关于论述题、计算题解题的基本步骤和方法

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  论述题、计算题就其特点来说,文字叙述量较大,涉及多个物理过程,所给的物理情境也较为复杂,且涉及的物理模型较多并很隐蔽。就其功能来说,论述题、计算题多是为全面考查学生能力而设计的,它不仅能很好地考查学生对物理概念、物理规律的理解能力和由已知条件及物理事实对物理问题进行逻辑推理和论证的能力,而且还能有效地考查学生的综合分析能力及应用数学方法处理物理问题的能力,因此论述题、计算题的难度较大,对学生的要求也较高。要想解答好此类问题,除了需要有扎实的物理基础知识和有效的解题方法外,还需要把握好解答论述题、计算题的基本步骤和方法。
  一、解答论述题、计算题的基本步骤
  1.审 题
  审题可具体分为浏览和细读两个步骤。浏览是审题的第一步,就是先把题目初看一遍,搞清涉及的物理情境,考虑可能会用到哪些物理规律。而细读是破题的基础。在细读过程中,一要确定研究对象;二要找出各种条件;三是要明确物理过程。画分析草图是细读过程常用的方法。
  2.破 题
  破题是求解题目的必要环节,是正确解题的关键。选择什么规律,要用什么知识、什么方法都要在这一步确定好,否则就会前功尽弃。
  破题应从以下几个方面下工夫:抓住关键语句;分析各种条件;画好情境示意图;明确状态和过程;构建合理的模型;选用合适的物理规律与数学方法。
  3.求 解
  在求解的过程中要做到:①写出必要的文字说明。必要的文字说明包括:指出研究对象;设定字母及所表示的物理意义;使用恰当的连词或连接语言;叙述一些重要的物理状态;描述重要的物理过程或物理情境;叙述所运用的具体的物理规律;揭露隐含条件。②写出物理公式。必要的方程式要按照原始公式,应用式,重要的演算式,结论式的顺序,清晰、简洁地展示。③代入数据写出重要演算过程,并得出最后的答案。
  二、解答论述题、计算题的主要方法
  1.隔离法和整体法
  隔离法是将物理问题的某些研究对象或过程、状态从系统或全过程中隔离出来进行研究的方法。
  隔离法的适用情况包括:求解某个物体的力和运动情况;求解某段运动中物体的运动规律;求解物体间的相互作用;运用适用于单个或可视为单个物体的物理规律解题。
  隔离法解题的基本步骤:明确研究对象或过程、状态;将研究对象从系统中隔离出来,或将所研究的某段过程、某种状态从运动的全过程中隔离出来;对被隔离的研究对象、过程、状态分析研究,画出某状态下的受力图和某阶段的运动过程示意图。
  整体法是对物理问题的整个系统或过程进行研究的方法,是从局部到全局的思维过程。
  整体法适用的情况包括:当只涉及研究系统而不涉及系统内某些物体的力和运动时;当只涉及研究运动的全过程而不涉及某段运动时;当运用适用于系统的物理规律解题时。
  运用整体法解题的基本步骤:明确研究的系统和运动全过程;画出系统的受力图和运动全过程的示意图;寻找未知量与已知量之间的关系,选择适当的物理规律列方程求解。
  2.解析法和图象法
  解析法就是用代数方程来研究物理问题的方法。由于许多物理概念和规律都是有简洁准确的数学解析式即物理公式来表述的,因此是物理问题中的主要方法。
  解析法中常用的具体方法有:
  (1)方程法。方程法就是通过对具体物理问题的分析,把有关量之间的关系纳入到与问题对应的物理公式中去,建立数学方程。
  (2)函数法。函数法就是用函数的概念和性质去分析问题、转化问题和解决问题的方法,是用变量的观点去描述物体运动变化的规律。
  (3)比例法。在中学物理中,许多物理量之间存在着某种明显的比例关系,当具有以下三个特点之一时,可考虑用比例法求解:一是求解待求量的公式是单项式或可以变形成为单项式的;二是公式中包含的物理量有一个或几个保持不变或按比例变化;三是在研究两个相同物理量的关系时,所建立的数学方程中含有较多的辅助未知数。
  图象法是把抽象复杂的物理过程有针对性地表示成物理图象,将物理量之间的代数关系转变为几何关系,运用图象直观、形象、简明的特点来分析解决物理问题的科学思维方法。解题时,要明确横轴和纵轴所代表的物理量,区分图象中相关物理量正负值的物理意义,注意分析各段不同函数形式的图线所表征的物理过程,注意图线的物理意义。
  3.类比法和等效法
  类比法是根据两个研究对象或两个系统在某些属性上的类似特性而推出其他属性也类似的思维方法。两个或两类对象进行类比推理必须具备可比性,分两个条件:一是类比的对象间必须存在同一性、相互性;二是对象的属性之间必须存在相关性。
  等效法是在保持对所研究的问题具有相同效果的前提下,用理想的、熟悉的、简单的物理对象、物理过程、物理现象替代实际的、陌生的、复杂的物理对象、物理过程、物理现象的思维方法。在运用等效法时,要在效果相同的前提下,讨论两个不同的物理过程或物理现象的等效及物理意义,若抛开这个前提,就会得出错误的结论。
  4.临界问题和极值问题
  当某种物理现象变化为另一物理现象,或物体从某种特性变化为另一种特性时,发生质的飞跃的转折状态,通常叫做临界状态。解决临界问题时,一是以定理、定律为依据,先求出所研究问题的一般规律和一般解,然后分析、讨论其特殊规律和特殊解;二是直接分析、讨论临界状态和相应的临界值。
  物理问题中涉及这些物理量的特殊值问题,我们统称为极值问题。常见的极值问题有两类:一类是直接指明某量有极值而要求出其极值;另一类是通过求出某量的极值,进而以此作为依据来解出与之相关的问题。
  物理中的极值问题有两种典型的解法:①对题目中所给物理现象涉及的物理概念和规律进行分析,明确题中的物理量在什么条件下取极值;②由问题所遵循的物理规律建立方程,然后根据这些方程进行数学推导,在推导时利用数学中有关求极值的结论得到所需的极值。
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