高中物理解題思路例談

梁 沖

(安徽省利辛縣第十中學(xué),安徽 亳州 236700)

一直以來(lái),高中物理學(xué)科以學(xué)習(xí)難度高、知識(shí)點(diǎn)抽象、邏輯思維強(qiáng)等特點(diǎn),被許多學(xué)生視為較難“啃”的科目,從一定程度上減弱了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣及學(xué)習(xí)效果.正因?yàn)楦咧形锢韺W(xué)科具有很強(qiáng)的邏輯性,只要學(xué)生正確把握知識(shí)的邏輯特點(diǎn),就很容易打開(kāi)物理習(xí)題的密碼鎖,從而輕松暢游神秘的物理世界.那么,如何開(kāi)展高中物理解題教學(xué),是教師需要研究的關(guān)鍵問(wèn)題.

1 路程位移類(lèi)題目的解題思路

路程及位移類(lèi)知識(shí),是人教版高中物理教材中的基礎(chǔ)知識(shí),但是涉及該類(lèi)知識(shí)的題目卻是學(xué)生失分較多的部分.究其原因,是學(xué)生尚未科學(xué)把握路程位移類(lèi)練習(xí)題的解題思路,還不能對(duì)路程位移問(wèn)題進(jìn)行邏輯層面上的全面分析.全面考量是解答路程位移類(lèi)練習(xí)題的關(guān)鍵所在.

例1M為一長(zhǎng)方體鐵塊,其高為c,寬為b,長(zhǎng)為a.有一質(zhì)點(diǎn)O從點(diǎn)A運(yùn)動(dòng)到和點(diǎn)A軸對(duì)稱(chēng)的點(diǎn)B(圖1).求:

圖1 長(zhǎng)方體模型圖

(1)質(zhì)點(diǎn)O運(yùn)動(dòng)的最短路程為多少?

(2)質(zhì)點(diǎn)O發(fā)生的位移為多少?

2 牛頓第二定律相關(guān)題目的解題思路

在高中物理教材中,牛頓運(yùn)動(dòng)定律是非?；A(chǔ)且重要的內(nèi)容,雖然難度不大,但是拓展而來(lái)的題型和知識(shí)卻十分復(fù)雜.對(duì)于牛頓第二定律的有關(guān)內(nèi)容,教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生掌握“力的分解”規(guī)律,在此基礎(chǔ)上再指導(dǎo)學(xué)生解答該類(lèi)題目,會(huì)大大降低解題難度.換句話說(shuō),教師在設(shè)計(jì)牛頓運(yùn)動(dòng)定律相關(guān)題目的時(shí)候,應(yīng)將題目的解答分成兩個(gè)環(huán)節(jié),第一個(gè)環(huán)節(jié)為“力的分解”,第二個(gè)環(huán)節(jié)是“解答物體在力的作用下的運(yùn)動(dòng)變化”.

圖2 斜面體模型圖

3 平拋運(yùn)動(dòng)類(lèi)題目的解題思路

平拋運(yùn)動(dòng)類(lèi)知識(shí)可劃分成兩部分:①拋體的運(yùn)動(dòng)距離或運(yùn)動(dòng)速度;②拋體所發(fā)生的動(dòng)能轉(zhuǎn)化.①的解題思路是借助高度這一條件對(duì)拋體的空中運(yùn)動(dòng)時(shí)長(zhǎng)進(jìn)行計(jì)算,然后借助時(shí)間和水平速度的乘積對(duì)其水平運(yùn)動(dòng)路程進(jìn)行計(jì)算;②的解題思路是機(jī)械能、勢(shì)能和動(dòng)能的動(dòng)態(tài)平衡.

例3雜技演員進(jìn)行摩托車(chē)特技表演,其起步速度是10 m/s,順著一條斜曲面快速?zèng)_到離地面高達(dá)3.2 m的高空,然后在此位置水平飛出.已知摩托車(chē)在沖向高臺(tái)的過(guò)程中,一直以額定功率1.8 kW行駛,消耗時(shí)間為0.65 s.摩托車(chē)和雜技演員的重量共計(jì)180 kg,在計(jì)算中對(duì)所收到的阻力因素可忽略不計(jì)(圖3).請(qǐng)問(wèn):

圖3 特技表演模型圖

(1)雜技演員駕車(chē)沖到3.2 m高空時(shí)的速度是多少?

(2)雜技演員在高空水平飛出后,至到達(dá)地面的過(guò)程中飛出的距離是多少?

4 磁場(chǎng)類(lèi)題目的解題思路

高中物理教材中的磁場(chǎng)相關(guān)知識(shí)十分復(fù)雜,往往是試卷上的壓軸題.面對(duì)該類(lèi)題目,教師引導(dǎo)學(xué)生明確關(guān)鍵點(diǎn)就可較為容易地獲得正確答案,這里所說(shuō)的關(guān)鍵點(diǎn),也就是電勢(shì)能.由于磁場(chǎng)問(wèn)題一般都會(huì)和運(yùn)動(dòng)類(lèi)題目結(jié)合在一起出現(xiàn),因此教師應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生牢固掌握動(dòng)能和電勢(shì)能之間的正確換化,以獲得解答該類(lèi)題目的正確思路[2].

例4一個(gè)電量是q的小球,身處一個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.小球q的電量是-2×10-3庫(kù)倫,而勻強(qiáng)磁場(chǎng)是200 N/C.S是處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的一個(gè)擋板,擋板和小球q之間的距離是5 cm,A擋板和小球q之間的距離是45 cm.在解題中可對(duì)小球所受到的重力忽略不計(jì).小球q受到電磁場(chǎng)的作用,做向左運(yùn)動(dòng),當(dāng)和S擋板發(fā)生碰撞之后削弱了自身的一部分電量,電量只有之前的5/6.另一方面,小球q和S擋板碰撞以后,其仍保持之前的運(yùn)動(dòng)速度恒定(圖4).計(jì)算:

圖4 磁場(chǎng)模型圖

(1)如果勻強(qiáng)磁場(chǎng)中S擋板所處位置具有的電勢(shì)能為0,那么點(diǎn)p位置多具有的電勢(shì)能是多少?

(2)小球q需要發(fā)生多少次碰撞,才能到達(dá)A擋板?

解題思路學(xué)生要想計(jì)算出點(diǎn)P位置所具有的電勢(shì)能,就需要先找出“0”電勢(shì)能的參照點(diǎn),也就是擋板S.由于帶點(diǎn)小球q身處勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,并且已知點(diǎn)p與S擋板之間的距離是5 cm,就可較為容易地算出點(diǎn)p位置的電勢(shì)能U,也就是Eh=200×0.05=10 V.因?yàn)閾醢錝所具有的電勢(shì)能是0,所以小球q所具有的電勢(shì)能是-10 V,且?guī)c(diǎn)小球q所具有的電勢(shì)能是Eqh=0.02 J.針對(duì)小球需要經(jīng)過(guò)多少次碰撞才能達(dá)到A擋板位置的問(wèn)題,教師可引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合勢(shì)能變化與速度之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系嘗試計(jì)算[3].由于Eqh=1/2(v2m),且?guī)c(diǎn)小球始終保持自身勻速運(yùn)動(dòng),所以在第二次發(fā)生碰撞事,動(dòng)能定式依舊成立,也就是Eqh1=1/2(v2m).由于h1=h/k,并且h2=h1/k,按照此方法推算,可計(jì)算出小球在發(fā)生13次碰撞之后,就可達(dá)到擋板A.

總之,縱觀前文例題的解題思路可發(fā)現(xiàn),高中物理的題目解答難度并沒(méi)有想象中那么大,需要學(xué)生在牢固掌握教材中各種概念、定律、公式等的基礎(chǔ)知識(shí)的前提下,積極探討物理知識(shí)之間的邏輯關(guān)系,并理清題目中已知和隱含的條件,接著結(jié)合對(duì)應(yīng)的公式求解即可.這就需要教師在習(xí)題講解教學(xué)中,加強(qiáng)對(duì)學(xué)生解題思路的培養(yǎng),幫助學(xué)生理清各個(gè)知識(shí)點(diǎn)之間的內(nèi)在聯(lián)系,從而幫助學(xué)生獲得正確的解題方法,最終切實(shí)提高學(xué)生運(yùn)用物理知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力.