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高中物理不要太较真

2016-03-16王晓伟唐京武

物理通报 2016年8期
关键词:空气阻力拉力货物

王晓伟 唐京武

(湖南科技大学物理与电子科学学院 湖南 湘潭 411201)



高中物理不要太较真

王晓伟唐京武

(湖南科技大学物理与电子科学学院湖南 湘潭411201)

高中学生普遍感到物理难学,太过抽象,概念难懂,做题目更难.带着害怕心理与逃避的心理放弃了物理的学习.高中校园内一个共同的声音就是,“物理太难学了”.那么高中物理难学的原因何在呢?其中很重要的一个原因就是过于较真.当然,虽然我们在教学过程中一直向学生强调做题要严谨、考虑周全,但是,有些物理题目,还真不能太较真.

像这样一道物理题:塔吊吊起货物沿竖直方向匀速上升的过程中,下列关于钢丝绳对货物的拉力及其功率变化的说法正确的是

A.拉力增大,功率不变

B.拉力不变,功率变大

C.拉力减小,功率不变

D.拉力不变,功率不变

这是湖南省普通高中学业水平考试仿真试卷上的题目,难度当然不会太大.正常的解题思路:要求判断货物受到的拉力如何变化,既然涉及到了受力,就要对物体进行受力分析;而要求拉力的功率,由功率公式P=Fv可知,要判断功率的变化,还是要解决拉力如何变化的问题.所以,要解决此题,首先要对货物进行受力分析.货物在被塔吊吊起的过程,受到的力有货物自身的重力G和钢丝绳对货物的竖直向上的拉力F,因为货物是匀速上升的,所以货物处于一个平衡状态,所受合力应该为零,因此F=G,拉力不变.对于P=Fv这个公式来说,因为拉力F不变,货物又是匀速上升,即v不变,所以功率P也是不变的.因此选D项.但是如果对于该题过于较真的话,我们在解题的过程,就会发现以下一些问题.

第一,既然做题要严谨,那么此题没说忽略阻力,则货物在被向上匀速吊起的过程中一定还会受到空气的阻力,根据受力平衡列式子F=G+f,但是此题中货物上升过程中空气阻力如何变化的我们不得而知,所以,没办法判断拉力如何变化.对于这种情况,很显然是过于较真造成的,而物理题目在很多时候也往往不可能把限制条件阐述详尽,就造成了这样的情况.当然,对于已经有了从教经验的教师来说,这类问题其实很好解决,高中物理讲求的是忽略次要问题,考虑主要问题,所以对于这个题目,即使没说忽略空气阻力,但是由于货物上升过程中空气阻力的大小相比货物自重来说,实在是微不足道,所以就忽略不考虑了.但是,对于刚接触高中物理的学生,甚至接触了一段时间的学生来说,由于他们考虑问题太过于较真,反而会把简单的问题复杂化,导致解不出题目来.

第二,忽略了空气阻力,由于货物在上升过程中匀速运动,所以F=G,我们认为拉力不变,但是,货物重力G=mg,而对于同一地点来说,高度越高,g值越小,货物在被塔吊吊起的过程中,高度在升高,g值变小,所以G减小,F也应减小.这样的话,题目又无解了.这种情况,也是过于较真造成的.我们应该可以看出本题命题者很明确要考查的就是两个方面:一是平衡状态,二是功率的公式.所以,虽然随着货物的上升g值在减少,但是,由于塔吊吊起的高度是有限的,在这样有限的高度变化中,g值的变化就更加微乎其微了,所以应该忽略g值的变化.

让我们再来看一道高中课本上的题目,人教版《物理·必修1》第四章第三节“牛顿第二定律”课后问题与练习的第二题.原题是这样的:一个物体受到F1=4 N的力,产生a1=2 m/s2的加速度,要使它产生a2=6 m/s2的加速度,需要施加多大的力?刚看到这个题目,很多学生都会想到运用牛顿第二定律的公式F=ma进行求解,但是在代入物理量的过程中,有些学生就会犯难,因为对于牛顿第二定律这个公式,我们一直强调的是,公式中的F指的是物体受到的合力,而不是受到的某个力,但很显然,题中的4 N的力说得很模糊,到底是拉力、推力还是合力?除了这4 N的力,还受不受到阻力?这些问题都不得而知,所以就无从下手了.而如果就把这4 N的力当成合力来计算,就很容易得出结果了.

以上的事例,我们不难看出,如果对于物理问题太过于较真,往往就会变简为繁,不仅题目做不出来,还白白浪费了宝贵的时间.这对于高考的考试来说,无异于给别人当垫脚石.所以,学生在解物理题的时候,一是要学会化繁为简的这种解题思想,对于一些次要因素,学会忽略,借助于题目已有的条件,对问题进行求解.二是要理清命题者要考查的知识点,避免陷入一个思维的误区,这样才能做到有的放矢、游刃有余.

王晓伟(1990-),男,在读硕士研究生,主要从事中学物理教学及研究.

短文荟萃

2016-05-14)

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