陸亞軍
力電綜合問題是以力學(xué)知識(shí)和電學(xué)知識(shí)相互滲透作為背景,結(jié)合力和能量知識(shí)進(jìn)行考查的綜合問題,在歷年高考中常作為壓軸題出現(xiàn),由于其綜合性較高,要求學(xué)生在處理此類問題時(shí)有較強(qiáng)的審題能力及綜合分析能力,如何高效準(zhǔn)確求解此類題,筆者結(jié)合多年高中物理教學(xué)實(shí)踐,將此類問題的解題思路總結(jié)歸納為三個(gè)字:“圖、規(guī)、式”,
1.“圖”——展示對(duì)象運(yùn)動(dòng)情景,分析對(duì)象運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和過程
審題明確題中情景,畫出示意圖(包括受力分析圖,軌跡圖等),借助圖示建立起清晰的物理情景,分析情景中的過程,明確每一個(gè)中間過程的特點(diǎn)規(guī)律,尋找相鄰過程中的關(guān)聯(lián)狀態(tài)和條件,尋找各階段物理量的變化與聯(lián)系,通過抽象或類比、等效的方法建立相應(yīng)的物理模型。
2.“規(guī)”——找規(guī)律
處理力電綜合問題仍然要依據(jù)力學(xué)中的基本規(guī)律:如牛頓運(yùn)動(dòng)定律、功能關(guān)系等要將力學(xué)的研究方法靈活應(yīng)用到電場(chǎng)中,如整體法、隔離法、正交分解法、圖象法、等效法等等,在對(duì)物理狀態(tài)和物理過程深刻把握的基礎(chǔ)上,尋找題設(shè)條件與所求未知物理量的聯(lián)系,選擇合適的規(guī)律求解。
3.“式”——根據(jù)所選規(guī)律列式求解
從力的觀點(diǎn)或能量觀點(diǎn),依據(jù)物理規(guī)律(如牛頓第二定律、動(dòng)能定理、能的轉(zhuǎn)化與守恒等)列出方程求解,并對(duì)其結(jié)果進(jìn)行物理意義上表述或討論。
另外,力電綜合問題的關(guān)鍵是對(duì)帶電粒子的受力分析,切忌漏力或添力,比如:對(duì)于粒子,首先應(yīng)關(guān)注是否考慮粒子的重力,同時(shí)要時(shí)刻關(guān)注電場(chǎng)力F=qe或洛倫茲力f=gvb在具體情景中隨物體帶電屬性(電荷的正負(fù))、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)(速度的大小和方向)的變化特點(diǎn)。是否考
解析慮粒子的重力,可用假設(shè)法判斷,如不計(jì)重力,粒子在豎直方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng),故在B點(diǎn),豎直方向上速度必定不為0,與題意不符,故應(yīng)計(jì)重力,帶電粒子在電場(chǎng)中受電場(chǎng)力作用,由于帶電粒子向右偏轉(zhuǎn),合外力應(yīng)指向軌跡內(nèi)側(cè),故電場(chǎng)力方向一定向右,帶正電,如圖2所示,微粒在勻強(qiáng)電場(chǎng)中受到重力和電場(chǎng)力兩個(gè)力作用,豎直分運(yùn)動(dòng)是豎直上拋運(yùn)動(dòng),水平分運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng),兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)相互獨(dú)立;由于不涉及α、t問題,故可優(yōu)先考慮動(dòng)能定理。
綜上分析,要提高求解力電綜合問題的能力,一是要在平常養(yǎng)成良好的分析習(xí)慣,形成一般的分析解題思路,二是要充分利用好題中有效關(guān)鍵條件,進(jìn)行條件的有效整合,只要平時(shí)注意好個(gè)人的分析能力的培養(yǎng),面對(duì)較難的力電綜合問題也能從容應(yīng)對(duì)。