【矩道虚拟实验室】距离高考18天,教你一招玩转高考物理压轴题!

更新时间:2022-05-20 来源:矩道科技 浏览:0




距离高考越来越近了,同学们都在紧张的复习备考中,在此,矩道科技也衷心祝愿同学们能够喜提高分!今天小编也给大家带来一款备考工具——矩道物理虚拟实验室,助您迎(赢)战高考。如果您是老师,它能够帮助您将抽象的题目化为真实的过程,将题目情境可视化,配合您讲解;如果您是学生,它能够为您厘清复杂的物理过程,提供解题思路。

接下来,我们在矩道物理虚拟实验平台中将几道例题进行情境还原,详细为您介绍它是如何助您玩转物理压轴题的。




将题目情境可视化,助力物理图景构建


对于物理压轴题来说,一般都会具有知识点考察综合性、研究对象多体性、物理过程复杂性等特点,题目中可能涉及到多个物体、多个运动过程,这就对学生的综合分析能力有较高的要求。

对每一道物理题目而言,建立正确的物理图景、厘清整个运动过程是正确解答的前提。比如上题中,由于运动过程中二者相对速度的变化会导致摩擦力方向的变化,从而让运动过程复杂化,并且呈现出来的痕迹就会有一段是重合的,而并非几段痕迹简单的相加或相减,这一点对于部分同学来说哪怕是看到题目的解析过程,也是很难在脑海中构建出来的,可想而知老师讲解的难度也是不低的。

而在矩道虚拟仿真平台中,只需按照题目要求建立模型,输入题设条件后,系统就能按照既定的条件和物理规律运行起来,将整个运动过程动态、清晰地展现出来,帮助同学们分析过程、找到临界点。


有了运动过程,对有些同学来说可能还是不能推断这个运动过程是如何形成的,那么我们平台还会提供辅助的受力分析,帮助学生掌握物体的受力情况,从而明白物体应该按什么样的规律运动,该系统中重点就是对摩擦力方向的判断。

像这样,不仅大大方便了老师讲解,提高了课堂效率;而且当遇到较难理解的题目时,学生也可以自己搭建模型,再配合数据的动态显示、闪照等功能,就可以通过自己的努力解决难题啦。

实时描绘运动轨迹,助力物理过程分析


而对于带电粒子在复合场中运动的题目,想要弄明白它的物理过程还需要正确判断出粒子的运动轨迹,特别是对于周期性变化的电磁场更是如此。借助矩道虚拟仿真平台同样可以将物体的运动轨迹描绘出来,便于对物理过程的分析。

比如上面这道题,虽然物理情景只有单一的带电粒子在磁场中偏转,但是磁场却是周期性变化的,而且这个周期还被分成了时间不对等的两个部分。这道题有几个难点需要解决好,才能正确描绘出粒子的运动轨迹。下面这段文字大家可以略过,直接看一下粒子的运动轨迹就能想象到它的难度。

第一,比较难的是要分清磁感应强度变化的周期与粒子做圆周运动的周期之间的关系,这一点对部分同学来说已经是有些吃力了;

第二,更难的是要根据二者关系计算出每一段的偏转角度、方向和轨迹,做对这一点可以说就成功了一半;

第三,难上加难的是要将多周期的规律总结出来,准确描绘轨迹的空间位置,判断粒子是否能够回到原点。如果磁场每一段的周期正好是粒子圆周运动周期的半整数倍或1/4周期的整数倍,难度会低一些,但是这道题却是先偏转120°,再反向偏转60°,然后进行周期性变化,需要在这种变化中找到各段圆弧轨迹的空间位置。

通过以上轨迹的描绘,可轻松解决上述难点,帮助学生分析其运动规律。有老师同学可能会问,通过软件只是帮我绘制出了轨迹,也只是解决了这一道题,有没有什么方法解决这一类的问题呢?您先别急,接下来这一特点或许能解开您心中的疑惑。

自由设置题设条件,一题多用,升华提炼


矩道物理虚拟实验室旨在为广大师生提供一个自由、开放、科学的自由创作工具,能够辅助老师进行物理模型构建与场景式教学的探索,允许用户根据需要自由设置、更改物理参数,系统会按照既定的物理规律运行。

因此,以上题为例,我们可以将题设中的条件设为可修改变量,这样我们就能探究在某一或某几个条件变化时,它的运动规律是如何变化的,达到举一反三、一题多讲的效果,从而加深对这道题的考点——带电粒子在复合场中运动规律这一知识点的理解掌握。

对于老师来说,还可以将此题再次升华提炼,脱离题目本身,总结成物理模型,通过多条件控制,多场景模拟,不断地对知识点抽丝剥茧,探索问题本质,促进对物理观念的形成,从而起到培养学生学科核心素养的作用。

此外,系统还支持实验数据的可视化与多种呈现方式,包括实时数据、表格、图像、图形等,以便于分析。


除了以上物理模型,矩道物理虚拟仿真平台还能实现传送带模型、环套杆模型、连接体模型、圆锥曲面模型、渡河模型、天体运动模型等等高中力学中很多经典模型场景的搭建,以及静电场,三角形、圆形、扇形、环形、辐射状等不同形状的电磁场,电磁感应中导体棒动态分析等电磁场景的还原。

物理模型的构建是解决实际问题的重要方法和途径,对于物理的学习意义重大。矩道物理虚拟实验室允许用户在理想环境中研究物体的运动,让抽象的思维和方法具体化,从而有利于物理观念的形成,增强对物理模型的构建能力,更加方便地培养学生正确的科学思维方法,促进知识迁移创新学习能力,满足新课标培养学生学科核心素养的要求。



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