借助模型法 解答物理難題

張 圖

(四川省南充高級(jí)中學(xué) 637000)

物理涵蓋很多的模型，主要有等時(shí)圓模型、渡河模型、拋體模型等.教學(xué)中既要為學(xué)生認(rèn)真細(xì)致的講解這些模型，使其掌握模型中物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律與特點(diǎn)，深刻理解模型內(nèi)涵，又要結(jié)合具體例題講解，為學(xué)生運(yùn)用模型解題做好示范，使其真正掌握，靈活應(yīng)用.

一、借助等時(shí)圓模型解題

例1如圖1所示，一傾角為θ的斜面上方A點(diǎn)放置一光滑木板AB，B端剛好在斜面上.木板與豎直方向AC所成的角為α.一物塊由A端沿木板由靜止下滑，要使物塊滑到現(xiàn)斜面的時(shí)間最短，則α和θ的關(guān)系為( ).

題目創(chuàng)設(shè)的情景較為新穎，很多學(xué)生審題后不知如何下手，究其原因在于其遷移所學(xué)知識(shí)的能力較差.該題目考查學(xué)生運(yùn)用等時(shí)圓模型解題的靈活性.解答該題的關(guān)鍵在于結(jié)合題干中的情景構(gòu)建合適位置的等時(shí)圓，課堂上可給予學(xué)生啟發(fā)，使其盡快找到解題思路.

二、借助渡河模型解題

例2某人劃船橫渡一條河，河水流速處處相同且恒定，船的劃行速度恒定.已知此人過(guò)河最短時(shí)間為T(mén)1；若此人用最短的位移過(guò)河則需時(shí)間為T(mén)2.已知船的劃行速度大于水速，則船的劃行速率與水流速率之比為( ).

該題目涉及船渡河時(shí)的兩種情境，只有深刻理解模型，才能順利解題.解題中應(yīng)設(shè)出合理參數(shù)，借助模型直接求出渡河最短時(shí)間的表達(dá)式.在探討船的最短位移時(shí)引導(dǎo)學(xué)生繪制相關(guān)的草圖，聯(lián)系所學(xué)模型，找到速度之間的關(guān)系.

正確選項(xiàng)為A.

三、借助拋體模型解題

該題目創(chuàng)設(shè)的情境并不復(fù)雜，但卻涵蓋很多知識(shí)，主要有拋體模型、動(dòng)能定理以及數(shù)學(xué)知識(shí)等.教學(xué)中要求學(xué)生認(rèn)真審題，積極回顧所學(xué)的拋體模型，建立相關(guān)的方程，表示出Ek，而后運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)求其最小值.

設(shè)探險(xiǎn)隊(duì)員跳到平面上時(shí)的水平位移為x，豎直位移為H.

由幾何關(guān)系可得y=2h-H，

由數(shù)學(xué)知識(shí)得到

高中物理教學(xué)中注重相關(guān)模型的講解對(duì)提高學(xué)生的解題能力具有重要的促進(jìn)作用，因此，應(yīng)結(jié)合教學(xué)進(jìn)度靈活采用多種方法，做好物理模型教學(xué)工作，尤其應(yīng)創(chuàng)設(shè)具有難度的試題，訓(xùn)練學(xué)生運(yùn)用模型解題的技能，促進(jìn)其解題水平與能力的進(jìn)一步提升.