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掌握解题方法备战高考

2016-11-19庞建平

理科考试研究·高中 2016年4期
关键词:木块摩擦力图象

庞建平

学好中学物理,除需掌握有关物理内容的基本知识、基本概念外,还必须掌握一定的解题方法和技巧.进入高三,如何在高三有限的复习时间里更好地提高学生的科学素质、推进知识向能力转化、提高课堂教学的效率和质量,是摆在每个老师和学生面前的重要课题.物理教学中不仅要注重基础知识、基本规律的教学;更应加强对学生进行物理学研究问题和解决问题的科学思维方法的指导与训练.英国哲学家培根说过:“跛足而不迷路,能赶过虽健步如飞,但误入歧途的人”.学习也是这样,只有看清路,才能少走或不走弯路.可见,掌握物理学科的特点,熟悉物理研究问题和解决问题的方法是至关重要的.学好中学物理,不只是一个肯不肯用功的问题,它还有一个方法问题,掌握正确的思路和方法往往能起到事半功倍的效果.下面我们本文从高中物理综合复习教学的角度,通过对典型问题的分析、解答、训练,介绍常用的几种科学思维方法,以期达到减轻学生负担提高复习效率的目的.

一、等效法

当研究的问题比较复杂,运算又很繁琐时,可以在保证研究对象的有关数据不变的前提下,用一个简单明了的问题来代替原来复杂隐晦的问题,这就是所谓的等效法.在中学物理中,诸如合力与分力、合运动与分运动、总电阻与各支路电阻以及平均值、有效值等概念都是根据等效的思想引入的.教学中若能将这种方法渗透到对物理过程的分析中去,不仅可以使问题的解决变得简单,而且对知识的灵活运用和知识向能力转化都会有很大的促进作用.

例如:物理必修1第一章第三节中的平均速度就是一种等效的思想,用整个过程中的平均速度来描述整个运动过程的快慢效果相当.再如人教版物理必修2第七章第5节“探究弹性势能的表达式”中计算弹力做功,此过程中弹力是变力,根据F=kx可知弹力是均匀变化的,在弹簧拉伸x的过程中可以用F=kx2平均力代替整个过程中的弹力,弹力做功W=kx2x=kx22.此外还有交流电的有效值等.

二、模型法

物理模型是一种理想化的物理形态,将复杂的问题抽象化为理想化的物理模型是研究物理问题的基本方法.科学家通常利用抽象化、理想化、简化、类比等把研究对象的物理学本质特征突出出来,形成概念或实物体系,即为物理模型.模型思维法就是对研究对象或过程加以合理的简化,突出主要因素忽略次要因素,从而解决物理问题的方法.从本质上说,分析物理问题的过程,就是构建物理模型的过程.通过构建物理模型,得出一幅清晰的物理图景,是解决物理问题的关键.实际中必须通过分析、判断、比较,画出过程图(过程图是思维的切入点和生长点)才能建立正确合理的物理模型.

例如:一个小球从楼上做自由落体运动就是一个质点的自由落体的真实模型,只是在小球的研究上是有了阻力而已;还有一个带电的离子垂直的进入匀强磁场就是相当于一个质点做匀速圆周运动模型等等,这样的例子不胜枚举.但是,在许多的问题当中,这样的实例不是经常容易被发现的,有时候它们的隐含是比较深的,所以在做题时我们必须细心,对于问题认真分析、判断,只有这样才能构建模型.构建模型的方法就是把研究对象简化的问题,在解题时突出主要的因素,忽略次要风素.只有这样才能把问题简化到最简.另外,构建物理模型时还要注意明确物理的过程,把隐含的条件从题目中拿出来,抓住问题的本质等等.

三、图象法

高中物理解题过程中,图象法是一种比较重要的解题方法,应用图象可以使你的思路清晰、明朗,他具有新颖、独特等优点.图象法就是学生们根据题目所给的意思把抽象的物理过程应用图象进行翻译,这样就可以将物理量间的代数关系转化成为几何间的关系,我们运用图象可以直观地对习题进行解答,从而提高解题的效率.这样就可以使得原本困难的东西变得容易.有一些比较抽象复杂的问题常常是应用图像法解答出来的.

例如:一个物体沿一条直线匀速运动,走过长度为s的路程所花费的时间为t.它在中间位置1/2 s处的速度为va,在中间时刻的速度为vb ,则va、vb的关系为

A.当物体作匀减速直线运动时,va>vb

B.当物体作匀速直线运动时,va=vb

C.当物体作匀减速直线运动时,va

D.当物体作匀加速直线运动时,va>vb

答案解析当物体做匀速直线运动时,在任何时刻和任何位置的速度都相等,选项B正确.

对于A、C、D三个选项,如物体做匀变速直线运动,我们作出物体运动的v-t关系图时,则会大大的化难为易:

由上图我们就很容易的确定运动过程中的时间中点与位移中点以及对应的速度关系,由图可知在运动过程中无论物体做匀减速直线运动还是匀加速直线运动,中间位置的速度va始终大于中间时刻的速度vb.故正确答案A、B、D.

小结只要是v-t图,图下面的面积均代表位移,图的斜率代表加速度的大小及方向,不管图的形状如何,用该方法讨论运动学问题非常简便.

四、整体法

从这些年的高考题型看,连接体问题出现的相当频繁.而且是形式各异.对于此类问题我们可以选用整体法进行解题.整体法针对物理问题的一个系统或者是一个过程的整体进行研究.

例如:将一个三角形的木块a放在粗糙水平面上,分别在木块a的两个粗糙斜面上放着两木块b和c,质量分别为m1和m2的,如图3,已知m1>m2,三个木块均保持静止状态,则粗糙地面对三角形木块

A.有摩擦力的作用,并且摩擦力的方向水平向左

B.有摩擦力的作用,并且摩擦力的方向水平向右

C.没有摩擦力的作用

D.有摩擦力的作用,但是摩擦力的方向不能确定

解析在整个系统中,三个小木块的加速度都等于零,我们只需要判断地面对三角形木块产生的摩擦力,所以我们把三个物体看做一个系统进行研究,它受到的力主要有重力和支持力,选项C正确.如果采用隔离法而非整体法则情况就会复杂的多.当系统内只有一个物体有加速度或者系统内每个物体的加速度相等,而且,系统中某个物体的力和运动和解决的问题无关时,可采用整体法.

【厦门市教育科学“十二五”规划课题:高中物理课堂教学生态化的策略研究(课题编号14063)】

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