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浅谈分析法与综合法在中学物理解题中的应用

2018-10-11

新教育时代电子杂志(学生版) 2018年11期
关键词:未知量综合法表达式

(四川师范大学物理与电子工程学院 四川成都 610101)

一、分析法与综合法及它们分别的特点

分析法,是把整体分解为部分,把复杂的事物分解为简单的要素分别加以研究的思维方法。例如:在学习机械波这一知识点时,振动在媒质中传播时,拿媒质的某一质点来作分析,该点所呈现的现象即某一个质点在平衡位置附近做振动,这就是运用分析法来解决问题[1]。

在用分析法寻找计算题的解题方法时,我们首先要找到突破口,进行研究,题目就迎刃而解。而这个突破口往往是由题述的未知量。我们先从初始未知量进行突破,首先考虑怎样去求这个未知量(用相应的物理量符号表示)。那么为了去求解这个未知量,我们就需要从众多相关的物理公式中选出某一个恰当的物理公式,并对这个公式进行某种运算,得出未知量的表达式。当然,在这个表达式中,除了包含一些已知量之外,往往还会出现一些新的未知量,为了要求出初始未知量,求解出新的未知量就必不可少了,于是求解初始未知量的问题就转变成为了求解新的未知量的问题。如何求解新的未知量?当然肯定又会涉及到另一个公式的选用,经运算后得出新的未知量的表达式,把求新的未知量的问题转变为求本步骤的新生未知量的问题。当物理表达式中不再出现未知量,寻求算法的思考过程即告完成[2]。

综合法,是把组成整体的部分综合起来,从整体上分析、归纳、总结并加以研究的思维方法[3]。例如:同样对于机械波,如果要研究整列波形成的波形图及运动规律,则需要将整个煤质进行分析,这就是运用到了综合法。

在用综合法寻找计算题的解题方法时,我们首先需要从题目所给定的已知条件出发,从中归纳、总结出一定的结论[4]。从总结、推导的结论中进一步思考,这个结论与其他条件或已知量组合是否能得出新的推论。依据此解题链接和思路,建立起已知量与待求量之间的关系,根据恰当的物理规律,罗列物理表达式,求解未知量。

二、分析法与综合法的解题步骤

分析法的求解步骤如下。第一步:看懂题。即集中思考“难点”,注意挖掘“隐含条件”;找到解题的所有原始公式,把题目要求的物理量定为目标。第二步:在看懂题的基础上,从这一目标入手,分析要得出的目标需要什么条件。第三步:将此条件视作新目标。再考虑要获得这个目标又需要的条件。按这样的逻辑思维顺序逐渐分析,直至求出所有待求量。

综合法的求解步骤如下。第一步:分析已知量。总结已知量或已知条件之间的内在关系,得出推导结论。第二步:一步一步寻求推导结论。根据上一步骤所得出的推导结论,将其与其他已知量与已知条件进行再次推导、总结。第三步:推导得出所求未知量。

三、分析法与综合法解题的具体案例

1.分析法解题案例

质量为1.0吨的电梯以0.5m/s2的加速度从静止开始上升,如果在运动中所受的阻力是200N,求电梯开始上升10m过程中,电动机的平均功率。

解答此题的具体步骤如下:

图1

那么在这个公式中,W与t显然是新的物理量,因此还需找出求解这两个新的未知量恰当的物理公式,我们不难找出图1中的求解W与t 的两个公式。但在求解W的公式中,又出现了新的未知量,因此我们又必须找出这一步骤中的两个新的位置量的物理计算公式,就这样顺藤摸瓜地进行下去,直至求解出题目所给出的未知量。这样的求解方式使解题变得思路更为清晰,也利于学生总结规律,建立模型。

2.综合法解题案例

一个标有“12W 6V”字样的小灯泡,问其正常工作时,通过它的电流是多大?如果将这个小灯泡加在12V的直流电源上,问其实际功率为多大?

解答此题的具体步骤如下:

图2

解答该题的关键是分析题目所给定的已知量,即为:额定电压U额、额定功率P额以及实际电压U实。由这两个已知量可求出小灯泡的电阻R,再寻求小灯泡电阻R与已知量U实之间的物理关系,即可求出小灯泡实际工作时的电流大小I实。紧接着继续寻求I实与已知量U实之间的物理关系,即求得小灯泡实际时的功率大小P实。

四、小结

运用分析法和综合法解中学物理计算题时,虽然从分析思路上来看,两种思维方式有所不同,但其实两种解题思路从本质上看是一个互为可逆的两个过程,所达到的效果往往也相同。两种方法都能使学生快速地突破解题关键,找到解题的突破口,抓住解题脉络,顺藤摸瓜,题目就迎刃而解了。运用分析法与综合法解题,有利于学生客服对物理的畏难心理,有利于培养学生科学思维能力,且能有效地服务于物理教学。

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