優(yōu)化物理習(xí)題教學(xué)提高學(xué)生物理成績(jī)

潘忠

物理習(xí)題是實(shí)際物理問(wèn)題與現(xiàn)象的科學(xué)簡(jiǎn)化、科學(xué)抽象和物理化模型。習(xí)題解答，是對(duì)解決問(wèn)題的一種模擬，是中學(xué)物理教學(xué)中培養(yǎng)能力、開(kāi)發(fā)智力的重要途徑和手段。

一、 物理習(xí)題的作用

（1）鞏固深化物理概念和規(guī)律。學(xué)生對(duì)于學(xué)習(xí)的新知識(shí)，理解只是表面的和片面的，并不能完全理解它們的實(shí)質(zhì)和意義。只有通過(guò)適當(dāng)?shù)木唧w習(xí)題的解答、與廣泛的實(shí)際材料結(jié)合，從多方面對(duì)概念和規(guī)律進(jìn)行深入理解，學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的認(rèn)識(shí)才不會(huì)片面化。如學(xué)生初次接觸牛頓運(yùn)動(dòng)定律時(shí)，總有不少學(xué)生有一種誤解，即只有合外力才能產(chǎn)生加速度，而每個(gè)力不能產(chǎn)生加速度。這就必須讓學(xué)生通過(guò)具體問(wèn)題進(jìn)行練習(xí)，加深認(rèn)識(shí)，理解每個(gè)力都產(chǎn)生加速度，理解力的獨(dú)立性原理。

（2）深化物理知識(shí)，擴(kuò)大知識(shí)面。由于綜合題涉及的物理過(guò)程較多且較復(fù)雜，這就要求學(xué)生要靈活運(yùn)用概念、規(guī)律，把所學(xué)的知識(shí)變活，這是拓寬學(xué)生視野，擴(kuò)大知識(shí)面的一個(gè)過(guò)程。例如，在圖1所示的豎直平面內(nèi)，物體A和帶正電的物體B用跨過(guò)定滑輪的絕緣輕繩連接，分別靜止于傾角=370的光滑斜面上的M點(diǎn)和粗糙絕緣水平面上，輕繩與對(duì)應(yīng)平面平行，勁度系數(shù)K=5N/m的輕彈簧一端固定在O點(diǎn)，一端用另一輕繩穿過(guò)固定的光滑小環(huán)D與A相連，彈簧處于原長(zhǎng)，輕繩恰好拉直，DM垂直于斜面。水平面處于場(chǎng)強(qiáng)E=5×104N/C，方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，已知A、B的質(zhì)量分別為mA=0.1kg和mB=0.2kg ，B所帶電荷量q=+4×10-6C ，設(shè)兩物體均視為質(zhì)點(diǎn)，不計(jì)滑輪質(zhì)量和摩擦，繩不可伸長(zhǎng)，彈簧始終處在彈簧限度內(nèi)，B電荷量不變。取g=10m/s2、sin370=0.6 cos370=0.8. ①求B所受靜摩擦力的大小。②現(xiàn)對(duì)A施加沿斜面向下的拉力F，使A以加速度a=0.6m/s2開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，A從M到N的過(guò)程中，B的電勢(shì)能增加了△Ep =0.06J，已知DN沿豎直方向，B與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)u=0.4，求A到達(dá)N點(diǎn)時(shí)拉力F的瞬間功率。

思考：①題眼突破：1）“彈簧處于原長(zhǎng)，輕繩恰好拉直”“光滑斜面”說(shuō)明靜止?fàn)顟B(tài)A的重力沿斜面方向的分力與拉力平衡。2）“使A開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)”隱含內(nèi)容：B做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，即AB間繩上的拉力為恒力。3）“B的電勢(shì)能增加了△EP=0.06J”隱含內(nèi)容：MN的長(zhǎng)度。②解題工具：共點(diǎn)力的平衡條件速度、牛頓第二定律、速度-位移公式、電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系。③解題關(guān)鍵：由M到N的過(guò)程對(duì)B：qEs=△EP；由M到N的過(guò)程對(duì)A：v2=2as；對(duì)A、B受力分析，列牛頓第二定律方程組可得拉力F。

總結(jié)方法：如題中出現(xiàn)兩個(gè)以及兩個(gè)以上的物體用繩桿之類物體連接時(shí)，要特別注意找出各物體的位移大小、加速度大小、速度大小關(guān)系，這些關(guān)系往往就是解決問(wèn)題的突破口。

（3）培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用教學(xué)工具解決物理問(wèn)題的能力。①物理定律和公式多用物理量之間函數(shù)關(guān)系表示，而物理習(xí)題一般以物理規(guī)律為指導(dǎo)，運(yùn)用數(shù)學(xué)工具來(lái)解決具體問(wèn)題。因此，通過(guò)解題訓(xùn)練，能使學(xué)生進(jìn)一步理解物理量之間的函數(shù)關(guān)系，了解物理現(xiàn)象之間內(nèi)在聯(lián)系。否則學(xué)生可能對(duì)公式或函數(shù)關(guān)系理解不清，忽視物理事實(shí)的限制，而將物理量之間函數(shù)關(guān)系簡(jiǎn)單地?cái)?shù)學(xué)化。如果通過(guò)一些具體問(wèn)題對(duì)相互之間的關(guān)系認(rèn)真分析，就可理解實(shí)質(zhì)。②運(yùn)用數(shù)學(xué)工具解決物理問(wèn)題時(shí)，必須做好兩個(gè)轉(zhuǎn)化，即先將物理問(wèn)題根據(jù)物理規(guī)律轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問(wèn)題，再將數(shù)學(xué)問(wèn)題按表達(dá)式各量的物理意義轉(zhuǎn)化為物理問(wèn)題。學(xué)生只有通過(guò)對(duì)具體物理問(wèn)題的解答練習(xí)，才能掌握這種“轉(zhuǎn)化”方法，而只有這種方法掌握了，才能談得上具有運(yùn)用數(shù)學(xué)工具解決物理問(wèn)題的能力。如庫(kù)侖定律的理解，F(xiàn)=KQq/r2 ，當(dāng)r→0時(shí)，F(xiàn)→∞是否正確？在數(shù)學(xué)中是正確的，但在物理學(xué)中是不正確，進(jìn)一步幫助學(xué)生理解公式的運(yùn)用條件。

（4）教學(xué)效果信息反饋的主渠道。在高中物理教學(xué)中，通過(guò)學(xué)生對(duì)習(xí)題的解答，教師及時(shí)了解學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握情況，準(zhǔn)確抓住學(xué)生學(xué)習(xí)中的問(wèn)題癥結(jié)，之后對(duì)癥下藥，調(diào)整教學(xué)方法，使學(xué)生牢牢掌握物理知識(shí)。例如：如圖2，一粗糙斜面AB與圓心角為370的光滑圓弧BC相切，經(jīng)過(guò)C點(diǎn)的切線方向水平。已知圓弧的半徑為R=1.25m，斜面AB的長(zhǎng)度為L(zhǎng)=1m，質(zhì)量為m=1kg的小物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）在水平外力F=1N作用下，從斜面頂端A點(diǎn)處由靜止開(kāi)始，沿斜面向下運(yùn)動(dòng)。當(dāng)?shù)竭_(dá)B點(diǎn)時(shí)撤去外力，物塊沿圓弧滑至C點(diǎn)拋出。若落地點(diǎn)E與C點(diǎn)間的水平距離為x=1.2m，C點(diǎn)距離地面高度為h=0.8m （sin370=0.6， cos370=0.8，重力加速度g取10m/s2）。求：1） 物塊經(jīng)C點(diǎn)時(shí)對(duì)圓弧弧面的壓力。2） 物塊滑至B點(diǎn)時(shí)的速度。3） 物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)。

這道題是多過(guò)程問(wèn)題，實(shí)際是多種運(yùn)動(dòng)規(guī)律的組合，根據(jù)題意學(xué)生應(yīng)知道這題隱含條件。如“斜面AB與圓心角370的光滑圓弧BC相切”說(shuō)明AB與OB垂直，C點(diǎn)相切水平說(shuō)明OC為豎直方向，可推知斜面傾角為370，又知物塊由C點(diǎn)開(kāi)始做平拋運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而推知物塊在C點(diǎn)的速度。應(yīng)用的知識(shí)，有平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律、動(dòng)能定理、圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。本題主要考查運(yùn)動(dòng)過(guò)程的分析，要把轉(zhuǎn)折點(diǎn)的速度作為分析重點(diǎn)，能夠考查學(xué)生對(duì)這些重要知識(shí)和規(guī)律的掌握程度。

二、 物理習(xí)題教學(xué)中存在的問(wèn)題

物理習(xí)題是檢驗(yàn)教師教學(xué)效果與學(xué)生學(xué)習(xí)效果的重要依據(jù)。在教與學(xué)的過(guò)程中，教師與學(xué)生都會(huì)存在一些問(wèn)題。

（1）學(xué)生的學(xué)習(xí)方面。①將物理問(wèn)題數(shù)學(xué)化。學(xué)生的主要精力放在已知哪些量值、求什么量值上，這些已知量和未知量同時(shí)包含在哪個(gè)公式中，將已知量帶入公式中求得結(jié)果，而沒(méi)有對(duì)物理情境、物理過(guò)程和受力情況認(rèn)真分析，只要結(jié)果不要過(guò)程。②缺乏正確的解題思維習(xí)慣。正確的思維過(guò)程，是應(yīng)從題目所述的物理情境入手，分析物理過(guò)程和受力特點(diǎn)，在此基礎(chǔ)上列方程求解。

（2）教師的教學(xué)方面。①“大運(yùn)動(dòng)量”訓(xùn)練的題海戰(zhàn)術(shù)。這種做法費(fèi)時(shí)、費(fèi)力，既沒(méi)有明顯收效，又挫傷學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。②忽視學(xué)生認(rèn)知規(guī)律，片面追求高難度、高密度。學(xué)生思維時(shí)刻處于高度緊張的狀態(tài)，最終造成兩極分化的被動(dòng)局面。

習(xí)題教學(xué)，可以深入了解學(xué)生在該階段的能力水平及學(xué)習(xí)過(guò)程中存在的問(wèn)題。教學(xué)時(shí)，要結(jié)合不同的教學(xué)內(nèi)容、目標(biāo)、學(xué)生心理、能力水平特點(diǎn)，不斷思索，不斷創(chuàng)新，不斷調(diào)整和重組優(yōu)化習(xí)題教學(xué)。

（浙江省義烏市私立群星學(xué)校）