 角標(biāo)要講究 角標(biāo)的位置應(yīng)當(dāng)在右下角 表征物理量特點(diǎn) 比字母本身小許多 角標(biāo)的選用亦應(yīng)講究 如通過A點(diǎn)的速度用 vA 就比用 v1 好 通過某相同點(diǎn)的速度 按時間順序第一次用 v1 第二次用 v2 就很清楚 如果倒置 必然帶來誤解 6 物理量單位的符號源于人名的單位 由單個字母表示的應(yīng)大寫 如庫侖C 亨利H 由兩個字母組成的單位 一般前面的字母用大寫 后面的字母用小寫 如Hz Wb 題型分析 增分策略 八 學(xué)科語言要規(guī)范1 學(xué)科術(shù)語要規(guī)范 如 定律 定理 公式 關(guān)系 定則 等詞要準(zhǔn)確 不要有 牛頓運(yùn)動定理 動能定律 四邊形公式 油標(biāo)卡尺 等錯誤說法 2 語言要富有學(xué)科特色 如在有圖示的坐標(biāo)系中將某方向說成 西南方向 南偏西45 向左下方 等均是不規(guī)范的 應(yīng)說成 與x軸正方向的夾角為135 或 如圖所示 等 題型分析 增分策略 九 繪制圖形 圖象要清晰 準(zhǔn)確1 必須用鉛筆 便于修改 圓規(guī) 刻度尺 三角板繪制 反對隨心所欲徒手畫 2 畫出的示意圖 受力分析圖 電路圖 光路圖 運(yùn)動過程圖等 應(yīng)大致能反映有關(guān)量的關(guān)系 圖文要對應(yīng) 3 畫函數(shù)圖象時 要畫好坐標(biāo)原點(diǎn)和坐標(biāo)軸上的箭頭 標(biāo)好物理量的符號 單位及坐標(biāo)軸上的數(shù)據(jù) 一 二 一 力學(xué)計(jì)算題熱點(diǎn)例析一 牛頓運(yùn)動定律 運(yùn)動學(xué)公式 受力分析與數(shù)學(xué)知識的綜合應(yīng)用例1如圖所示 一質(zhì)量m 0 4kg的小物塊 以v0 2m s的初速度 在與斜面成某一夾角的拉力F作用下 沿粗糙斜面向上做勻加速運(yùn)動 經(jīng)t 2s的時間物塊由A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn) 到達(dá)B點(diǎn)的速度為8m s 已知斜面傾角 30 重力加速度g取10m s2 1 求物塊加速度的大小及A B間的距離 2 若拉力F與水平面夾角為60 時 所用拉力為N 則動摩擦因數(shù)為多大 一 二 一 二 2 設(shè)物塊所受支持力為FN 所受摩擦力為Ff 拉力與斜面間的夾角為 受力分析如圖所示 根據(jù)幾何關(guān)系 60 30 由牛頓第二定律得Fcos mgsin Ff maFsin FN mgcos 0Ff FN 一 二 技巧點(diǎn)撥牛頓運(yùn)動定律的兩類動力學(xué)問題 實(shí)際上就是力和運(yùn)動關(guān)系的問題 當(dāng)知道了物體的受力情況 就可以根據(jù)牛頓第二定律求出加速度 進(jìn)而結(jié)合物體的初始條件確定它做什么運(yùn)動 當(dāng)知道了物體的運(yùn)動情況 根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式求出加速度 再根據(jù)牛頓運(yùn)動定律求出物體受的力 可見加速度是十分關(guān)鍵的物理量 一 二 二 動力學(xué)和能量轉(zhuǎn)化與守恒的綜合應(yīng)用例2如圖所示 一根輕繩繞過光滑的輕質(zhì)定滑輪 兩端分別連接物塊A和B B的下面通過輕繩連接物塊C A鎖定在地面上 已知B和C的質(zhì)量均為m A的質(zhì)量為m B和C之間的輕繩長度為l 初始時C離地的高度也為l 現(xiàn)解除對A的鎖定 物塊開始運(yùn)動 設(shè)物塊可視為質(zhì)點(diǎn) 落地后不反彈 重力加速度大小為g 求 1 A剛上升時的加速度大小a 2 A上升過程的最大速度大小vm 3 A離地的最大高度H 一 二 一 二 技巧點(diǎn)撥 1 分析物體在每段運(yùn)動過程中的受力特點(diǎn)和運(yùn)動特點(diǎn) 從而分析出物體在運(yùn)動中遵循的規(guī)律 在應(yīng)用動能定理解題時首先要弄清物體的受力情況和做功情況 2 應(yīng)用動能定理列式時要注意運(yùn)動過程的選取 可以全過程列式 也可以分過程列式 一 二 拓展訓(xùn)練 2016 全國卷 輕質(zhì)彈簧原長為2l 將彈簧豎直放置在地面上 在其頂端將一質(zhì)量為5m的物體由靜止釋放 當(dāng)彈簧被壓縮到最短時 彈簧長度為l 現(xiàn)將該彈簧水平放置 一端固定在A點(diǎn) 另一端與物塊P接觸但不連接 AB是長度為5l的水平軌道 B端與半徑為l的光滑半圓軌道BCD相切 半圓的直徑BD豎直 如圖所示 物塊P與AB間的動摩擦因數(shù) 0 5 用外力推動物塊P 將彈簧壓縮至長度l 然后放開 P開始沿軌道運(yùn)動 重力加速度大小為g 1 若P的質(zhì)量為m 求P到達(dá)B點(diǎn)時速度的大小 以及它離開圓軌道后落回到AB上的位置與B點(diǎn)之間的距離 2 若P能滑上圓軌道 且仍能沿圓軌道滑下 求P的質(zhì)量的取值范圍 一 二 解析 1 依題意 當(dāng)彈簧豎直放置 長度被壓縮至l時 質(zhì)量為5m的物體的動能為零 其重力勢能轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能 由機(jī)械能守恒定律 彈簧長度為l時的彈性勢能為Ep 5mgl 設(shè)P的質(zhì)量為m 到達(dá)B點(diǎn)時的速度大小為vB 由能量守恒定律得 一 二 一 二 一 二 三 動量守恒定律在動力學(xué)中的綜合應(yīng)用例3如圖所示 光滑水平直軌道上有三個滑塊A B C 質(zhì)量分別為mA mC 2m mB m A B用細(xì)繩連接 中間有一壓縮的輕彈簧 彈簧與滑塊不拴接 開始時A B以共同速度v0運(yùn)動 C靜止 某時刻細(xì)繩突然斷開 A B被彈開 然后B又與C發(fā)生碰撞并粘在一起 最終三滑塊速度恰好相同 求 1 B與C碰撞前A B的速度 2 彈簧具有的彈性勢能 一 二 解析 1 A B被彈開的過程中 A B系統(tǒng)動量守恒 設(shè)彈開后A B速度分別為vA vB 有3mv0 2mvA mvB全過程動量守恒 3mv0 5mvA 一 二 規(guī)律方法靈活運(yùn)用動量守恒定律解決問題1 分析題意 明確研究系統(tǒng) 2 分析系統(tǒng)的受力情況 判斷系統(tǒng)動量是否守恒 3 規(guī)定正方向 確定系統(tǒng)的始末狀態(tài)動量的大小及方向 注意 在研究地面上物體間相互作用的過程時 各物體運(yùn)動的速度一般取地面為參考系 4 根據(jù)動量守恒定律列方程求解 5 對求解的結(jié)果加以分析 驗(yàn)證和說明 一 二 二 電磁學(xué)計(jì)算題熱點(diǎn)例析一 帶電粒子在電磁場中的運(yùn)動例1在如圖所示的xOy坐標(biāo)系的第一象限的三角形區(qū)域AOB內(nèi)有垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場 將一質(zhì)量為m 電荷量為 q的粒子 重力不計(jì) 從坐標(biāo)原點(diǎn)O以初速度v0垂直于AB射入磁場 已知A的坐標(biāo)為 B的坐標(biāo)為 3a 0 1 欲使粒子能夠再次經(jīng)過x軸上的OB段 求磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的最小值及在磁感應(yīng)強(qiáng)度最小的情況下粒子在磁場中運(yùn)動的軌跡方程 2 在第 1 問中的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的情況下 在第四象限另有一矩形磁場 使粒子經(jīng)過x軸后立即進(jìn)入該磁場 然后粒子恰好從B點(diǎn)離開此矩形磁場返回到第一象限 求該磁場的最小面積 取 1 732 一 二 答案見解析解析 1 粒子進(jìn)入磁場后的軌跡圓與磁場邊界相切時 磁感應(yīng)強(qiáng)度最小 如圖甲所示 甲 一 二 2 如圖乙所示 粒子進(jìn)入第四象限矩形磁場區(qū)域時的速度方向與x軸正方向成60 角斜向下根據(jù)幾何關(guān)系 有 乙 一 二 技巧點(diǎn)撥 1 判定洛倫茲力的方向用左手定則 特別注意是負(fù)電荷的情況 2 根據(jù)題意 認(rèn)真審題 確定圓心和半徑 畫出軌跡示意圖 3 確定半徑的方法 作出輔助線 構(gòu)成直角三角形 利用勾股定理或函數(shù)關(guān)系進(jìn)行求解 一 二 一 二 一 二 一 二 一 二 一 二 技巧點(diǎn)撥解決帶電粒子在復(fù)合場中運(yùn)動問題的突破口是合理選取研究過程 應(yīng)用運(yùn)動學(xué)公式求解 一 二 拓展訓(xùn)練1如圖所示 足夠大的熒光屏ON垂直于xOy坐標(biāo)面 與x軸夾角為30 當(dāng)y軸與ON間有沿 y方向 電場強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場時 一質(zhì)量為m 電荷量為 q的離子從y軸上的P點(diǎn) 以速度v0 沿x軸正向射入電場 恰好垂直打到熒光屏上的M點(diǎn) 圖中未標(biāo)出 現(xiàn)撤去電場 在y軸與ON間加上垂直坐標(biāo)面向里的勻強(qiáng)磁場 相同的離子仍以速度v0從y軸上的Q點(diǎn)沿x軸正向射入磁場 也恰好垂直打到熒光屏上的M點(diǎn) 離子的重力不計(jì) 一 二 1 求離子在電場中運(yùn)動的時間t1 2 求P點(diǎn)距O點(diǎn)的距離y1和離子在磁場中運(yùn)動的加速度大小a 3 若相同的離子分別從y軸上的不同位置以速度v ky y 0 k為常數(shù) 沿x軸正向射入磁場 離子都能打到熒光屏上 求k應(yīng)滿足的條件 一 二 一 二 一 二 二 應(yīng)用動力學(xué)和能量觀點(diǎn)處理電磁感應(yīng)問題例3如圖所示 通過水平絕緣傳送帶輸送完全相同的正方形單匝銅線框 為了檢測出個別未閉合的不合格線框 讓線框隨傳送帶通過一固定勻強(qiáng)磁場區(qū)域 磁場方向垂直于傳送帶平面向下 觀察線框進(jìn)入磁場后是否相對傳送帶滑動就能夠檢測出未閉合的不合格線框 已知磁場邊界MN PQ與傳送帶運(yùn)動方向垂直 MN與PQ間的距離為d 磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B 各線框質(zhì)量均為m 電阻均為R 邊長均為l l d 傳送帶以恒定速度v0向右運(yùn)動 線框與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為 重力加速度為g 線框在進(jìn)入磁場前與傳送帶的速度相同 其右側(cè)邊平行于MN進(jìn)入磁場 當(dāng)閉合線框的右側(cè)邊經(jīng)過邊界PQ時又恰好與傳送帶的速度相同 設(shè)傳送帶足夠長 且在傳送帶上線框始終保持右側(cè)邊平行于磁場邊界 對于閉合線框 求 一 二 1 線框的右側(cè)邊剛進(jìn)入磁場時所受安培力的大小 2 線框在進(jìn)入磁場的過程中運(yùn)動加速度的最大值以及速度的最小值 3 從線框右側(cè)邊剛進(jìn)入磁場到穿出磁場后又相對傳送帶靜止的過程中 傳送帶對該閉合銅線框做的功 答案見解析 一 二 一 二 3 線框從右側(cè)邊進(jìn)入磁場到運(yùn)動至磁場邊界PQ的過程中線框受摩擦力Ff mg由功的公式WFf1 Ffd解得WFf1 mgd閉合線框出磁場與進(jìn)入磁場的受力情況相同 則完全從磁場出來的瞬間速度為v 在線框完全出磁場后到與傳送帶速度相同的過程中 設(shè)其位移為x 解得x d l閉合線框從其右側(cè)邊剛出磁場到與傳送帶共速的過程中位移x x l d在此過程中摩擦力做功WFf2 mgd因此 閉合銅線框從剛進(jìn)入磁場到穿出磁場后又相對傳送帶靜止的過程中 傳送帶對閉合銅線框做的功W WFf1 WFf2 2 mgd 一 二 技巧點(diǎn)撥解決這類問題的基本方法 1 用法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律確定感應(yīng)電動勢的大小和方向 2 畫出等效電路 求出回路中電阻消耗電功率的表達(dá)式 3 分析導(dǎo)體機(jī)械能的變化 用能量守恒得到機(jī)械功率的改變與回路中電功率的改變所滿足的方程 4 感應(yīng)電路中的功能關(guān)系分析 準(zhǔn)確把握安培力的特點(diǎn) F BIl v B與I垂直 功是能量轉(zhuǎn)化的量度 外力 克服安培力做多少功 就有多少其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能 同理 安培力做功的過程是電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的過程 安培力做多少功就有多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能 一 二 拓展訓(xùn)練2如圖所示 兩條相同的L形金屬導(dǎo)軌平行固定且相距d 1m LM OP在同一水平面上且處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場中 磁感應(yīng)強(qiáng)度B1 1T MN PQ與水平面成37 角 有垂直于軌道平面向下的勻強(qiáng)磁場 磁感應(yīng)強(qiáng)度B2 3T 金屬棒ab質(zhì)量為m1 0 2kg 電阻R1 1 金屬棒ef質(zhì)量為m2 0 5kg 電阻為R2 2 其他電阻不計(jì) ab置于光滑水平導(dǎo)軌上 ef置于動摩擦因數(shù) 0 5的傾斜導(dǎo)軌上 均與導(dǎo)軌垂直且接觸良好 從t 0時刻起 ab棒在水平恒力F1的作用下由靜止開始向右運(yùn)動 ef棒在沿斜面向上的力F2的作用下保持靜止?fàn)顟B(tài) 當(dāng)ab棒勻速運(yùn)動時撤去力F2 金屬棒ef恰好不向上滑動 設(shè)滑動摩擦力等于最大靜摩擦力 ab始終在水平導(dǎo)軌上運(yùn)動 sin37 0 6 cos37 0 8 g取10m s2 求 一 二 1 當(dāng)金屬棒ab勻速運(yùn)動時 其速度為多大 2 金屬棒ab在運(yùn)動過程中最大加速度的大小 3 金屬棒ab從靜止開始到勻速運(yùn)動用時1 2s 此過程中金屬棒ef產(chǎn)生的焦耳熱為多少 答案 1 5m s 2 8 3m s2 3 1 7J 一 二 解析 1 金屬棒ef恰好不上滑 由平衡條件得m2gsin37 m2gcos37 B2Id由閉合電路歐姆定律得E I R1 R2 金屬棒ab產(chǎn)生電動勢E B1dv解得v 5m s 2 金屬棒ab勻速運(yùn)動時 由平衡條件得F1 B1Id也就是金屬棒ab在受到F1作用還沒有滑動時 加速度最大 由牛頓第二定律得 一 二