談高中物理解題的難點(diǎn)突破

黃芳琳

高中物理教學(xué)主要是引導(dǎo)學(xué)生正確理解物理概念、掌握物理規(guī)律，并通過(guò)物理解題來(lái)鞏固、深化所學(xué)知識(shí)以及各知識(shí)點(diǎn)間的相互聯(lián)系，體現(xiàn)知識(shí)的應(yīng)用性和綜合性，著眼于知識(shí)的靈活運(yùn)用與提高。物理新課程的教學(xué)目標(biāo)是知識(shí)和能力，重點(diǎn)在能力，即運(yùn)用所學(xué)到的物理概念、物理規(guī)律來(lái)分析、解決問(wèn)題，從而更加全面地、深入地、準(zhǔn)確地理解物理概念、物理規(guī)律和物理方法。學(xué)生解題能力的培養(yǎng)和提高是高中物理教學(xué)的主要任務(wù)。物理教學(xué)中構(gòu)建高效的習(xí)題教學(xué)課堂，充分體現(xiàn)新課程的教學(xué)理念和三維教學(xué)目標(biāo)，要求學(xué)生學(xué)會(huì)和掌握突破解題難點(diǎn)的一些基本方法。

一、建立恰當(dāng)?shù)奈锢砟Ｐ?/p>

物理概念和物理規(guī)律都是通過(guò)建立適當(dāng)?shù)奈锢砟Ｐ偷玫剑锢斫虒W(xué)的本質(zhì)可以說(shuō)是建立和掌握物理模型的過(guò)程，每個(gè)物理現(xiàn)象與過(guò)程，都有具體的物理模型。解題時(shí)，根據(jù)研究問(wèn)題的對(duì)象、物理過(guò)程等，如果能構(gòu)建出一個(gè)恰當(dāng)?shù)奈锢砟Ｐ停湍芙议_(kāi)掩蓋物理現(xiàn)象與物理過(guò)程的本質(zhì)特征的面紗，從而找到解決問(wèn)題的方法。建立一個(gè)恰當(dāng)?shù)摹⒄_的物理模型是解題的關(guān)鍵。

例1一輛小轎車(chē)在平直寬闊的公路上高速行駛，突然發(fā)現(xiàn)前方不遠(yuǎn)處有一較大的障礙物，此時(shí)司機(jī)是立即剎車(chē)呢，還是立即轉(zhuǎn)彎？

分析與解答首先假設(shè)小轎車(chē)分別剎車(chē)和轉(zhuǎn)彎，對(duì)兩個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程進(jìn)行抽象，建立物理模型：

剎車(chē)的過(guò)程可認(rèn)為小轎車(chē)做勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)直至停止，設(shè)其初速度為v0，加速度為a=μmg1m=μg，小轎車(chē)滑行過(guò)程有0-v20=2（-a）s，則滑行距離為s=v2012a=v2012μg。小轎車(chē)轉(zhuǎn)彎過(guò)程可簡(jiǎn)化成做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由向心力公式得μmg=mv201r，則轉(zhuǎn)彎的半徑r=v201μg。

由上述分析、計(jì)算可見(jiàn)，小轎車(chē)滑行距離s小于轉(zhuǎn)彎半徑r，因此小轎車(chē)在遇到障礙物的時(shí)候直接剎車(chē)更好。

說(shuō)明物理解題過(guò)程，實(shí)際上是對(duì)研究的實(shí)際問(wèn)題構(gòu)建出恰當(dāng)?shù)奈锢砟Ｐ偷倪^(guò)程，再運(yùn)用相關(guān)的物理知識(shí)對(duì)這個(gè)模型加以分析、計(jì)算，從而達(dá)到解決問(wèn)題的目的。

二、進(jìn)行聯(lián)想思維，形成知識(shí)體系

將所學(xué)到的物理概念和物理規(guī)律等有關(guān)知識(shí)進(jìn)行分析、整理、歸納，將各個(gè)知識(shí)點(diǎn)和分析方法相互聯(lián)系起來(lái)以形成一定的知識(shí)體系，使得解決實(shí)際問(wèn)題時(shí)，能夠做到知識(shí)的靈活運(yùn)用與前后聯(lián)系，通過(guò)知識(shí)間相互聯(lián)系、相互印證以及分析方法的實(shí)際應(yīng)用，不僅加深了對(duì)知識(shí)的理解和鞏固，同時(shí)發(fā)展了聯(lián)想思維的能力，擴(kuò)大知識(shí)的視野，增強(qiáng)物理思維的嚴(yán)謹(jǐn)性、發(fā)散性，各個(gè)知識(shí)點(diǎn)間形成相互聯(lián)系，使得各部分知識(shí)形成一定的知識(shí)體系。

例2如圖1所示，在絕緣水平面上，放有U型金屬框架，其平行部分MM′、NN′足夠長(zhǎng)，導(dǎo)軌上垂直導(dǎo)軌放一根導(dǎo)體棒ab。已知導(dǎo)體棒質(zhì)量為m1=0。1 kg，電阻R1=0。3Ω，導(dǎo)軌間距L=0。4 m，框架質(zhì)量m2=0。2 kg， U型金屬框架與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0。2，框架MN的電阻R2=0。1Ω， 其余電阻不計(jì)。整個(gè)裝置放在一個(gè)豎直向上磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0。5 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，水平恒力F=2 N垂直于導(dǎo)體棒ab向右，ab與軌道接觸良好從靜止開(kāi)始無(wú)摩擦地運(yùn)動(dòng)，當(dāng)ab運(yùn)動(dòng)到某一t總=t+t′=（14+57） s≈71 s.

四、利用圖像分析并解決問(wèn)題

例4如圖6所示，一質(zhì)量m=1 kg的木板靜止在光滑水平地面上.開(kāi)始時(shí)，木板右端與墻相距L=0。08 m，一質(zhì)量m=1 kg的小物塊以初速度v0=2 m/s滑上木板左端.木板的長(zhǎng)度可保證物塊在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不與墻接觸.物塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0。1，木板與墻碰撞后以與碰撞前瞬時(shí)等大的速度反彈.取g=10 m/s2，求：

（1）從物塊滑上木板到兩者達(dá)到共同速度時(shí)，木板與墻碰撞的次數(shù)及所用的時(shí)間.

（2）達(dá)到共同速度時(shí)木板右端與墻之間的距離.

解析 （1）物塊滑上木板后，在摩擦力的作用下，木板做勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度a1=μg=1 m/s，方向向右；物塊做減速運(yùn)動(dòng)的加速度a2=μg=1 m/s，方向向左。可作出物塊、木板的v-t圖象如圖7所示。

由圖可知，木板在0。4 s、1。2 s時(shí)刻兩次與墻碰撞，在t=1。8 s 時(shí)刻物塊與木板達(dá)到共同速度.

（2）由圖7可知，在t=1。8 s時(shí)刻木板的位移為

s=112×a1×0。22=0。02 m

木板右端距墻壁的距離Δs=L-s=0。06 m.

通過(guò)以上幾例可以看到，圖象的內(nèi)涵豐富，綜合性比較強(qiáng)，而表達(dá)卻非常簡(jiǎn)明，是物理學(xué)習(xí)中數(shù)、形、意的完美統(tǒng)一，體現(xiàn)著對(duì)物理問(wèn)題的深刻理解。給學(xué)生的不僅僅是一種解題方法，也是一個(gè)感悟物理簡(jiǎn)潔美的過(guò)程。希望通過(guò)本文幫助同學(xué)克服對(duì)圖象解題的神秘感和恐懼心，善于應(yīng)用圖中條件，樂(lè)于嘗試用圖象來(lái)解題，加深對(duì)物理問(wèn)題本質(zhì)的理解，在實(shí)踐中不斷提高自己運(yùn)用圖象解決問(wèn)題的能力。