物理教师要注重讲解中的灵活多变

刘生发

(民勤县第一中学 甘肃 民勤 733300)

物理教师都觉得，教材中的例题和习题简单，高考试题难；仅做教材上的习题不能满足高考的要求．于是，不少教师只有扩大习题量，购买很多的复习资料，用“题海战术”来提高学生的应试能力．笔者在教学中体会到，那种脱离课本，大量补充习题的做法效果并不理想．如若紧紧抓住课本，注重课本例题和习题的引申和扩展，用以培养学生的解题能力，则事半功倍，可以提高教学质量和教学效率．

1 一题多解培养学生用数学工具解物理题的能力

【例1】在光滑水平面上，一个质量为200 g的物体在1.0 N的水平力作用下由静止开始做匀加速直线运动． 后将此力换为相反方向的1.0 N的力，再过2.0 s将力的方向再换过来, ……这样，物体受到的力的大小虽然不变，方向却每过2.0 s变换一次．求经过30 s物体的位移．

此题作为学生作业，他们的解法如下.

学生解：根据牛顿第二定律

经过2.0 s位移

30 s内含有2.0 s的个数为

得

s=ns1=15×10 m=150 m

在讲评时笔者指出，这种解法虽然正确，但不太严密；应采用如下解法.

严谨解：第二个2.0 s的位移为

所以

s=(20×7+10) m=150 m

最后1 s的位移为

s=(20×7+2.5) m=142.5 m

差的1 s的位移为

所以

s=(20×8-2.5) m=157.5 m

故

s=(20×7+10+7.5) m=157.5 m

s=10×15+2.5 m=152.5 m

另外此题可用图像法解．

图像解：分别作出F-t、a-t及v-t图，如图1(a)、(b)、(c)．从图中看出，虽然F和a时正时负，但v始终是正的，即物体一直朝一个方向运动．

根据在v-t图像中位移由“面积”表示，则每一个周期物体位移为

到28 s为7个周期

s28=20×7 m=140 m

29 s为

30 s为

s30=s28+10 m=150 m

31 s为

s31=157.5 m

图1

通过多种解法，使学生对题设的物理情境更加明晰，对公式法和图像法的各自的优点也更加明确．

2 改变题设条件使学生准确理解概念和规律

【例2】一个人用与水平方向成α=45°角的力F=20 N推一只箱子，使箱子在水平方向上移动了s=10 m，如图2所示.求推力所做的功．

图2

解：据功的公式W=Fscosα,所以

W=Fscos45°=1.4×102J

此题直接应用功的公式计算，比较简单．

引申：设此物体质量m=5 kg，物体与地面间的动摩擦因数μ=0.1.求推力做的功WF、摩擦力做的功Wf和合外力做的功W．

开始笔者只问求推力做的功，有的同学回答先求合外力，再用W=Fs求功．经提示，大部分同学知道这样求的不是推力做的功，推力做的功不变.

注意：求功一定要搞清楚是哪个力做的功．

解：WF=Fscosα=1.4×102J

Wf=-μFs=-μ(mg+Fsinα)s=-63 J

W=F合s=[Fcosα-μ(mg+Fsinα)]s=77 J

以上可以看出W=WF+Wf，即合外力做的功等于各力做功的代数和．因此，求合外力的功可以先用力的合成求合外力，然后根据功的公式去求.也可以先求各个分力的功，再用代数和求出总功即合外力做的功．

这一引申既强调了求功要注意求哪个力的功，又引出了求合力的功的两种方法，并为以后讲动能定理打下基础．

3 增加设问使学生把前后知识连贯起来

课本上的例题，往往是针对本节所讲的概念和规律而设，着重本节所讲的解题方法的应用.我们扩展一下，可把前后知识联系起来．

【例3】一艘轮船以最大速度航行时，所受的阻力为1.2×107N.发电机的输出功率等于1.7×105kW .轮船的最大航行速度是多少？

解：当轮船达最大航行速度时，为匀速运动，有

F牵=f阻

据功率公式P=Fv，有

所以

这样既巩固了公式P=Fv的应用，又使学生理解轮船(或其它交通工具)在加速过程中随速度的增加，加速度减小，到加速度为零时，速度最大；把功率与牛顿第二定律联系起来．

4 改变设问因果顺序培养学生逆向思维能力

【例4】升降机以0.5 m/s2的加速度匀加速上升.站在升降机里的人质量是60 kg，人对升降机地板的压力是多大？人站在升降机里的弹簧体重计上，体重计示数是多少？

解：人受重力G和升降机对其支持力FN，人与升降机具有共同的加速度a.

对人

FN-G=ma

所以

FN=mg+ma=618 N

人对升降机的压力是FN的反作用力，故体重计的示数为618 N，比人的重量60×9.8 N=588 N大，称为超重．

扩展：当升降机加速度下降时，有

FN=m(g-a)=548 N<588 N称为失重．

当升降机与人自由落体运动时，视重为零，称为完全失重．

将此例题做变化：站在升降机里的体重计上质量为60 kg的人．看到体重计的示数为618 N，则升降机正在

A．以0.5 m/s2的加速度匀加速上升

B．以0.5 m/s2的加速度匀加速下降

C．以0.5 m/s2的加速度匀减速上升

D．以0.5 m/s2的加速度匀减速下降

学生一般易选A而漏选D.原因何在？指出学生尚不具备逆向思维的能力．

物理过程有因果关系．一般来说，从原因导出结果称为正向思维，学生比较习惯；从结果推出原因称为逆向思维．许多物理题的命题是利用逆向思维的方法.我们解题时用正向思维的过程，即从A，B，C，D四选项逐一从选项中提供的因，看能否得出题设的果．例如对选项D，加速度a是向上的，其结果仍有FN-mg=ma，故超重．

5 多题一解培养学生归纳总结的能力

对上面的例1，我们找出下列习题物理情境或解题方法与它类似．

【例5】[1988年全国高考试题第二(8)题]一物体放在光滑水平面上，初速度为零．先对物体施加一向东的恒力F，历时1 s；随即把此力改为向西，大小不变，历时1 s；接着又把此力改为向东，大小不变，历时1 s；如此反复，只改变力的方向，共历时1 min，在此1 min内

A．物体时而向东运动，时而向西运动，在1 min末静止于初始位置之东

B．物体时而向东运动，时而向西运动，在1 min末静止于初始位置

C．物体时而向东运动，时而向西运动，在1 min末继续向东运动

D．物体一直向东运动，从不向西运动，在1 min末静止于初始位置之东

答案选D．

【例6】(1985年高考全国卷第8题)图3(a)中A和B表示在真空中的相距为d的两平行金属板.加上电压后，它们之间的电场可视为匀强电场.图3(b)表示一周期性的交变电压的波形，横坐标代表时间t,纵坐标代表电压U.从t=0开始，电压为一个定值U0，经过半个周期，突然变为-U0；再过半个周期，又突然变为U0；……如此，周期性地交替变化．

图3

在t=0时，将上述交变电压U加在A，B两板上，使开始时A板电势比B板高，这时在紧靠B板处有一初速为零的电子(质量为m,电荷为e)在电场作用下开始运动.要想使这电子到达A板时具有最大的动能，则所加交变电压的频率最大不能超过多少？

解：本题所描述的电子的运动规律，与上两题相同．要使电子到达A板时获得最大动能，须使电子从B到A中一直加速，也就是电压U的半周期不小于电子从B到A所用的时间．此题答案为

A．若电子是在t=0时刻进入的，它将一直向B板运动

答案为选项A，B.

以上三题皆为高考题，题中描述的运动情况与课本上习题(3中所述)相同，解题方法类似．可见高考题与课本习题之间并没有不可逾越的鸿沟.通过精讲、细讲课本习题，可以走向通往成功的大门．

也就是说，教师讲习题不能像工匠师傅教徒弟那样，经验式的，我这样干，你看着我照着干就行.要教给学生思维方法、解题思路，进而上升为解题理论．

总之，物理教学，不能远离课本，更不能脱离课本．教师和同学要抓住课本，把课本用好、用活、用充分，用细、用实、用出成效，这样才能既提高教学质量，又减轻学生负担．