物理新教材圖文并茂,學生學起來興致高,課堂氣氛好,知識也能聽得懂,可是遇到解決實際問題時,仍有畏懼心理。因為有些物理實際問題,若僅按照常規思路,問題有時會變得相當復雜,甚至無從下手。其實,如果思考角度不同,有些物理問題可有多種解決方法,有時采用一些特殊的分析方法,往往既簡捷直觀,易被學生接受,又能開發學生思路。下面就一些特殊解題方法舉例說明。
一、極端法
所謂極端法就是對試題中給定的已知條件進行適當的“夸大”,從而使原來的物理現象和規律更加明顯。這類題往往是選擇題,不要求嚴密的推理過程,這時不妨用極端思維法。
例1:(杠桿類)如圖1,G=200N,G=300N,此時杠桿平衡,若將A、B同時向支點移動相同的距離,則()。
A.A端下沉 B.B端下沉 C.杠桿仍平衡 D.無法確定
解析:常用方法是:現A、B向支點移動相同的距離,那么F(L-L)與F(L-L)哪個大,哪端就下沉。已知原杠桿平衡FL=FL,又F=200N,F=300N,左端移動后是FL-200NL,右端移動后是FL-300NL,所以左端F(L-L)大于右端F(L-L),則答案選A。
這種方法雖能解決問題,但很復雜,學生易錯,若運用極端法,把“移動相同的距離”這個條件夸大,即兩邊移動的距離等于L,則F的力臂為0,F的力臂不為0,所以A端下沉,答案選A。
同理:此題若改為同時取下相同的重物,其余條件不變,則杠桿哪端下沉?那么,我們把“取下相同的重物”夸大成兩邊都取下200N的重物,答案就一目了然了。
例2:(浮力類)如圖2,底部粘有鐵片的蠟燭,豎直地漂浮在水面上,現將蠟燭點燃,問蠟燭在燃燒過程中,蠟燭將上浮還是下沉一些?
解析:與上相同:若把“燃燒過程”→“蠟燭露出水面部分在減少”→夸大成“沿水面把蠟燭上面部分切去,且浸在水中的部分靜止”,學生很容易就能分析出此時余下蠟燭的浮力不變,重力變小,原來蠟燭的G=F,所以蠟燭將要上浮一些。
例3:(壓強類)如圖3,質量相等的A、B兩個均勻實心圓柱體,它們對地面的壓強相同,若從上往下截取相同的高度h后,余下的部分對桌面的壓強( )。
A.p>p B.p
解析:若把“從上往下截取相同的高度h”夸大成B的高度,則截取后B對地面的壓強為0,A仍有壓強,所以p>p,答案選A。
二、賦值法
這類題只求結果不求過程,且不易求出物理量的具體值,但只需比較出這個物理量在不同情景中的大小,用賦值法不但節省時間而且得分率將會大大提高。
例4:如圖4所示的電路中,電源電壓保持不變,R=2Ω,R=3Ω,當S打開時電流表的讀數是I,當S閉合時電流表的讀數是I,則I∶I為()。
A.2∶3 B.3∶2 C.3∶5 D.5∶3
解析:若我們假定電源電壓U為6V,則當S打開時電流表的讀數I=U/R=6V/2Ω=3A,當S閉合時電流表的讀數I是R和R中的電流之和,R中的電流為3A,R中的電流為2A,所以I=5A,因此答案選C。
三、比值法
例5:甲乙兩球質量之比為2∶3,體積之比為3∶2,則它們的密度之比為( )。
A.1∶1 B.4∶9 C.9∶4 D.以上判斷都不正確
解析:常用方法:根據密度公式ρ=得=,然后一一代入數值,這樣能算出結果,但計算麻煩且容易出錯。
現介紹一種的新的方法:首先根據題意推導出所求物理量的公式化ρ=,由公式可知ρ===4∶9,這種方法適用于一切比值計算的題目,特別是像比熱容這類物理量較多的題,會大大提高得分率。
四、類比法
例6:如圖5,甲、乙兩圓臺形容器分別裝有A、B兩種質量相同的不同種液體,且兩種液體的深度不等,比較容器底部受到液體的壓力F、F的大小關系( )。
A.F
解析:常用方法:F=pS=ρghS,新教材中液體壓強公式p=ρgh已不需要掌握,且兩個容器中液體的密度、液體的深度與容器的底面積都不相等,所以無法判斷F、F的大小。
根據彈力的學習,同學們對壓力、支持力的方向已掌握,那么我們可以這樣分析,如圖6甲,容器的側壁受到液體的壓力,反之側壁對液體也有支持力,而這個支持力就可類比成我們張開的雙手向上托的力,這個托力承擔了液體一部分重力,則F
五、割補法
例7:甲乙兩個人同時從同一地點A同向出發,沿直線到達B點,甲在前一半時間內和后一半時間內的速度分別為V和V(V≠V,且V A.t>t B.t 此題用割補法更簡單。如圖7所示:兩條虛線的左側和右側的V和S均相等,時間t可相互抵消。而兩條虛線的中間甲的速度為V,乙的速度為V,因為V 總之,教師采用以上特殊方法講解題目,可以極大地激發學生學習物理的興趣,同時對培養學生的發散思維和創造能力起到促進作用。