淺談高考物理概念中理解能力培養

確吉

要想學好物理，必需切實提高理解能力，這是最基礎的一環，這個基礎薄弱其他方面的能力也就失去了依據，因此學生在學習物理學時，應該十分重視培養和提高自己的理解能力，加深對物理概念和物理規律的理解，深思熟慮其含義，使之變成自己的觀點，如果在學完高中物理知識后，只是記住一些定義、公式和一大堆所謂的模型，那么在碰到具體問題時，就可能不會用科學的物理眼光去分析問題了，看不清問題的實質，解題時就會發生記住的普通公式與題目的具體情境聯系不起來了，或者不顧題意和題給條件而亂套公式，下面我以兩個高考試卷中關于機械波的物理題淺談自己的教學體會。

例如1：圖1中（圖略），波源S從平衡位置y=0開始振動，運動方向豎起向上（y軸的正方向），振動周期T=0.01s，產生的簡諧波向左、右兩個方向傳播，波速均為v=80m/s。經過一段時間后，P、Q兩開始振動。已知距離SP=1.2m、SQ=2.6m。若以Q點開始振動的時刻作為計時的零點，則在圖2的振動圖像中，能正確描述P、Q兩點振動情況的是（）：

（A）、甲為Q點的振動圖像（B）、乙為Q點的振動圖像

（C）、丙為P點的振動圖像（D）、丁為P點的振動圖像

分析：由波的圖像來判斷質點的振動圖像，這是機械波的一個重要知識點，這兩個圖像有很大不同學生對這兩個概念的認識往往是膚淺的，很多學生甚至并不知道怎么樣來區別它們，機械波的圖像是描述介質中的各個質點在某一時刻的運動情況，是一個班級的所有同學在某一時刻的瞬間寫照；而質點的振動圖像是描述介質中的某一個質點在任一時間的運動情況，是某一同學在中學階段的學習過程的錄像題目中波源S的開始振動方向向上，波向兩側傳播是此題最容易出錯的地方，因為學生在判斷過程中往往判斷機械一個傳播方向，而另一個方向的振動情況并不是把機械波的圖像反向延伸就可以的。如圖3所示（圖略），判斷向右傳播的波形，同時會根據自己的猜測畫出波向左傳播的機械波形狀，而不是對概念的理解后再去判斷，這是很容易發生錯誤的，根據質點的振動方向和機械波的傳播方向來判斷波的形狀的方法是很多的，最簡單的是畫出理一時刻開始振動質點的位置及機械波傳播的方向來確定波的形狀，如圖a、b兩圖（圖略）S點都是向上運動，a的機械波的傳播方向向左，b圖機械波的傳播方向向右，所以在S點右波形與b點的形狀相似，由于從Q點開始振動的時刻作為計時的零點，所以Q點的振動方向應該向上振動，應該選擇A。P點的振動首先應該先判斷S點左側的波的形狀，如圖4所示（圖略）因為SQ=2.6m，λ=v*T=80M/S×0.01S=0.8m，所以SQ=3.25λ，波向左傳播經過三個整周期時刻的圖像為而SP=1.2m，即SP=1.75λ，所以P位置如上圖5所示（圖略），那么再經過T時間后P質點應運動到負向最大位移處，所以應該選擇D。

例如2：一列簡諧橫波沿x軸傳播.T=0時的波形如圖所示（圖略），質點A與質點B相距lm，A點速度沿y軸正方向；t=0.02s時，質點A第一次到達正向最大位移處.由此可知：（）

（A）此波的傳播速度為25m/s（B）此波沿x軸負方向傳播

（C）從t=0時起，經過0.04s，質點A沿波傳播方向遷移了1m

（D）在t=0.04s時，質點B處在平衡位置，速度沿y軸負方向

分析：此題相對于例1題要簡單，因為從題目中看沒有什么特別復雜的計算，考查學生的分析能力以及對波的概念理解。題中給出AB相距1m，而從圖中可以看出來AB為半個波長，即λ=2m，如圖A點的速度方向沿y軸的正方向，經過t=0.02s第一次到達正向最大位移處，可知T=0.02s×4=0.08s，所以波的速度為v=λ/T=2m/0.08s=25m/s是最容易選擇的一個答案了。判斷波的傳播方向的方法也很多，如用特殊點法：質點A向上運動，經過一段時間A點運動到如圖所示的位置了，畫出該點所在位置的波形圖，故波源在右方，即波向左傳播；當然也可以用平移法。學生在學習機械波內容時對波動的兩個特征不是很清楚，這兩個特征就是①當振動在介質中傳播時，每個質點都是在它的平衡位置附近做往復運動，但是后一質點總滯后于并重復前一質點的振動②波動過程中波源向外傳遞的只是運動形式――振動和振動的能量，介質本身并不是隨波遷移。對于D答案的判斷我們要弄清B點此時刻它的運動方向應該是向下，而再經過0.04s也就是半個周期，B應該是回到平衡位置向上運動。

學生學習物理時，對表示物理概念和物理規律的各個物理量的確切含義必須徹底弄清楚，不能籠統含糊接受，要花力氣養成一種嚴謹認真的習慣，特別是獨立思考能力，其次在機械波的研究過程有一個清楚的物理圖像，就會發現試題的設問方式可以千變萬化，但萬變不離其宗，學習要善于把看起來不同的東西找出它們的共性，找出那個“宗”，而不是把實質相同的東西從表面上形式地分成許多門類，看起來好像有條有理，實際上可能是一團亂麻。這種只重視表面現象和形式，不注重物理實質的學習方法是要不得。

總之，學習物理要重在理解，深入理解物理概念和物理規律的含義，搞清楚其中的道理，這是提高其它各個方面能力的基礎。