（课标通用）2020高考物理二轮复习 3计算题提分技巧课件

三计算题提分技巧——规范答题多得分物理计算题历来是高考拉分题，试题综合性强，涉及物理过程较多，所给物理情境较复杂，物理模型较模糊甚至很隐蔽，运用的物理规律也较多，对考生的各项能力要求很高，为了在物理计算题上得到理想的分值，应做到细心审题、用心析题、规范答题．1．读题“读题”是从题目中获取信息的最直接方法，一定要全面、细心，读题时不要急于求解，对题中关键的词语要多加思考，搞清其含义，对特殊字、句、条件要用着重号加以标注；要重点看清题目中括号内的附加条件及题目给出的图形及图象等．技巧1细心审题，做到一“读”二“思”三“析”2．思题“思题”就是默读试题，是物理信息内化的过程，它能解决漏看、错看等问题．边读题边思考、边联想，以弄清题目中所涉及的现象和过程，排除干扰因素，充分挖掘隐含条件．3．析题“析题”就是在“思题”获取一定信息的基础上，充分挖掘大脑中所储存的知识信息，准确、全面、快速思考，要对研究对象的各个运动过程进行剖析，建立起清晰的物理图景，确定每一个过程对应的物理模型、规律及各过程间的联系．【典例1】如图所示，PQ和MN是固定于倾角为30°斜面内的平行光滑金属轨道，轨道足够长，其电阻可忽略不计．金属棒ab、cd放在轨道上，始终与轨道垂直，且接触良好．金属棒ab的质量为m1＝200g、金属棒cd的质量为m2＝100g，长度均为L＝2m、电阻均为R＝3Ω；两金属棒的长度恰好等于轨道的间距，并与轨道形成闭合回路．整个装置处在垂直斜面向上、磁感应强度为B＝0.5T的匀强磁场中，若锁定两金属棒不动，金属棒cd受到与其垂直且沿斜面向上的恒力F＝1.5N作用．某时刻t0＝0时，同时解锁让两棒都从静止开始运动，直到t1＝2.4s时金属棒ab开始做匀速运动．重力加速度为g＝10m/s2.求：(1)t1＝2.4s时，金属棒ab的热功率；(2)t1＝2.4s时，金属棒ab和金属棒cd的速度大小分别是多少；(3)0～2.4s内通过金属棒ab的电荷量；(4)0～2.4s内金属棒ab产生的焦耳热．审题指导第1步：细读题明情景PQ、MN轨道光滑，ab、cd与轨道接触良好，长度已知，磁场垂直轨道平面斜向上，ab、cd先锁定，加力F向上拉cd，某时刻解锁．第2步：深思考理过程由于Fm2gsinθ，F＝(m1＋m2)gsinθ知，解锁后，ab必须先加速下滑，后匀速，cd则是上滑的．第3步：用心析找规律①由ab匀速可由m1gsinθ＝BIL求电流I.②由F＝(m1＋m2)gsinθ，可判断ab、cd二者动量守恒．③利用题中给出的时间t，联想到BILΔt＝Δmv，而IΔt＝q，所以对ab利用动量定理(m1gsinθ)t1－BILt1＝m1v1，求q.④求焦耳热时，显然Q＝I2Rt不能用；考虑能量守恒，就要求ab、cd各自的位移x1、x2，动量守恒有m1x1＝m2x2，电荷量q＝ΔΦ2R＝BLx1＋x22R，可解得x1、x2.由能量守恒规律知Fx2＋m1gx1sinθ＝m2gx2sinθ＋Q＋12m1v21＋12m2v22，求出Q再分配到ab上的焦耳热为Q1＝12Q.解析(1)t1＝2.4s时金属棒ab开始做匀速运动，所以有ILB＝m1gsinθ，①金属棒ab的热功率P1＝I2R，②由①②式解得P1＝3W.(2)以金属棒ab、金属棒cd系统为研究对象，沿斜面方向合力F－(m1＋m2)gsinθ＝0，所以动量守恒，由动量守恒定律有m1v1＝m2v2，③金属棒ab切割磁感线产生的电动势E1＝BLv1，④金属棒cd切割磁感线产生的电动势E2＝BLv2，⑤回路中产生的感应电流I＝E1＋E22R，⑥由①③④⑤⑥解得v1＝2m/s，v2＝4m/s.(3)以金属棒ab为研究对象，安培力的冲量IA＝ILBΔt＝BL(IΔt)＝BLq，由动量定理有(m1gsinθ)t1－BLq＝m1v1，解得q＝2C．(4)由③式可知，在0～2.4s内两棒的位移满足m1x1＝m2x2，通过金属棒ab的电荷量q＝It＝E2Rt＝ΔΦ2R＝BLx1＋x22R，由能量守恒定律得Fx2＋m1gx1sinθ－m2gx2sinθ－Q＝12m1v21＋12m2v22，由金属棒通过的电流总是相等的，所以在相同的时间内产生的焦耳热与电阻成正比Q1Q2＝R1R2＝1,0～2.4s内通过金属棒ab产生的焦耳热Q1＝12Q＝5.4J.答案(1)3W(2)2m/s4m/s(3)2C(4)5.4J“大题”特点：此类试题一般文字叙述量较大，物理过程多，物理情境较复杂，物理模型较多且不明显，甚至很隐蔽，能否顺利解题关键是同学们能否顺利地将整个复杂的运动过程分解为独立的、较为简单的过程——即大题小做，各个击破．技巧2“善于拆分，大题小做”1．过程拆分——快速建模物理计算题中研究对象所经历的过程往往比较复杂，在审题获取关键词语、隐含条件后，就要建立相应的物理模型，即对研究对象的各个运动过程进行剖析，建立起清晰的物理图景，确定每一个过程对应的物理模型、规律及各过程间的联系．2．活用规律——准确答题解答物理计算题时，在透彻分析题给物理情境的基础上，要灵活选用规律和方法分步列式、联立求解．【典例2】(2019·安徽萧城中学质检)如图所示，ABD为竖直平面内的光滑绝缘轨道，其中AB段是水平的，BD段为半径R＝0.2m的半圆，两段轨道相切于B点，整个轨道处在竖直向下的匀强电场中，场强大小E＝5.0×103V/m.一不带电的绝缘小球甲，以速度v0沿水平轨道向右运动，与静止在B点带正电的小球乙发生弹性碰撞．已知甲、乙两球的质量均为m＝1.0×10－2kg，乙所带电荷量q＝2.0×10－5C，g取10m/s2.(水平轨道足够长，甲、乙两球可视为质点，整个运动过程无电荷转移)求：(1)甲、乙两球碰撞后，乙恰能通过轨道的最高点D，求乙在轨道上的首次落点到B点的距离；(2)在满足(1)的条件下，甲的速度v0；(3)若甲仍以速度v0向右运动，增大甲的质量，保持乙的质量不变，乙在轨道上的首次落点到B点的距离范围．过程拆分第(1)问可拆分为2个小题：①求乙恰能通过轨道最高点的速度？建模：竖直面内圆周运动“绳”模型规律：牛顿第二定律mg＋Eq＝mv2DR②求乙在轨道上的首次落点到B点的距离x?建模：乙离开D点后做类平抛运动规律：2R＝12mg＋Eqmt2，x＝vDt第(2)问可拆为2个小题：③甲、乙两球刚碰后乙球的速度是多少？建模：竖直面内圆周运动模型(B→D过程)规律：动能定理－mg·2R－qE·2R＝12mv2D－12mv2乙④甲、乙两球刚碰后甲球的速度是多少？建模：弹性碰撞模型规律：动量守恒定律mv0＝mv甲＋mv乙机械能守恒定律12mv20＝12mv2甲＋12mv2乙第(3)问可拆分为3个小题：⑤设甲的质量为M，求甲、乙两球碰后，乙的速度vm的范围？建模：弹性碰撞规律：动量守恒Mv0＝MvM＋mvm机械能守恒12Mv20＝12Mv2M＋12mv2m⑥求乙球过D点的速度v′D的范围？建模：竖直面内圆周运动模型(B→D过程)规律：动能定理－mg·2R－qE·2R＝12mv′2D－12mv2m⑦求小球落点到B点的距离范围？建模：类平抛运动规律：水平方向匀速运动x′＝v′Dt解析(1)在乙恰能通过轨道的最高点情况下，设乙到达最高点的速度为vD，乙离开D点到达水平轨道的时间为t，乙的落点到B点的距离为x，则由向心力公式得mv2DR＝mg＋qE，①竖直方向匀加速运动2R＝12mg＋qEmt2，②水平方向匀速运动x＝vDt，③联立①②③得x＝0.4m．④(2)设碰撞后甲、乙的速度分别为v甲、v乙，根据动量守恒有mv0＝mv甲＋mv乙，⑤根据机械能守恒定律有12mv20＝12mv2甲＋12mv2乙，⑥联立⑤⑥得v甲＝0，v乙＝v0，⑦由动能定理得－mg·2R－qE·2R＝12mv2D－12mv2乙，⑧联立①⑦⑧得v0＝v乙＝5mg＋qERm＝25m/s.⑨(3)设甲的质量为M，碰撞后甲、乙的速度分别为vM、vm，根据动量守恒有Mv0＝MvM＋mvm，⑩根据机械能守恒有12Mv20＝12Mv2M＋12mv2m，⑪联立⑩⑪可得vm＝2Mv0M＋m，由于M＞m，可得v0＜vm＜2v0，⑫设乙球过D点的速度为v′D，由动能定理得－mg·2R－qE·2R＝12mv′2D－12mv2m，⑬联立⑫⑬得2m/s＜v′D＜8m/s，设乙在水平轨道上的落点到B点的距离为x′，则有x′＝vD′t，所以0.4m＜x′＜1.6m.答案(1)0.4m(2)25m/s(3)乙在轨道上的首次落点到B点的距离范围是0.4m＜x′＜1.6m1．有必要的文字说明必要的文字说明是对题目完整解答过程中不可缺少的文字表述，它能使解题思路清晰明了，让阅卷老师一目了然，是获取高分的必要条件之一，主要包括：(1)研究的对象、研究的过程或状态的说明．技巧3规范答题，做到一“有”二“分”三“准”(2)题中物理量要用题中的符号，非题中的物理量或符号，一定要用假设的方式进行说明．(3)题目中的一些隐含条件或临界条件分析出来后，要加以说明．(4)所列方程的依据及名称要进行说明．(5)所列的矢量方程一定要规定正方向．(6)对题目所求或所问有一个明确的答复且对所求结果的物理意义要进行说明．2．分步列式、联立求解解答高考试题一定要分步列式，因高考阅卷实行按步给分，每一步的关键方程都是得分点．分步列式一定要注意以下几点：(1)列原始方程，与原始规律公式相对应的具体形式，而不是移项变形后的公式．(2)方程中的字母要与题目中的字母吻合，同一字母的物理意义要唯一．出现同类物理量，要用不同下标或上标区分．(3)列纯字母方程，方程全部采用物理量符号和常用字母表示(例如位移x等)．(4)依次列方程，不要方程中套方程，也不要写连等式或综合式子．(5)所列方程式尽量简洁，多个方程式要标上序号，以便联立求解．3．必要演算、明确结果解答物理计算题一定要有必要的演算过程，并明确最终结果，具体要注意：(1)演算时一般先进行文字运算，从列出的一系列方程，推导出结果的计算式，最后代入数据并写出结果(要注意简洁，千万不要在卷面上书写许多化简、数值运算式)．(2)计算结果的有效数字位数应根据题意确定，一般应与题目中所列的数据的有效数字位数相近，如有特殊要求，应按要求选定．(3)计算结果是数据的要带单位(最好采用国际单位)，是字母符号的不用带单位．(4)字母式的答案中，最终答案中所用字母都必须使用题干中所给的字母，不能包含未知量，且一些已知的物理量也不能代入数据．(5)题中要求解的物理量应有明确的答案(尽量写在显眼处)，待求量是矢量的必须说明其方向．(6)若在解答过程中进行了研究对象转换，则必须交代转换依据，对题目所求要有明确的回应，不能答非所问．【典例3】(2019·天津实验中学模拟)一长木板置于粗糙水平地面上，木板左端放置一小物块；在木板右方有一墙壁，木板右端与墙壁的距离为4.5m，如图甲所示．t＝0时刻开始，小物块与木板一起以共同速度向右运动，直至t＝1s时木板与墙壁碰撞(碰撞时间极短)．碰撞前后木板速度大小不变，方向相反；运动过程中小物块始终未离开木板．已知碰撞后1s时间内小物块的vt图线如图乙所示．木板的质量是小物块质量的15倍，重力加速度大小g取10m/s2.求：(1)木板与地面间的动摩擦因数μ1及小物块与木板间的动摩擦因数μ2；(2)木板的最小长度；(3)木板右端离墙壁的最终距离．解析(1)规定向右为正方向．木板与墙壁碰撞前，小物块和木板一起向右做匀变速运动，设加速度为a1，小物块和木板的质量分别为m和M，【评注1】要有必要的文字说明，这里说明了规定的正方向和所设字母的物理意义．由牛顿第二定律得－μ1(m＋M)g＝(m＋M)a1，①【评注2】所列方程的名称．由题图乙可知，木板与墙壁碰撞前的瞬间速度v1＝4m/s，由运动学公式得v1＝v0＋a1t1，②s0＝v0t1＋12a1t21，③式中t1＝1s，s0＝4.5m是木板与墙壁碰撞前的位移，v0是小物块和木板开始运动时的速度，联立①②③式和题给条件解