高中物理12种解题方法与技巧与操作
其实高中物理考试常见的类型无非包括以下12种，这12种常见题型的解题方法和思维模板，还介绍了高考各类试题的解题方法和技巧，提供各类试题的答题模版，飞速提升你的解题能力，如何才能学好物理呢?我在这里整理了相关资料，快来学习学习吧!
高中物理12种解题方法与技巧
1直线运动问题
题型概述：直线运动问题是高考的热点，可以单独考查，也可以与其他知识综合考查.单独考查若出现在选择题中，则重在考查基本概念，且常与图像结合;在计算题中常出现在第一个小题，难度为中等，常见形式为单体多过程问题和追及相遇问题.
思维模板：解图像类问题关键在于将图像与物理过程对应起来，通过图像的坐标轴、关键点、斜率、面积等信息，对运动过程进行分析，从而解决问题;对单体多过程问题和追及相遇问题应按顺序逐步分析，再根据前后过程之间、两个物体之间的联系列出相应的方程，从而分析求解，前后过程的联系主要是速度关系，两个物体间的联系主要是位移关系.
2物体的动态平衡问题
题型概述：物体的动态平衡问题是指物体始终处于平衡状态，但受力不断发生变化的问题.物体的动态平衡问题一般是三个力作用下的平衡问题，但有时也可将分析三力平衡的方法推广到四个力作用下的动态平衡问题.
思维模板：常用的思维方法有两种
(1)解析法：解决此类问题可以根据平衡条件列出方程，由所列方程分析受力变化;
(2)图解法：根据平衡条件画出力的合成或分解图，根据图像分析力的变化.
3运动的合成与分解问题
题型概述：运动的合成与分解问题常见的模型有两类.一是绳(杆)末端速度分解的问题，二是小船过河的问题，两类问题的关键都在于速度的合成与分解.
思维模板：(1)在绳(杆)末端速度分解问题中，要注意物体的实际速度一定是合速度，分解时两个分速度的方向应取绳(杆)的方向和垂直绳(杆)的方向;如果有两个物体通过绳(杆)相连，则两个物体沿绳(杆)方向速度相等。
(2)小船过河时，同时参与两个运动，一是小船相对于水的运动，二是小船随着水一起运动，分析时可以用平行四边形定则，也可以用正交分解法，有些问题可以用解析法分析，有些问题则需要用图解法分析。
4抛体运动问题
题型概述：抛体运动包括平抛运动和斜抛运动，不管是平抛运动还是斜抛运动，研究方法都是采用正交分解法，一般是将速度分解到水平和竖直两个方向上.
思维模板：(1)平抛运动物体在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向做匀加速直线运动，其位移满足x=v0t，y=gt2/2，速度满足vx=v0,vy=gt;
(2)斜抛运动物体在竖直方向上做上抛(或下抛)运动，在水平方向做匀速直线运动，在两个方向上分别列相应的运动方程求解
5圆周运动问题
题型概述：圆周运动问题按照受力情况可分为水平面内的圆周运动和竖直面内的圆周运动，按其运动性质可分为匀速圆周运动和变速圆周运动.水平面内的圆周运动多为匀速圆周运动，竖直面内的圆周运动一般为变速圆周运动.对水平面内的圆周运动重在考查向心力的供求关系及临界问题，而竖直面内的圆周运动则重在考查最高点的受力情况.
思维模板：
(1)对圆周运动，应先分析物体是否做匀速圆周运动，若是，则物体所受的合外力等于向心力，由F合=mv2/r=mrω2列方程求解即可;若物体的运动不是匀速圆周运动，则应将物体所受的力进行正交分解，物体在指向圆心方向上的合力等于向心力.
(2)竖直面内的圆周运动可以分为三个模型：①绳模型：只能对物体提供指向圆心的弹力，能通过最高点的临界态为重力等于向心力;②杆模型：可以提供指向圆心或背离圆心的力，能通过最高点的临界态是速度为零;③外轨模型：只能提供背离圆心方向的力，物体在最高点时，若v<(gR)1/2，沿轨道做圆周运动，若v≥(gR)1/2，离开轨道做抛体运动.
6牛顿运动定律的综合应用问题
题型概述：牛顿运动定律是高考重点考查的内容，每年在高考中都会出现，牛顿运动定律可将力学与运动学结合起来，与直线运动的综合应用问题常见的模型有连接体、传送带等，一般为多过程问题，也可以考查临界问题、周期性问题等内容，综合性较强.天体运动类题目是牛顿运动定律与万有引力定律及圆周运动的综合性题目，近几年来考查频率极高.
思维模板：以牛顿第二定律为桥梁，将力和运动联系起来，可以根据力来分析运动情况，也可以根据运动情况来分析力.对于多过程问题一般应根据物体的受力一步一步分析物体的运动情况，直到求出结果或找出规律.
对天体运动类问题，应紧抓两个公式：
GMm/r2=mv2/r=mrω2=mr4π2/T2 ①。GMm/R2=mg ②.对于做圆周运动的星体(包括双星、三星系统)，可根据公式①分析;对于变轨类问题，则应根据向心力的供求关系分析轨道的变化，再根据轨道的变化分析其他各物理量的变化.
7机车的启动问题
题型概述：机车的启动方式常考查的有两种情况，一种是以恒定功率启动，一种是以恒定加速度启动，不管是哪一种启动方式，都是采用瞬时功率的公式P=Fv和牛顿第二定律的公式F-f=ma来分析.
思维模板：(1)机车以额定功率启动.机车的启动过程如图所示，由于功率P=Fv恒定，由公式P=Fv和F-f=ma知，随着速度v的增大，牵引力F必将减小，因此加速度a也必将减小，机车做加速度不断减小的加速运动，直到F=f，a=0，这时速度v达到最大值vm=P额定/F=P额定/f.
这种加速过程发动机做的功只能用W=Pt计算，不能用W=Fs计算(因为F为变力).
(2)机车以恒定加速度启动.恒定加速度启动过程实际包括两个过程.如图所示，“过程1”是匀加速过程，由于a恒定，所以F恒定，由公式P=Fv知，随着v的增大，P也将不断增大，直到P达到额定功率P额定，功率不能再增大了;“过程2”就保持额定功率运动.过程1以“功率P达到最大，加速度开始变化”为结束标志.过程2以“速度最大”为结束标志.过程1发动机做的功只能用W=F·s计算，不能用W=P·t计算(因为P为变功率).
8以能量为核心的综合应用问题
题型概述：以能量为核心的综合应用问题一般分四类.第一类为单体机械能守恒问题，第二类为多体系统机械能守恒问题，第三类为单体动能定理问题，第四类为多体系统功能关系(能量守恒)问题.多体系统的组成模式：两个或多个叠放在一起的物体，用细线或轻杆等相连的两个或多个物体，直接接触的两个或多个物体.
思维模板：能量问题的解题工具一般有动能定理，能量守恒定律，机械能守恒定律.
(1)动能定理使用方法简单，只要选定物体和过程，直接列出方程即可，动能定理适用于所有过程;
(2)能量守恒定律同样适用于所有过程，分析时只要分析出哪些能量减少，哪些能量增加，根据减少的能量等于增加的能量列方程即可;
(3)机械能守恒定律只是能量守恒定律的一种特殊形式，但在力学中也非常重要.很多题目都可以用两种甚至三种方法求解，可根据题目情况灵活选取.
9力学实验中速度的测量问题
题型概述：速度的测量是很多力学实验的基础，通过速度的测量可研究加速度、动能等物理量的变化规律，因此在研究匀变速直线运动、验证牛顿运动定律、探究动能定理、验证机械能守恒等实验中都要进行速度的测量.速度的测量一般有两种方法：一种是通过打点计时器、频闪照片等方式获得几段连续相等时间内的位移从而研究速度;另一种是通过光电门等工具来测量速度.
思维模板：用第一种方法求速度和加速度通常要用到匀变速直线运动中的两个重要推论：①vt/2=v平均=(v0+v)/2，②Δx=aT2，为了尽量减小误差，求加速度时还要用到逐差法.用光电门测速度时测出挡光片通过光电门所用的时间，求出该段时间内的平均速度，则认为等于该点的瞬时速度，即：v=d/Δt.
10电容器问题
题型概述：电容器是一种重要的电学元件，在实际中有着广泛的应用，是历年高考常考的知识点之一，常以选择题形式出现，难度不大，主要考查电容器的电容概念的理解、平行板电容器电容的决定因素及电容器的动态分析三个方面.
思维模板：
(1)电容的概念：电容是用比值(C=Q/U)定义的一个物理量，表示电容器容纳电荷的多少，对任何电容器都适用.对于一个确定的电容器，其电容也是确定的(由电容器本身的介质特性及几何尺寸决定)，与电容器是否带电、带电荷量的多少、板间电势差的大小等均无关
(2)平行板电容器的电容：平行板电容器的电容由两极板正对面积、两极板间距离、介质的相对介电常数决定，满足C=εS/(4πkd)
(3)电容器的动态分析：关键在于弄清哪些是变量，哪些是不变量，抓住三个公式[C=Q/U、C=εS/(4πkd)及E=U/d]并分析清楚两种情况：一是电容器所带电荷量Q保持不变(充电后断开电源)，二是两极板间的电压U保持不变(始终与电源相连).
11带电粒子在电场中的运动问题
题型概述：带电粒子在电场中的运动问题本质上是一个综合了电场力、电势能的力学问题，研究方法与质点动力学一样，同样遵循运动的合成与分解、牛顿运动定律、功能关系等力学规律，高考中既有选择题，也有综合性较强的计?算题?.
思维模板：
(1)处理带电粒子在电场中的运动问题应从两种思路着手①动力学思路：重视带电粒子的受力分析和运动过程分析，然后运用牛顿第二定律并结合运动学规律求出位移、速度等物理量.②功能思路：根据电场力及其他作用力对带电粒子做功引起的能量变化或根据全过程的功能关系，确定粒子的运动情况(使用中优先选择).
(2)处理带电粒子在电场中的运动问题应注意是否考虑粒子的重力
①质子、α粒子、电子、离子等微观粒子一般不计重力;
②液滴、尘埃、小球等宏观带电粒子一般考虑重力;
③特殊情况要视具体情况，根据题中的隐含条件判断.
(3)处理带电粒子在电场中的运动问题应注意画好粒子运动轨迹示意图，在画图的基础上运用几何知识寻找关系往往是解题的突破口.
12带电粒子在磁场中的运动问题
题型概述：带电粒子在磁场中的运动问题在历年高考试题中考查较多，命题形式有较简单的选择题，也有综合性较强的计算题且难度较大，常见的命题形式有三种：
(1)突出对在洛伦兹力作用下带电粒子做圆周运动的运动学量(半径、速度、时间、周期等)的考查;
(2)突出对概念的深层次理解及与力学问题综合方法的考查，以对思维能力和综合能力的考查为主;
(3)突出本部分知识在实际生活中的应用的考查，以对思维能力和理论联系实际能力的考查为主.
思维模板：在处理此类运动问题时，着重把握“一找圆心，二找半径(R=mv/Bq)，三找周期(T=2πm/Bq)或时间”的分析方法.
(1)圆心的确定：因为洛伦兹力f指向圆心，根据f⊥v，画出粒子运动轨迹中任意两点(一般是射入和射出磁场的两点)的f的方向，沿两个洛伦兹力f作出其延长线的交点即为圆心.另外，圆心位置必定在圆中任一根弦的中垂线上.
(2)半径的确定和计算：利用平面几何关系，求出该圆的半径(或运动圆弧对应的圆心角)，并注意利用一个重要的几何特点，即粒子速度的偏向角(φ)等于圆心角(α)，并等于弦AB与切线的夹角(弦切角θ)的2倍(如图所示)，即?φ=α=2θ.
(3)运动时间的确定：t=φT/2π或t=s/v,其中φ为偏向角，T为周期，s为轨迹的弧长，v为线速度。
高中物理解题中的心理操作
一、物理解题概述
近年来解题研究指出：一个问题是指一个不能及时达到的目标，为求达到这个目标所作的体力或心理的行动叫做问题解决。解题时必须要遵从一定的法则。故一个问题应包括以下几个环节：(1)始态(initialstate)──问题所给予的已知情况，物理习题中的已知条件;(2)终态(goglstate) ──解题时要达到的最终目标，物理题中的所求;(3)操作法则(operator)──应用这些法则把问题由始态转变成终态，在物理解题中包括要符合的物理定律原理也要符合人们认识的规律。
在解题过程中，解题者要由始态开始，通过一系列的问题态，到达终态。由始态到终态的所有问题态构成了问题空间，而问题态的转变需要解题者作出某些心理操作，这样就构造了解题的心理图象。这心理图象是个人化的，它因人而异，它所包含的信息可以较问题本身的信息为多或为少，它是受解题者贮存在长期记忆里知识的影响。也就是说，解题者根据自己已有的知识来构造心理图象和寻找题解。许多时，问题空间很大，容许操作的法则也很多。就是一题多解;有时问题空间虽然很大，容许操作的法则却很有限，相应的问题解法也就较少。
解题过程也是一个非常复杂的信息处理过程，解题者则是一个信息处理系统，解题就是系统跟问题的相互作用。解题取决于这个信息处理系统的特性和问题结构。问题结构限制解题的过程，提供一些可行的行动;解题者的特性是指他短期记忆的容量，长期记忆贮存的知识和贮藏及提取这些知识所需的时间，贮藏的知识“模块”(基题)越多，提取这些“模块”的速度越快，解题的效率就越高。
二、物理解题中的心理操作
解题时，将题目所描述的物理现象译成物理图象输入大脑暂时储存，而后大脑将进行一系列复杂的心理操作，使问题得以解决。进行心理操作，一是要有操作对象，二是要有一定的操作规则(包括操作的先后次序)。物理解题中的心理操作对象是贮存于大脑长久记忆中物理知识的基本模块。而这些“模块”信息量的大小，集成化程度的高低，因人而异，各不相同。操作规则必须符合本门学科的原理和人们认识的规律。所谓心理操作是指对这些“模块”进行加工、组合、衔接、再造的心理过程。没有这些“模块”，心理操作就失去了原料。不能要求一个毫无物理知识的人去解物理题，不论他如何聪明，也不会解出物理题来，道理很简单，因为在他大脑的长久记忆里没有贮存加工的“模块”，巧妇难为无米之炊就是这个道理。
物理解题的心理操作一般分三个阶段进行：
第一阶段为检索提取阶段。当要解的习题输入大脑后，一旦被吸引去开始解决时，我们原有的知识经验和实践知觉就会向着一定问题的方向去变化、检索、识别而后提取贮存于大脑长期记忆里相近、相似的“模块”。这些“模块”可以是物理某部分、某单元的知识，也可以是同类型的基本习题。第一阶段的工作为第二阶段的加工提供了原料和必要的准备。当然，对于一个复杂的问题，不见得一次就能将“模块”提取的十分准确，有时在加工的过程中还可反复检索，反复提取。
第二阶段为沟通加工阶段。这一阶段是心理操作十分重要的阶段，它包括采纳、排除、分解、组合、迁移、选择、改造、衔接：沟通等操作环节。通过以上的操作，使问题空间逐步确定，逐步明朗。沟通思路，形成策略。在这了阶段要对原有的“模块”加工再造，重新进行组织，大脑皮层的暂时神经联系在有些部位出现新的开通，有些部位产生暂时关闭，进行新的改组，这时候新的创造思维就会产生。解题从某个角度讲就是一种创造，当解决别人从未解决的问题时更是如此。
在进行操作时，有时需要把整体“模块”分成元件，直至不能再分。把每一个“模块”所含的元素按需要排列，按需要将上述被分解的元素重新组合，依所提供的信息充分想象，还要克服思维定势的影响，使问题空间逐步确定，形成解题策略。
第三个阶段为反馈输出阶段，经过第二阶段的沟通加工，方案策略已经形成，再经过编辑、优化、计算、检验，使被加工的信息系统化、条理化，这就达到了问题的终态。这时将已加工完毕的信息分为两部分：一部分通过职能器官输出，一部分又回输(反馈)到大脑成为新的“模块”贮于长期记忆。我们将心理操作过程用框图示意如下：
心理操作是个人化的思维图式。有些人在问题空间中漫无边际的思索，但无法组织，终无所获。有些人却能在问题空间中用极为有限的搜寻来代替几乎无法穷尽的搜索，甚至有条不紊地走向目的，不出现任何尝试的错误。
三、解题实例分析
例1，一个质量为m，带有电荷为q的物件可在水平轨道ox运动，O端有一与轨道垂直的固定墙。轨道处于匀强电场中，场强的大小为E，h向沿ox是正向，如图二所示，小物体以初速vo从xo沿ox轨道运动，运动时受到大小不变的摩擦力f作用，且f<eq，设小物体与墙碰撞时不损失机械能，且电量保持不变，求它在停止运动前所通过的总路程s0(1989年高考题) p=""> </eq，设小物体与墙碰撞时不损失机械能，且电量保持不变，求它在停止运动前所通过的总路程s0(1989年高考题)>
解：如果我们将上述问题所描述的物理现象进行分析，将会从大脑的长期记忆中提取“电势能”、“动能”、“摩擦力作功”、“功能原理”四个基本知识模块。而这四个模块间有什么联系，是怎样衔接起来的呢?下面我们分两种情况来讨论：如果没有摩擦力，由于物体与墙壁的碰撞井不损失能量，因此物体的功能和电势能可以互相转化，但功能和电势能的总和是守恒的;在有摩擦力的情况下，摩擦力的方向与小物体的运动方向相反，动能和电势能都会逐渐减少，最后将停在O点。这就是小物体克服摩擦力所做的功等于减少的动能和电势能之和。我们可以用框图表示如下：
“模块2”与“模块3”从不同的方面描写了物体状态的变化，“模块1”描写克服摩擦力作功的过程。物体状态的变化，显然是因摩擦力作功而引起，这样“模块1” 与“模块2、3”之间就有了困果联系，而二者的定量关系是由“模块4”(功能原理)衔接起来的。因为本问题所求物体的后路程是与过程量功密不可分的物理量，同样出现在作功的全过程中，所以提取摩擦力作功的模块是有道理的。依照图三列式计算并不困难，此处计算从略。
例2，如图所示，在水平光滑的桌面上放一个质量为M的玩具小车，和小车的平台(小车的一部分)上有一质量可以忽略的弹簧。一端固定在平台，另一端用质量为m的小球将弹簧压缩一定距离后用细线捆住，用手将小车固定在桌面上，然后烧断线，小球就被弹出，落在车上A点。如果小车不固定而烧断细线，球将落在车上何处?设小车足够长。球不致落在车外。(1987年高考题)
解：本题可以分小车动与不动两种情况，四个基本物理过程，即“小车不动时小球的平抛运动”，“小车动时小球与小车的相互作用”、“小球对小车的相对运动”，“小车动时小球的平抛运动”。每一个物理过程可以认为是储存了一定信息的模块。每个模块统摄了许多物理知识，为小球的乎抛运动，包括了平抛的运动学特性，重力作用的瞬时效应，空间积累效应，时间积累效应，小车动时情况更复杂。但是经过分解、筛选可以发现四个过程都与速度紧密相连，这就有可能通过速度将四个物理过程联系起来，如框图所示：
在图五中已图示了每一“模块”的从属关系，所应满足的物理规律以及它们之间相互联系的衔接条件。这样解题的思路已经沟通，再构造数学模型去解是并不难的。
例3，一根细绳跨过一定滑轮，两端分别有质量为m及M的物体，如图六，且
M>m，M静止在地面上，当m自由下落h距离后，绳子开始与m、M相互作用，在极短时间内绳子被拉紧，求绳子刚刚被拉紧时，M能上升的最大高度?
解：本题整个的物理过程可分为三个阶段。第一阶段：m作自由落体运动。第二阶段：绳子分别与物体相互作用。第三阶段：m及M分别作匀变速运动。三个阶段的联系是：第一阶段m作自由落体运动的末速度v恰是第二阶段m与绳相互作用前的初速度。第二阶段m、M与绳子相互作用后的速度V就是第三阶段M作变速运动的初速度。如图七所示。
从图七我们可以看出每一个阶段实质上就是一个知识“模块”，但每一“模块”所包含的知识容量并不相同，每一“模块”有各自的特点和应该满足的规律。这些规律就是操作规则。这三个“模块”自然地衔接起来就构成了一个完整清晰的图象，再计算是不难的。
人类认识的理论不仅要解释人怎样进行复杂的思维和解题工作，还要解释人是怎样学会这么作的。研究解题者对物理问题构造的心理图象，目的是了解他们对物理知识的组织和加工能力。在物理学习上重理解轻记忆的作法是不足取的，也是没有根据的。解题的成功者在于他们拥有高度组织的物理知识，并在记忆中贮藏了不少相类似问题的题解。在物理教学中只让学生盲目作题，不讲习题的沟通和演变、不引导学生作正确的定性分析也是不可取的。凡成功的解题者，解题策略好的，大都是先对问题作定性分析，探索到解题思路后，才作定量分析。
