張明軍
摘要:審題是解決物理問(wèn)題的關(guān)鍵,是整個(gè)解題過(guò)程的基礎(chǔ),也是解題的起點(diǎn)。通過(guò)仔細(xì)讀題抓住題目的關(guān)鍵信息,深刻理解命題的思想和意圖,充分挖掘題目中所隱含的條件,并借助數(shù)學(xué)工具,就能準(zhǔn)確快速地解決問(wèn)題。
關(guān)鍵詞:審題 ? ?審題方法 ? ?物理情景 ? ? ?隱含條件
所謂審題,就是對(duì)題目的閱讀、分析活動(dòng)。通過(guò)仔細(xì)讀題抓住題目的關(guān)鍵信息,透徹理解命題的思想和意圖、題目給定的不變量和變化量以及關(guān)聯(lián)量等物理量間的對(duì)應(yīng)關(guān)系、物理過(guò)程所遵循的物理規(guī)律,才能準(zhǔn)確地解決問(wèn)題。
第一,會(huì)捕捉題目所蘊(yùn)含的、顯示該題特點(diǎn)的特征信息。一個(gè)綜合題目往往提供了大量紛繁復(fù)雜的信息,我們要認(rèn)真細(xì)致地閱讀題目,通過(guò)綜合分析,從不同角度挖掘題目的關(guān)鍵信息、題目給定的不變量和變化量以及關(guān)聯(lián)量等物理量間的對(duì)應(yīng)關(guān)系,弄清楚題目所反映的物理過(guò)程,確定研究對(duì)象,根據(jù)需要靈活選擇解題的物理規(guī)律。
第二,會(huì)把題目的表述轉(zhuǎn)化為物理情景,再把物理情景轉(zhuǎn)化為物理?xiàng)l件。有些學(xué)生一見(jiàn)文字比較長(zhǎng)的題目,感覺(jué)無(wú)法下手,甚至題目沒(méi)看完就放棄了。這類問(wèn)題,我們可以采用去枝節(jié)、抓主干的方法,把反映物理背景和過(guò)程的文字描述轉(zhuǎn)化為形象具體的物理情景,如果涉及到運(yùn)動(dòng)圖像,則需要轉(zhuǎn)化為形象的運(yùn)動(dòng)情景,最后把物理情景或運(yùn)動(dòng)情景轉(zhuǎn)化為物理?xiàng)l件,就可選擇物理規(guī)律求解。
第三,會(huì)把反映物理過(guò)程的條件轉(zhuǎn)化為用數(shù)學(xué)知識(shí)解決的條件。在有些物理綜合計(jì)算題中,僅僅利用題目給出的物理?xiàng)l件還不能完全解決所求問(wèn)題,如果把反映物理過(guò)程的條件轉(zhuǎn)化為用數(shù)學(xué)知識(shí)解決的條件,利用數(shù)學(xué)工具就能快速解決。
第四,會(huì)挖掘物理題目中的隱含條件。解答物理問(wèn)題時(shí),有些題目除給出顯性已知條件外,另有一些條件隱含在題目中,已知與未知之間的聯(lián)系是隱蔽的,審題時(shí)要抓住關(guān)鍵詞語(yǔ),這些關(guān)鍵詞語(yǔ)是對(duì)問(wèn)題中所涉及的物理變化、變化過(guò)程的描述和界定。所以在物理過(guò)程分析中,我們必須把隱含條件充分挖掘出來(lái),才能找到解題的突破口,從而完善問(wèn)題的解答。
例1.面積很大的水池,水深為H,水面上浮著正方體木塊,木塊的邊長(zhǎng)為a,密度為水的12,質(zhì)量為m,開(kāi)始時(shí),木塊靜止,有一半沒(méi)入水中,現(xiàn)用力F將木塊緩慢地壓到池底,不計(jì)摩擦,求:
(1)從木塊剛好完全沒(méi)入水中到停止在池底的過(guò)程中,池水勢(shì)能的改變量。
(2)從開(kāi)始到木塊完全沒(méi)入水中的過(guò)程中,力F所做的功。
審題過(guò)程:捕捉本題的特征信息,并挖掘物理題目中的隱含條件,把物理情景轉(zhuǎn)化為物理?xiàng)l件。
(1)a.木塊由初狀態(tài)位置移到池底,相當(dāng)于同體積的水從池底移到起始位置。
b.木塊密度為水的12,說(shuō)明跟木塊同體積的水的質(zhì)量為2m。
c.選擇物理規(guī)律:由功能關(guān)系可知,池水重力勢(shì)能的改變量為(H-2mga)。
(2)a.由于不計(jì)摩擦,說(shuō)明力F所做的功等于木塊與水的重力勢(shì)能改變量的總和。
b.池水的面積很大,說(shuō)明可以不考慮因木塊壓入水中引起的水深變化。
c.木塊剛好完全沒(méi)入水中,相當(dāng)于水被排開(kāi),這部分水等于水平鋪在水面上了,這部分水的質(zhì)量為m相當(dāng)于木塊體積的一半。其重力勢(shì)能增加了3mga/4。
d.由于木塊重心下降,說(shuō)明重力勢(shì)能減少了,減小量為mga/2。
e.由功能關(guān)系,力F所做的功為(3mga/4)-( mga/2)=mga/4。
例2.質(zhì)量為m的物體以速率v沿半徑為r的圓做勻速圓周運(yùn)動(dòng),求物體受到的合外力及物體運(yùn)動(dòng)半周所受合外力的沖量。
審題分析:獲取信息。
(1)物體所受合外力就是做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力F=mv2/r。
(2)物體運(yùn)動(dòng)半周,說(shuō)明所用時(shí)間t=πr/v。
(3)由于合外力的方向不斷變化,說(shuō)明不能用公式I=Ft計(jì)算沖量。
(4)選擇規(guī)律:根據(jù)動(dòng)量定理可以求出動(dòng)量的變化△P,它等于合外力的沖量,即△P=mv-(-mv)=2mv(初速度與末速度大小相等方向相反)
所以,合外力的沖量I=△P=2mv,沖量的方向與末速度的方向相同。
例3.在一根長(zhǎng)為L(zhǎng)=84cm,粗細(xì)均勻,一端封閉的玻璃管中,用一段長(zhǎng)h=14cm的水銀柱封閉了一些空氣,當(dāng)溫度為30K,管口豎直向上放置時(shí),被封閉的空氣柱長(zhǎng)H=50cm,求溫度升至多少時(shí),可以使管中的水銀全部溢出?(已知大氣壓P=76cmHg)
審題分析:仔細(xì)讀題后抓住解答本題的兩個(gè)關(guān)鍵。
(1)管中剩余水銀柱長(zhǎng)度x值由14cm減小的零的過(guò)程中,對(duì)應(yīng)的溫度Tx一直增大,表明氣體溫度要不斷升高,才能使水全部溢出。
(2)X的值在減小的過(guò)程中,對(duì)應(yīng)的Tx在x取某一不為零的值時(shí)有最大值,則達(dá)到此溫度后,只要維持此溫度而無(wú)需再繼續(xù)升溫,管中的水銀會(huì)自行全部溢出。
(3)把反映物理過(guò)程的條件轉(zhuǎn)化為用數(shù)學(xué)知識(shí)解決的條件:通過(guò)求Tx的最大值來(lái)確定使水銀全部溢出的溫度。
(4)選擇研究對(duì)象。狀態(tài)1:p1=p0+h+90cmHg,V1=HS=50S,T1=300K。
狀態(tài)2:p2=(76+x),V2=(76+x)S,T2=Tx。
選擇物理規(guī)律:由理想氣體狀態(tài)方程,P1V1/T1=P2V2/T2得9050S/300=(76+X)(84-x)S/Tx。
整理變形得Tx=(76+x)(84-x)/15
根據(jù)不等式公式≤有=80
即(76+x)(84-x) 6400
那么,Tx=426.7K
因此,Tmax=426.7K
即溫度升至426.7K時(shí),可使管中水銀全部溢出。
通過(guò)例題分析說(shuō)明培養(yǎng)學(xué)生自覺(jué)審題的習(xí)慣很重要,當(dāng)拿到綜合計(jì)算題時(shí)不要斷章取義,要按上述四“會(huì)”的步驟仔細(xì)讀題,審清題意。我們?cè)诮虒W(xué)中要多強(qiáng)調(diào)不認(rèn)真審題的危害性,使學(xué)生意識(shí)到審題是正確解題的首要步驟,從而培養(yǎng)學(xué)生審題的自覺(jué)性,使學(xué)生逐步養(yǎng)成解題先審題的好習(xí)慣。
參考文獻(xiàn):
向治.高考物理?yè)尫植呗訹J].高中數(shù)理化,2011(Z1).