近年來新課標(biāo)計(jì)算題與技術(shù)、社會聯(lián)系緊密,以生活熱點(diǎn)為情景,考查其中的物理過程,考查物理概念和規(guī)律的理解和應(yīng)用,如牛頓定律,勻變速直線運(yùn)動,帶電粒子在電場磁場中的運(yùn)動等,涉及到的概念和規(guī)律都是物理學(xué)的基本知識和核心知識??疾槲锢韺W(xué)的研究方法,把復(fù)雜過程分解為幾個(gè)簡單的過程,計(jì)算題還對數(shù)學(xué)方法和思想要求較高,像函數(shù)和三角函數(shù)求極值,數(shù)學(xué)歸納,矢量三角形等,甚至數(shù)學(xué)應(yīng)用成為解題的關(guān)鍵點(diǎn),如帶電粒子在磁場中運(yùn)動問的幾何軌跡圖;解題過程也是對信息收集整理和處理,根據(jù)信息間的聯(lián)系和規(guī)律,結(jié)合物理知識求解的過程。
新課標(biāo)全國卷物理必做計(jì)算題是第24題和第25題,總分值為為32分,近兩年穩(wěn)定在第24題14分,第25題18分,從計(jì)算題試題考查內(nèi)容上看,新課標(biāo)全國卷計(jì)算題組合形式保持穩(wěn)定,力和運(yùn)動、能量、電磁學(xué)也是高中物理學(xué)的主干知識,計(jì)算題以力與運(yùn)動、電磁學(xué)、能量為主線,交叉綜合考查,大多數(shù)以力電組合類型為主(2015年有些變化,但總體趨于穩(wěn)定)。
第一題為運(yùn)動學(xué)或動力學(xué)。
1、??寂nD運(yùn)動定律的應(yīng)用與勻變速直線運(yùn)動學(xué)公式的應(yīng)用
這種類型的題目主要考查動力學(xué)問題的基本分析方法,即受力分析、運(yùn)動過程分析,以及怎樣選擇合適的運(yùn)動規(guī)律求解。例如研究對象為單個(gè)物體,則運(yùn)動過程必為多個(gè)階段組合,如先加速再減速等;如果研究對象為多個(gè)物體,則常涉及物體的相互作用和運(yùn)動關(guān)系,如滑塊問題;有時(shí)題目也會利用圖像描述運(yùn)動過程或給出已知條件,考查學(xué)生利用圖像解決物理問題的能力。解決此類問題要使學(xué)生養(yǎng)成良好的動力學(xué)分析思路,做好受力分析和過程分析,畫出必要的運(yùn)動過程草圖和受力分析圖,對多階段運(yùn)動要把全過程分解成小階段過程按順序分析,受力分析時(shí)注意整體和隔離法的應(yīng)用。
2、動力學(xué)中的圓周運(yùn)動和平拋運(yùn)動的規(guī)律應(yīng)用
考查勻速圓周運(yùn)動的運(yùn)動公式和向心力的分析,以及平拋運(yùn)動的處理方法。常見的考查方式是:圓周運(yùn)動為多階段運(yùn)動過程的一個(gè)分過程,從功能關(guān)系求速度,結(jié)合向心力公式分析物體受力,圓周運(yùn)動軌跡最高點(diǎn)的臨界速度是通常涉及的條件。對平拋運(yùn)動主要考查平拋運(yùn)動的處理方法,在斜面上平拋物體是常考的情景,在速度求解上常與機(jī)械能守恒定律或動能定理相結(jié)合求解。
第二題為帶電粒子在電場磁場中的運(yùn)動。
1、帶電體在電場中的運(yùn)動
考查帶電體在電場中的直線運(yùn)動和類平拋運(yùn)動。帶電體在電場中的直線運(yùn)動,多為勻變速直線運(yùn)動,考查電場力作用下的動力學(xué)和能量的解決方法,帶電粒子在電場中類平拋運(yùn)動主要考查曲線運(yùn)動的處理方法,通常是與帶電粒子在磁場中圓周運(yùn)動相結(jié)合
2、帶電粒子在有界磁場中運(yùn)動
考查帶電粒子在有界磁場中的勻速圓周運(yùn)動。帶電粒子在有界磁場中的勻速圓周運(yùn)動規(guī)律,洛侖茲力提供向心力,重點(diǎn)是運(yùn)動軌跡的分析,幾何知識和數(shù)學(xué)運(yùn)算能力要求較高。帶電粒子在有界磁場中勻速圓周運(yùn)動類型試題中,常考題型的難點(diǎn)有三種:一是軌跡的臨界分析,軌跡與邊界相切是解題的著眼點(diǎn),二是動態(tài)圓問題,即粒子速率恒定,方向不確定,粒子軌跡為過進(jìn)入磁場點(diǎn)的半徑確定的一系列圓,三是軌跡的周期性問題。
3、帶電粒子在電場磁場組合場中運(yùn)動
考查帶電粒子以一定的順序從一種場進(jìn)入另一種場的運(yùn)動過程,??嫉念愋陀袃煞N:一是粒子在電場中類平拋運(yùn)動與磁場中圓周運(yùn)動組合,二是粒子在電場中的勻變速直線運(yùn)動與在磁場中圓周運(yùn)動組合。這類問題的分析方法,是按照粒子運(yùn)動的順序依次分析在電場和磁場中的兩種不同的運(yùn)動,前一過程的末速度是后一過程的初速度,注意速度的方向在解題中比較重要。
4、帶電粒子在電場磁場復(fù)合場中運(yùn)動
考查帶電粒子在空間同時(shí)存在電場磁場重力場情況下的運(yùn)動。這類問題有顯著的特點(diǎn),若空間同時(shí)存在電場磁場重力場,則附加限制條件電場力等于重力,粒子在磁場力作用下的勻速圓周運(yùn)動,若同時(shí)存在電場和磁場,則限制條件電場力等于磁場力,粒子做勻速直線運(yùn)動。速度選擇器和霍爾原件的原理是復(fù)合場與實(shí)際相結(jié)合的常考模型。