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莫让细节的疏忽成为学生得高分的瓶颈

2014-09-22范毅

理科考试研究·高中 2014年9期
关键词:恒力作用力拉力

范毅

执教高中物理已经多年,在平时和学生的交流中经常听到学生这样说:“考试的题目我看着明明都会做,该用什么方法也都能想的到,但就是得不到高分,这是为什么呢?”这大概是大多数学生都会碰到的一个问题.那么是什么原因使得学生考试得不到高分,学生得不到高分的瓶颈到底在哪里呢?我认为这是学生解题时在细节上的一些疏忽导致的.

一、审题不清,考虑不全

有些题目往往存在一些隐含条件,或是多解的情况,学生审题的时候对这些细节问题不能发现和考虑不全面,导致失分.

例1空间存在垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,带电小球质量为m,被绳长为L的轻绳悬挂,拉至水平,由静止释放.求小球运动到最底端时对绳子的拉力.

学生错解分析本题没有给出确切的图,解题较为规范的学生能够根据题意画出示意图,如图1所示.但是他们没有意识到本题根本没有说明小球是从哪个方向摆下来的,也就是说小球也有可能是从左面向右面摆下的,如图2所示.在两种情况下,带电小球在最底端受到洛伦兹力方向是不同的,即提供向心力的合力是不同的,那么本题中小球在最底端对绳子的拉力就有两种可能.学生就又一次因为自己想当然的惯性思维导致了失分,原因就在于他们在审题时对题目隐藏的条件把握不到位导致的,其实也是细节上的疏忽所致.

二、对象不明,方法不当

例2质量为1 kg的木板B静止在水平面上,可视为质点的物块A从木板的左侧沿木板表面水平冲上木板,如图甲所示.A和B经过1 s达到同一速度,后共同减速直至静止,v-t图象如图所乙所示,g=10 m/s2,求:(1)A与B间的动摩擦因数μ1,B与水平面间的动摩擦因数μ2;(2)A的质量m.

学生错解分析本题学生计算B与水平面间动摩擦因数时,势必要涉及对木板B的分析,但主要问题是把B隔离开来分析还是把A、B看成一个整体来处理.部分学生选择把B隔离开来分析,受力分析如图4所示.所列牛顿第二定律方程是:在1 s以后,对B物体有.这个方程是错误的,原因是在分析B受力时出错,认为B与A共同减速时,两者间没有作用力.但事实上如果只选B为对象,其实B还受到A的作用力,这个作用力是怎么出来的呢?可以换一条思路:先分析A,A在向右做减速运动,它所受合力向左,这个合力只可能是B给的,由牛顿第三定律可知,在A、B共同减速时,A对B还存在向右的作用力,上述方法就是少分析了这个作用力,对B受力分析和选择隔离法还是整体法更合适这些细节上没有充分思考.

其实在这里可以选取A、B整体为对象,此时,A对B的作用力属于内力,用整体法时可以不予考虑.受力分析图如图2所示.所列牛顿第二定律方程是:在1 s以后,对A、B整体有μ2(M+m)g=(M+m)a3,然后再与前面0-1 s时对B所列的牛顿第二定律方程联立就可求出μ2和m了.这里不再多述.解决物理问题的方法有很多,正着思维不行可以反着来,单体考虑不行可以整体考虑,不管什么方法,只要对解决问题有帮助的,就是好方法.选择处理方法时,像运动情况,受力情况这些细节问题要认真考虑、仔细斟酌的,以免丢分.

三、不假思索,乱套公式

有些题目需要学生先确定研究对象,根据题意分析受力和运动过程,判断常用的或者想用的方法能不能用,再做打算.

例3一质量为m的小球,用长为L的轻绳悬挂O点,小球在水平拉力F作用下,从平衡位置P点很缓慢的移动到Q点,如图所示,则力F所做的功为( ).

学生错解分析本题学生容易选C,认为小球在恒力F作用下,在水平方向通过的位移为Lsinθ ,运用做功公式 算出力F所做的功为C选项列出的答案.事实上,本题根本没有确定力F是否是恒力,如果F是变力的话,不能用恒力做功公式的.本题由于小球从平衡位置缓慢移动,所以可以认为小球在整个运动过程中都处于平衡状态.根据三力平衡的推论,把平衡的三个力的作用线平移适当位置,可以构成箭头首尾相连的矢量三角形.如图7所示,随着小球的移动, 角在变大,重力又不变时,形成的矢量三角形的变化形式如图8所示,可见拉力F和绳中拉力T在此过程中都在变大,证明了不能用恒力做功公式.

本题的正确处理方法是用动能定理:WF=[-mgL(1-cosθ)]=0,得到正确答案为B选项.物理学中有些公式的应用是有条件的,比如机械能守恒定律必须在只有重力或弹簧弹力做功的物体或系统内使用,动量守恒定律必须系统不受外力或所受合外力为零时才能用.因此当决定用某一个公式时,首先要判断这个公式是否适用,不能不假思索,乱套公式.因此学生审题时要对力是恒力还是变力,运动是匀变速的还是非匀变速的,公式适不适用等细节问题预先考虑清楚.endprint

执教高中物理已经多年,在平时和学生的交流中经常听到学生这样说:“考试的题目我看着明明都会做,该用什么方法也都能想的到,但就是得不到高分,这是为什么呢?”这大概是大多数学生都会碰到的一个问题.那么是什么原因使得学生考试得不到高分,学生得不到高分的瓶颈到底在哪里呢?我认为这是学生解题时在细节上的一些疏忽导致的.

一、审题不清,考虑不全

有些题目往往存在一些隐含条件,或是多解的情况,学生审题的时候对这些细节问题不能发现和考虑不全面,导致失分.

例1空间存在垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,带电小球质量为m,被绳长为L的轻绳悬挂,拉至水平,由静止释放.求小球运动到最底端时对绳子的拉力.

学生错解分析本题没有给出确切的图,解题较为规范的学生能够根据题意画出示意图,如图1所示.但是他们没有意识到本题根本没有说明小球是从哪个方向摆下来的,也就是说小球也有可能是从左面向右面摆下的,如图2所示.在两种情况下,带电小球在最底端受到洛伦兹力方向是不同的,即提供向心力的合力是不同的,那么本题中小球在最底端对绳子的拉力就有两种可能.学生就又一次因为自己想当然的惯性思维导致了失分,原因就在于他们在审题时对题目隐藏的条件把握不到位导致的,其实也是细节上的疏忽所致.

二、对象不明,方法不当

例2质量为1 kg的木板B静止在水平面上,可视为质点的物块A从木板的左侧沿木板表面水平冲上木板,如图甲所示.A和B经过1 s达到同一速度,后共同减速直至静止,v-t图象如图所乙所示,g=10 m/s2,求:(1)A与B间的动摩擦因数μ1,B与水平面间的动摩擦因数μ2;(2)A的质量m.

学生错解分析本题学生计算B与水平面间动摩擦因数时,势必要涉及对木板B的分析,但主要问题是把B隔离开来分析还是把A、B看成一个整体来处理.部分学生选择把B隔离开来分析,受力分析如图4所示.所列牛顿第二定律方程是:在1 s以后,对B物体有.这个方程是错误的,原因是在分析B受力时出错,认为B与A共同减速时,两者间没有作用力.但事实上如果只选B为对象,其实B还受到A的作用力,这个作用力是怎么出来的呢?可以换一条思路:先分析A,A在向右做减速运动,它所受合力向左,这个合力只可能是B给的,由牛顿第三定律可知,在A、B共同减速时,A对B还存在向右的作用力,上述方法就是少分析了这个作用力,对B受力分析和选择隔离法还是整体法更合适这些细节上没有充分思考.

其实在这里可以选取A、B整体为对象,此时,A对B的作用力属于内力,用整体法时可以不予考虑.受力分析图如图2所示.所列牛顿第二定律方程是:在1 s以后,对A、B整体有μ2(M+m)g=(M+m)a3,然后再与前面0-1 s时对B所列的牛顿第二定律方程联立就可求出μ2和m了.这里不再多述.解决物理问题的方法有很多,正着思维不行可以反着来,单体考虑不行可以整体考虑,不管什么方法,只要对解决问题有帮助的,就是好方法.选择处理方法时,像运动情况,受力情况这些细节问题要认真考虑、仔细斟酌的,以免丢分.

三、不假思索,乱套公式

有些题目需要学生先确定研究对象,根据题意分析受力和运动过程,判断常用的或者想用的方法能不能用,再做打算.

例3一质量为m的小球,用长为L的轻绳悬挂O点,小球在水平拉力F作用下,从平衡位置P点很缓慢的移动到Q点,如图所示,则力F所做的功为( ).

学生错解分析本题学生容易选C,认为小球在恒力F作用下,在水平方向通过的位移为Lsinθ ,运用做功公式 算出力F所做的功为C选项列出的答案.事实上,本题根本没有确定力F是否是恒力,如果F是变力的话,不能用恒力做功公式的.本题由于小球从平衡位置缓慢移动,所以可以认为小球在整个运动过程中都处于平衡状态.根据三力平衡的推论,把平衡的三个力的作用线平移适当位置,可以构成箭头首尾相连的矢量三角形.如图7所示,随着小球的移动, 角在变大,重力又不变时,形成的矢量三角形的变化形式如图8所示,可见拉力F和绳中拉力T在此过程中都在变大,证明了不能用恒力做功公式.

本题的正确处理方法是用动能定理:WF=[-mgL(1-cosθ)]=0,得到正确答案为B选项.物理学中有些公式的应用是有条件的,比如机械能守恒定律必须在只有重力或弹簧弹力做功的物体或系统内使用,动量守恒定律必须系统不受外力或所受合外力为零时才能用.因此当决定用某一个公式时,首先要判断这个公式是否适用,不能不假思索,乱套公式.因此学生审题时要对力是恒力还是变力,运动是匀变速的还是非匀变速的,公式适不适用等细节问题预先考虑清楚.endprint

执教高中物理已经多年,在平时和学生的交流中经常听到学生这样说:“考试的题目我看着明明都会做,该用什么方法也都能想的到,但就是得不到高分,这是为什么呢?”这大概是大多数学生都会碰到的一个问题.那么是什么原因使得学生考试得不到高分,学生得不到高分的瓶颈到底在哪里呢?我认为这是学生解题时在细节上的一些疏忽导致的.

一、审题不清,考虑不全

有些题目往往存在一些隐含条件,或是多解的情况,学生审题的时候对这些细节问题不能发现和考虑不全面,导致失分.

例1空间存在垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,带电小球质量为m,被绳长为L的轻绳悬挂,拉至水平,由静止释放.求小球运动到最底端时对绳子的拉力.

学生错解分析本题没有给出确切的图,解题较为规范的学生能够根据题意画出示意图,如图1所示.但是他们没有意识到本题根本没有说明小球是从哪个方向摆下来的,也就是说小球也有可能是从左面向右面摆下的,如图2所示.在两种情况下,带电小球在最底端受到洛伦兹力方向是不同的,即提供向心力的合力是不同的,那么本题中小球在最底端对绳子的拉力就有两种可能.学生就又一次因为自己想当然的惯性思维导致了失分,原因就在于他们在审题时对题目隐藏的条件把握不到位导致的,其实也是细节上的疏忽所致.

二、对象不明,方法不当

例2质量为1 kg的木板B静止在水平面上,可视为质点的物块A从木板的左侧沿木板表面水平冲上木板,如图甲所示.A和B经过1 s达到同一速度,后共同减速直至静止,v-t图象如图所乙所示,g=10 m/s2,求:(1)A与B间的动摩擦因数μ1,B与水平面间的动摩擦因数μ2;(2)A的质量m.

学生错解分析本题学生计算B与水平面间动摩擦因数时,势必要涉及对木板B的分析,但主要问题是把B隔离开来分析还是把A、B看成一个整体来处理.部分学生选择把B隔离开来分析,受力分析如图4所示.所列牛顿第二定律方程是:在1 s以后,对B物体有.这个方程是错误的,原因是在分析B受力时出错,认为B与A共同减速时,两者间没有作用力.但事实上如果只选B为对象,其实B还受到A的作用力,这个作用力是怎么出来的呢?可以换一条思路:先分析A,A在向右做减速运动,它所受合力向左,这个合力只可能是B给的,由牛顿第三定律可知,在A、B共同减速时,A对B还存在向右的作用力,上述方法就是少分析了这个作用力,对B受力分析和选择隔离法还是整体法更合适这些细节上没有充分思考.

其实在这里可以选取A、B整体为对象,此时,A对B的作用力属于内力,用整体法时可以不予考虑.受力分析图如图2所示.所列牛顿第二定律方程是:在1 s以后,对A、B整体有μ2(M+m)g=(M+m)a3,然后再与前面0-1 s时对B所列的牛顿第二定律方程联立就可求出μ2和m了.这里不再多述.解决物理问题的方法有很多,正着思维不行可以反着来,单体考虑不行可以整体考虑,不管什么方法,只要对解决问题有帮助的,就是好方法.选择处理方法时,像运动情况,受力情况这些细节问题要认真考虑、仔细斟酌的,以免丢分.

三、不假思索,乱套公式

有些题目需要学生先确定研究对象,根据题意分析受力和运动过程,判断常用的或者想用的方法能不能用,再做打算.

例3一质量为m的小球,用长为L的轻绳悬挂O点,小球在水平拉力F作用下,从平衡位置P点很缓慢的移动到Q点,如图所示,则力F所做的功为( ).

学生错解分析本题学生容易选C,认为小球在恒力F作用下,在水平方向通过的位移为Lsinθ ,运用做功公式 算出力F所做的功为C选项列出的答案.事实上,本题根本没有确定力F是否是恒力,如果F是变力的话,不能用恒力做功公式的.本题由于小球从平衡位置缓慢移动,所以可以认为小球在整个运动过程中都处于平衡状态.根据三力平衡的推论,把平衡的三个力的作用线平移适当位置,可以构成箭头首尾相连的矢量三角形.如图7所示,随着小球的移动, 角在变大,重力又不变时,形成的矢量三角形的变化形式如图8所示,可见拉力F和绳中拉力T在此过程中都在变大,证明了不能用恒力做功公式.

本题的正确处理方法是用动能定理:WF=[-mgL(1-cosθ)]=0,得到正确答案为B选项.物理学中有些公式的应用是有条件的,比如机械能守恒定律必须在只有重力或弹簧弹力做功的物体或系统内使用,动量守恒定律必须系统不受外力或所受合外力为零时才能用.因此当决定用某一个公式时,首先要判断这个公式是否适用,不能不假思索,乱套公式.因此学生审题时要对力是恒力还是变力,运动是匀变速的还是非匀变速的,公式适不适用等细节问题预先考虑清楚.endprint

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