沈云燕
半定量選擇題選項有不同的計算結果,需要考生對結果的正確性進行判斷.我們一般采用常用的方法即計算與邏輯推理相結合的方法,一步一步地尋求必要條件,從而得出結論.但有些題目在計算時會發現計算過程繁瑣,甚至會超出運算能力所及的范圍,這時如果能根據具體情況,合理地、巧妙地對某些物理量賦予確定的特殊值,往往能使問題獲得簡捷有效的解決,這就是賦值法,下面以2015年兩道高三模考選擇題加以分析.
例1 如圖1所示,粗糙斜面體放在粗糙的水平地面上,小滑塊以一定初速度沿著斜面向上滑,然后又返回底端,整個過程中斜面體相對地面沒有移動.下列幾個關系圖線中,可能正確的是(以水平面以零勢能)
A.甲:小滑塊動能隨運動時間的變化
B.乙:小滑塊機械能隨運動路程的變化
C.丙:小滑塊速率隨運動路程的變化
D.丁:地面對斜面體的摩擦力隨時間的變化(以水平向右為正方向)
分析 本題是學生很熟悉的情境,學生感覺題目慈眉善目,消除了學生緊張、害怕的心理,但是,由于題目從圖象立意,涉及到多個物理量與時間、位移的關系,特別動能與時間的關系、速度與位移的關系,根據物理規律寫出表達式是二次函數,使試題增加了難度,有些學生感到茫然.以往教師要求學生根據二次函數圖象的開口方向判斷,學生判斷中的錯誤較多.教師心里明白,雖然學生對數學基本知識掌握得較好,但在用數學知識處理物理問題時的應用能力不強,對處理物理的曲線圖象問題還存在很大的困難.如果用賦值法就能巧妙地解決此問題.
對丙圖根據物理規律寫出上滑時速度與位移的關系式v2=v20-2a1l,用賦值法可得位移中點的速度為v0,下滑時速度與位移的關系式v2=2a2l,用賦值法可得位移中點的速度為末速度的倍.所以丙圖也是前一部分圖線不正確,后一部分圖線可能正確.
點評 圖象問題是高考中的難點和熱點問題,特別是根據物理規律寫出的表達式是二次函數,圖形是曲線時,如果根據數學知識判斷曲線開口方向時,學生往往感到困難,似懂非懂,常常出錯,但用賦值法可以使得抽象的問題變得簡單容易,避免了對數學知識的應用的高難度要求,只要代入自變量的“中值”,即可判斷.
如用此方法判斷2014年江蘇高考題,題目如下:
一汽車從靜止開始做勻加速直線運動,然后剎車做勻減速直線運動,直到停止.下列(圖4)速度v和位移x的關系圖象中,能描述該過程的是(答案是A).
例2 小明參加學校舉行的定點投籃比賽,他投出的第一球正好沿水平方向從籃筐的上邊緣飛過,打板后進入籃筐得分,他投出的第二球又正好“空心”進筐得分,如圖5所示.設小明兩次投籃時球的出手點相同,出手時的初速度分別為v1、v2,初速度的水平分量分別為v1x、v2x,則下列關系一定正確的是
點評 本題如果僅用數學表達式運算,過程非常復雜,很難得到結果,而用賦值法,在根據物理規律列出表達式的基礎上,賦予特殊的值,很巧妙的得出結論,避免了繁雜的數學運算.
賦值法解題,就是對題中的某些參量賦予一定的值,以便于研究和計算得出正確結果的一種解題方法.賦值法在解題應用中屬于一種巧解,但是賦值法在物理概念教學、規律教學、習題教學、實驗教學多方面都有著廣泛的應用.能化深奧為淺顯、化抽象為具體、化復雜為簡單,從而使問題得到巧妙解決的方法.如果學生能掌握好賦值法并能靈活應用,廣開思維流源,定能不斷提高分析問題解決問題的能力,在考試中取得最佳成績.