用能量觀點巧解一道高中物理競賽題

李勇

摘 要：無論高考還是高中物理競賽，帶電小球在復(fù)合場中的運動都是很常見的問題，也是重點問題。本文對第35屆全國中學(xué)生預(yù)賽第13題進(jìn)行分析。常規(guī)的動力學(xué)方法用到數(shù)列等數(shù)學(xué)知識，非常繁瑣，本文提出用能量觀點解決該題的巧妙方法。

關(guān)鍵詞：復(fù)合場；動力學(xué)觀點；能量觀點

中圖分類號：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1003-6148（2018）11-0043-3

2018年第35屆高中物理競賽預(yù)賽落下了帷幕，試題注重理論聯(lián)系實際，注重模型的構(gòu)建和利用數(shù)學(xué)知識解決物理問題能力的考查。筆者通過分析試題的第13題，提出用動力學(xué)觀點和能量觀點兩種方法解決該題，體現(xiàn)了物理學(xué)科本質(zhì)，有利于培養(yǎng)學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)。

1 真題呈現(xiàn)

分析：該解法充分利用重力、電場力作為保守力的做功特點，將它們等效為一個力后，易知小球在AB管和BC管運動過程中受到的彈力N和摩擦力f大小都不變，且易于表達(dá)。所以，分段利用動能定理，避免了動力學(xué)方法中加速度a的多次求解，且在處理第三問時充分利用物理學(xué)中的相似性原理，重點研究清楚一個往返運動過程中的路程關(guān)系，即可知道全過程的路程關(guān)系。這種利用物理學(xué)思想方法解題，避免了復(fù)雜繁瑣的計算。

4 思考與反思

綜上，動力學(xué)觀點和能量觀點是解決帶電體在復(fù)合場中運動的重要方法，但巧妙地選取恰當(dāng)?shù)姆椒〞掳牍Ρ?。教師在平時的教學(xué)中，應(yīng)注重利用經(jīng)典問題，通過一題多解，讓學(xué)生感受物理之美，以有助于運動觀念、相互作用觀念和能量觀念在他們頭腦中的形成，實現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)的目的。

參考文獻(xiàn)：

[1]崔琰，馬朝華.2015年天津高考物理壓軸題第2問的巧解[J].物理教學(xué)探討，2015，33（12）：41-42.

[2]周偉波.2018年高考理綜全國I卷第25題的解法探析[J].物理教師，2018，39（8）：81-83.

（欄目編輯 陳 潔）