高考物理计算题 拉斯韦尔“5W模式”在解答高考物理计算题中的运用

1948年，美国政治学家，传播学四大奠基人之一的哈罗德·拉斯韦尔发表了《社会传播的结构与功能》一文。在这篇文章中，拉斯韦尔明确提出了传播过程及其五个基本构成要素，即：谁（who）、说什么（what）、对谁（to whom）说、通过什么渠道（in which channel）、取得什么效果（with what effect），即“5W模式”，这个模式简明而清晰，是传播过程模式中的经典。受拉斯韦尔的5W模式的启发，如果在求解物理问题时，运用Who， Where（When），What，Why的基本方法，可以形成分析问题的思维层次，并逐渐内化成自己的思维方式，培养良好的思维习惯，达到提高思维能力的目得。现举例如下：

例1．（2012 全国1）一探险队员在探险时遇到一山沟，山沟的一侧竖直，另一侧的坡面呈抛物线形状。此队员从山沟的竖直一侧，以速度v0沿水平方向跳向另一侧坡面。如图所示，以沟底的O点为原点建立坐标系Oxy。

已知：山沟竖直一侧的高度为2h，坡面的抛物线方程为y=，探险队员的质量为m。人视为质点，忽略空气阻力，重力加速度为g。①求此人落到坡面时的动能；②此人水平跳出的速度为多大时，他落在坡面时的动能最小？动能的最小值为多少？

Who：即要明确研究对象，有的题目涉及的物体比较多，所以明确研究对象是很重要的,必须针对不同的问题灵活选取研究对象。然后根据研究对象的个数,思考可能要用到的物理规律。这里的研究对象是──探险队员；在解答物理综合计算题的思考过程中，正确地选择、确定系统中的研究对象，是解题思维的关键环节之一。

Where（When）：再复杂的物理过程，都是由各个互不相同但又相互联系的分过程组成。即按照题目交代的空间或时间顺序将物理过程分解为几个简单具体的过程。而子过程都是我们熟悉的课本上学过的物理模型。这题中只有探险队员以速度v0沿水平方向跳向另一侧坡面的物理过程。

What：将题目涉及的整个过程恰当地划分为若干阶段；即分析研究对象在每一个阶段过程中，找出各阶段之间什么物理量联系，以及各个阶段的链接点（即临界点），做了什么运动或是发生了怎样的相互作用，结合题目条件，准确选择描述此过程的物理规律，明确每个阶段分别遵循什么物理规律。探险队员的整个过程遵循平抛运动规律（，）和动能定理（所有外力做功之和等于动能变化量）。

Why：物理综合计算题的难度大小，不仅取决于题目所研究的物理现象和物理过程的复杂程度，还跟已知条件的明显或隐蔽有关，即对于那些比较隐蔽的运动过程或相互作用，要思考它为什么有这样的结果，这样的结果可能是怎样的运动过程或相互作用造成的，从而准确的揭示物理过程，每一个物理现象或物理过程，就有一个与之相对应的基本方程或联系方程，用相应的物理规律予以描述，列出方程。平抛运动规律，；动能定理；几何关系；坡面的抛物线方程。

具体解答如下：（1）设探险队员跳到坡面上时水平位移为x,竖直位移为H，由平抛运动规律有：，，整个过程中，由动能定理可得：。由几何关系，，坡面的抛物线方程。解以上各式得：

（2）由，令，则，当时，即探险队员的动能最小，最小值为，

例2．（2012新课标）如图，一半径为R的圆表示一柱形区域的横截面（纸面）。在柱形区域内加一方向垂直于纸面的匀强磁场，一质量为m、电荷量为q 的粒子沿图中直线在圆上的a点射入柱形区域，在圆上的b点离开该区域，离开时速度方向与直线垂直。圆心O到直线的距离为3/5R。现将磁场换为平行于纸面且垂直于直线的匀强电场，同一粒子以同样速度沿直线在a点射入柱形区域，也在b点离开该区域。若磁感应强度大小为B,不计重力，求电场强度的大小。

Who──质量为m、电荷量为q 的粒子

Where（When）──粒子在磁场中做圆周运动（类平抛运动）

What──第一阶段：沿图中直线在圆上的a点射入柱形区域，在圆上的b点离开该区域，离开时速度方向与直线垂直。第二阶段：将磁场换为平行于纸面且垂直于直线的匀强电场，同一粒子以同样速度沿直线在a点射入柱形区域，也在b点离开该区域。

Why──①牛顿第二定律和洛仑兹力公式    ；

②几何关系ac=bc=r和ac=R+x 及bc=；

③牛顿第二定律和带电粒子在电场中的受力公式qE=ma；

④运动学公式 r=at2

详细解析：粒子在磁场中做圆周运动。设圆周的半径为r。由牛顿第二定律和洛仑兹力公式得     ①，式中v为粒子在a点的速度

过b点和O点作直线的垂线，分别与直线交于c和d点。由几何关系知，线段ac、bc和过a、b两点的轨迹圆弧的两条半径（未画出）围成一正方形。因此，ac=bc=r   ②，设cd=x，由几何关系得    ac=R+x    ③， bc=        ④

联立②③④式得r=R  ⑤

再考虑粒子在电场中的运动。设电场强度的大小为E，粒子在电场中做类平抛运动设其加速度大小为a，由牛顿第二定律和带电粒子在电场中的受力公式得qE=ma    ⑥

粒子在电场方向和直线方向所走的距离均为r由运动学公式得 r=at2， r=vt

式中t是粒子在电场中运动的时间。联立①⑤⑥⑦⑧式得：        ⑨

上述分析解答物理计算题的步骤并不是一成不变的模式，而是在高考物理综合计算题思维训练过程中，值得借鉴与参考的一种有效方法程序。

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