關(guān)于高中物理解題思路之我見

李小龍

本文將基于筆者多年高中物理教學(xué)工作實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，并在結(jié)合具體例題基礎(chǔ)上進(jìn)行解題思路探究，力圖為提高學(xué)生物理解題能力打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

【例1】假設(shè)在一個(gè)拉不斷的繩子兩端分別系上a、b兩球，其質(zhì)量分別為3n和n，隨后它們跨在兩根固定于同一高度的光滑水平桿，其中a球恰好接觸地面，而b球處于水平位置。已知，當(dāng)a球與地面二者間壓力是0時(shí)，b球所擺過角度是x。那么請問角度x多大？b球在下落時(shí)，重力對其功率變化是怎么樣的？

解題思路：針對這種所能利用已知條件較少的題目類型，筆者認(rèn)為其解題關(guān)鍵在于應(yīng)采取極端假設(shè)法，即將物理發(fā)生過程時(shí)一般狀態(tài)假設(shè)為特征狀態(tài)，隨后在此基礎(chǔ)上對問題進(jìn)行分析，從而在將原來復(fù)雜的問題簡化情況下進(jìn)行解題。

答：假設(shè)小球在最低點(diǎn)時(shí)繩子拉力為y，因此y=mgvcosα。但在初始狀態(tài)時(shí)b球僅僅有重力作用，因而速度v為0，此時(shí)y=mgvcosα=0。而當(dāng)b球下落到最低點(diǎn)時(shí)，其所受重力方向向下，且速度方向則為水平，因而由之前所假設(shè)y=mgvcosα=0可知，α=90°，即b球所擺過角度x為90°。此外，當(dāng)b球下落到最低點(diǎn)時(shí)，其功率仍為0，由y初始=y最終=0可知，b球在下落過程中，重力對其功率變化應(yīng)是由增大到減小。

【例2】現(xiàn)有兩塊長度為1的長方形木板A、B，其中B板放在臺(tái)階邊，而A板則在其上。已知A板所伸長度超過B板1/5情況下，B板能最多伸出臺(tái)階邊而確保兩塊板不掉落？

解題思路：針對該力矩類型題目，一般做法是借助于力矩原理來解題，但從實(shí)際情況來看，該題如果采用力矩原理來解，不僅會(huì)致使學(xué)生受其復(fù)雜性較強(qiáng)而無法有效地理解，同時(shí)更會(huì)導(dǎo)致他們極易出現(xiàn)錯(cuò)誤，因而采取力矩原理來解題該題屬于下策。對此，筆者認(rèn)為學(xué)生在該題解題中應(yīng)采取對稱法這一非常規(guī)方法將其予以化繁為簡，以此有助于他們解題。

答：由題意可知，A板伸出超B板1/5時(shí)，兩塊板在臺(tái)階邊緣沒有掉落，那么將A板所伸出1/5截出來補(bǔ)到B板右端上，此時(shí)將A、B兩板重心的對稱軸挪到臺(tái)階邊緣上，由于兩塊板重點(diǎn)對軸線正好處于邊緣上，因而它們也不會(huì)掉落。此時(shí)設(shè)B板所移出長度為x，那么1-x=x+1/5，解出x=2/5。

【例3】在電路之中，內(nèi)阻r、電源電動(dòng)勢E以及R1、R2兩個(gè)定值電阻大小均未知。當(dāng)定值電阻R為18歐時(shí)，電流表A系數(shù)顯示為0.5A，而R為10歐時(shí)，系數(shù)則為1A。那么請問，電流表系數(shù)為0.1A時(shí)，定值電阻R是多少歐？

解題思路：該求電阻值題中由于未知量很多，因而如果學(xué)生采取常規(guī)的解題方法不僅會(huì)大大增加計(jì)算量，同時(shí)對于解題正確性也得不到保障。針對這一類未知量過多的題目，筆者認(rèn)為學(xué)生應(yīng)采取等效替代法，即將題目中內(nèi)阻r、電源電動(dòng)勢E以及R1、R2兩個(gè)定值電阻這些未知量統(tǒng)一作為一個(gè)整體的等效電源E'、r'隨后根據(jù)題目已知條件進(jìn)行解題即可。

答：將內(nèi)阻r、電源電動(dòng)勢E以及R1、R2兩個(gè)定值電阻這些未知量假設(shè)為一個(gè)統(tǒng)一的等效電源E'、r'，隨后由題目所給出已知條件得：E'/r'+18Ω=0.5A、E'/r'+10Ω=1A，隨后將這兩個(gè)等式解出得E'=12V，r'=2Ω。最后根據(jù)題意可得E'/r'+RΩ=0.1A，并將E'、r'值帶入解的R=118Ω。

【例4】三角A物體靠在豎直墻面中，B則在A下，隨后使用外力F推B物體使得A與B處于靜止?fàn)顟B(tài)，那么輕微此時(shí)B物體受到多少個(gè)力？

解題思路：該題屬于連接體問題類型，這在近些年高考中較為活躍，而解決此類問題的關(guān)鍵在于采取整體法與隔離法，而根據(jù)本題中物體B受力狀況是屬于系統(tǒng)內(nèi)力范疇，因而在其解題中應(yīng)采取隔離法，即將物體B單獨(dú)隔離出來，隨后根據(jù)靜止?fàn)顟B(tài)以及合力方向這些知識(shí)點(diǎn)即可解題。

答：由題可知，在外力F作用下A、B兩物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)可將物體B單獨(dú)隔離出來對其受力狀況進(jìn)行分析。物體B受力中，其所受重力G以及外力F很容易分析出來，而A物體受自身重力所影響會(huì)使得B產(chǎn)生斜向下的支持力N，此時(shí)B物體在G、F、N這三個(gè)力作用下是無法保持靜止的，因而根據(jù)B物體受力方向分析要想使其靜止那么還會(huì)受到一個(gè)沿著兩物體接觸面向下的摩擦力f。因而B物體總共受到4個(gè)力，它們分別是向下重力G、向上推力F、斜向下支持力N以及接觸面向下摩擦力f。

【例5】實(shí)驗(yàn)室中有兩個(gè)容器中分別裝著初始溫度和質(zhì)量相同的酒精和水，隨后再將兩個(gè)同型號的加熱器放入其中一起進(jìn)行加熱（注加熱中熱量損失不計(jì)），兩種液體加熱時(shí)間與溫度變化關(guān)系中，經(jīng)一段時(shí)間后，液體a溫度高于液體b，但由于實(shí)驗(yàn)前忘記標(biāo)注哪個(gè)是酒精和水，那請問a、b分別是什么液體？

解題思路：該題屬于考查液體比熱容知識(shí)的題目類型，其解題關(guān)鍵在于要求學(xué)生準(zhǔn)確把握圖像和題干二者之間的聯(lián)系。由題目所提供已知條件來看，酒精與水這兩種液體初始問題和質(zhì)量都相同，但在經(jīng)過相同加熱時(shí)間后發(fā)現(xiàn)液體a溫度要高于液體b，這就意味著a溫度變化情況要高于b，隨后借助于吸熱公式及比熱容知識(shí)便可解題。

答：由溫度變化圖像以及酒精與水初始問題與質(zhì)量相同分析可知，液體a溫度變化情況要大于液體b，根據(jù)吸熱公式Q=cm△T可知液體b所具有的比熱容是大于液體a，根據(jù)酒精與水兩種液體比熱容情況來看圖像中b代表的是水，而a則是酒精。

（作者單位：江西省會(huì)昌縣第三中學(xué)）