通过模型教育提高学生解题速度

　　摘 要： 在高中物理教学中，模型化教育已成为一种趋势，模型化教育是在物理教学中帮助学生建立各种各样的模型，如碰撞模型、人船模型等。高考物理试题实际上就是这些模型的组合，学生如果能掌握一些基本的模型，在考试中不但能准确分析问题，而且能提高解题的速度，从而提高物理成绩。
　　关键词： 高中物理 模型教育 解题速度
　　
　　一、碰撞模型
　　弹性碰撞问题及其变形在是中学物理中常见问题，在高中物理中占有重要位置，也是多年来高考的热点，如2009年北京卷24题，2011年全国卷26题。弹性碰撞模型能与很多知识点综合，联系广泛，题目背景易推陈出新，掌握这一模型，举一反三，可轻松解决这一类题。
　　弹性碰撞是碰撞过程无机械能损失的碰撞，遵循的规律是动量守恒和系统机械能守恒，确切地说是碰撞前后动量守恒，动能不变。在题目中常见的弹性球、光滑的钢球，以及分子、原子等微观粒子的碰撞都是弹性碰撞。
　　已知A、B两个钢性小球质量分别是m、m，小球B静止在光滑水平面上，A以初速度v与小球B发生弹性碰撞，求碰撞后小球A的速度v，物体B的速度v大小和方向。
　　解析：取小球A初速度v的方向为正方向，因发生的是弹性碰撞，碰撞前后动量守恒、动能不变有：
　　mv=mv+mv?摇?摇?摇?摇①
　　mv=mv+mv ②
　　由①②两式得：v=，v=
　　求碰撞后小球A的速度v，物体B的速度v大小和方向，我试验了一下，即使运算能力比较好的学生，求出这两个速度也需要5分钟的时间，若记住这个模型，则只需30秒即可。如2009年北京卷24题。
　　如图2所示，ABC为一固定在竖直平面内的光滑轨道，BC段水平，AB段与BC段平滑连接。质量为m的小球从高位h处由静止开始沿轨道下滑，与静止在轨道BC段上质量为m的小球发生碰撞，碰撞后两球两球的运动方向处于同一水平线上，且在碰撞过程中无机械能损失。求：（1）碰撞后小球的速度大小；（2）碰撞过程中的能量传递规律在屋里学中有着广泛的应用。为了探究这一规律，我们采用多球依次碰撞、碰撞前后速度在同一直线上、且无机械能损失的简化力学模型。如图3所示，在固定光滑水平轨道上，质量分别为m、m、m、…、m、m的若干个球沿直线静止相间排列，给第1个球初能E，从而引起各球的依次碰撞。定义其中第n个球经过依次碰撞后获得的动能E与E之比为第1个球对第n个球的动能传递系数k。
　　（a）求k
　　（b）若m=4m，m=m，m为确定的已知量，求m为何值时，数k值最大。
　　大家通过分析可知这道题在计算第一问时若能应用碰撞模型，会节省一些时间，并能提高正确率。
　　二、传送带模型
　　传送带问题以真实的物理现象为依据，它既能训练学生的科学思维，又能联系生活实际，同时涉及受力分析、相对运动、牛顿定律，以及功能关系等多方面相关知识，综合性强，能考查考生分析物理过程及应用物理规律解答实际问题的能力，这种类型问题具有很强的生命力，当然也是高考命题的热点和难点。
　　（一）水平传送带模型总结
　　1.物体初速度与传送带速度同向
　　（1）当物体初速度小于传送带的速度时；
　　（2）当物体初速度大于传送带速度时；
　　（3）物体初速度等于传送带速度时。
　　2.物体初速度与传送带速度反向
　　先分析物体初速度与传送带速度关系，然后判断出物体所受摩擦力是阻力还是动力，接着分析物体运