巧妙破解高考物理论述题

    物理论述题是对某些物理现象的一般规律或对某一物理问题的特殊规律进行论述、证明的一种题型，作为五项能力之一的推理能力，《考试说明》要求考生"能够根据已知的知识和所给的物理事实、条件，对物理问题进行逻辑推理和论证，得出正确的结论或作出正确的判断，并能把推理过程正确地表达出来".论述题是高考常见题型之一.

    一、高考命题趋势

论述题重在推理和表述，能够展示考生的思维过程，便于对考生推理能力和思维能力的考查，具有较好的区分度，因此成为近年高考实施素质和能力考查的热点题型.

   二、论述题论述指要

   论述题的核心一个是“论”，另一个是 “述”.其特点是要求考生在论述过程中既要论(论之有据)，又要述(述之有理)，语言要简洁科学，层次要分明突出.

   1.论述题难点在于“论”：考生面对推理说明的论点，提取不出已有知识中的物理规律原理作论据，同时找不到合适的论证方法加以论证.弱点在“述”：即使考生掌握了论证方法，但推理缺乏逻辑性，表述欠准确，思维无序.

   2.论述题可分以下几类：

 （1）推理证明类，以推理过程为主.如对物理公式、定理、定律作出推导，对物理结论作出分析、证明等.

 （2）分析说明类，以分析原因，说明某一观点为主.如对物理作图理由给出说明，对物理过程进行正确的简述，对物理实验原理、步骤作出阐述等.

 （3）综合分析求解类，即在计算过程中结合论述的成分.

  3.论述题思维流程图： 

  三、例题解析

    例：磁场对一段通电导体的作用力F实际上是磁场对通电导体内做定向移动形成电流的大量自由电荷作用的宏观表现.如图34-2所示，已知垂直于纸面的匀强磁场的磁感应强度大小为B，一段通电导体的长度为L(m)，电流强度为I(A)，导体内每个自由电荷的电量为q(C)，定向移动的速度大小为v(m/s).试从安培力公式F=BIL出发推导出洛伦兹力公式f=qBv.要求说明推导过程中每步的根据，以及式中各符号和最后结果中各项的意义.

 

命题意图：考查推理能力及表述能力.B级要求.（图34-2）

    错解分析：不理解论点f=qBv与论据F=BIL的联系，不理解电流表达式I=nSvq的微观意义并以此加以论述推理说明.

    解题方法与技巧：长度为L、电流强度为I的一段通电导体，垂直放入磁感应强度为B的匀强磁场中，该通电导体所受安培力：F＝BＩL                                                ①

    设该通电导体内的电荷数为N，单位体积内的电荷数为n，导体内定向移动形成电流电荷的电量为ｑ，电荷定向移动的速度大小为v，

则单位时间通过该导体横截面的电量为：

Q＝nSvｑ                                                           ②

即该通电导体的电流强度为：Ｉ＝nSvｑ                                ③

由①③得：F＝BＩL＝BnSvｑL＝（nLS）Bvｑ                            ④

即该通电导体内的全部电荷所受磁场力：F＝NBvｑ                       ⑤

则该通电导体内每个电荷所受磁场力——洛伦兹力：

f＝ ＝ ＝ｑBv                                                      ⑥

即F＝ｑBv                                                          ⑦

    四、针对训练

    1.设导线横截面积为S，其中单位体积内的自由电子数为N，在电压作用下，自由电子带电量为e，定向移动速度为v，试求证：导线中的电流强度I=NeSv.

    2.地球质量为M，半径为R，万有引力恒量为G.

   （1）试由上述各量推导第一宇宙速度的计算式，并要求写出过程中每一步骤的依据.

   （2）若已知地球半径R=6.4×10⁶ m，G=6.67×10^-11 N· m²/kg²，第一宇宙速度v=7.9 km/s，求地球的质量（要求保留两位有效数字）.

   参考答案：

   1.如图34′-1在Δt时间内取一段长vΔt的柱体微元导线为研究对象，则在Δt时间内流过S截面的电量为：

ΔQ＝NｅSvΔt                                    ①                                 

 

 

图34′-1

由电流强度定义Ｉ＝ΔQ／Δt及①式得

 

Ｉ＝NｅSv                                       ②

②式即电流强度的微观表达式

2.(1)略 (2)6.0×10²⁴ kg