对高三物理有效复习策略的感悟
2019-08-06贵州
贵州
学习过物理的人可能都有这样的感受:“上课时都能听懂,课后自己做题时总是无从下手”,而且每次考试结束,老师都认为学生应该考得很好,但往往事与愿违。究其原因,很多人都归于学生缺乏解题素养,同时网上也发表过很多相关的文章,从理论的角度来分析如何提高学生的解题素养。要提高学生的解题素养,关键是要了解学生在解决问题时出现困难的原因是什么,其真正的原因源于高考物理试题越来越突出对学生能力的考查,通过考查知识及其应用来鉴别考生能力的高低,因此高考物理试题考查的都不是单一问题,而是综合性问题,学生往往缺乏对所学知识的整合,而不能快速、准确地解决问题。本文主要针对学生的这一问题结合自身的教学实践来谈一下进行备考复习时的一点感悟。
一、培养学生构建知识体系的能力
培养学生构建知识体系,其实就是要让学生学会把零散的知识结合起来,形成一个知识网络,以便在应用时能快速找准相应的方法解决问题。比如在进行运动图象的复习时,特别是v-t图,很多学生都能掌握以下信息,即能根据图象判断物体的运动情况;知道图象斜率表示物体运动的加速度;图象与坐标轴围成图形的面积表示物体运动的位移。但是这往往满足不了高考的要求,此时我们不妨从以下几个方面来认识v-t图,也许会另有一番收获。
(一)观察物体速度随时间的变化情况可以联系哪些知识,比如:
1.速度的变化可以判断加速度(或合力)的方向,即“当加速度方向与速度方向相同时,物体做加速运动,相反时物体做减速运动”;
2.速度的变化可以判断物体动能的变化,从而可以判断合力做正功还是负功(动能定理);亦可由此判断其他能量的变化(能量守恒);
(三)图象结合公式,观察斜率、面积等信息所表示的意思,以及它们所联系的知识点,比如加速度可以联系牛顿第二定律等;
(四)将此方法进行延伸到其他图象问题。
【例1】(2015年全国卷Ⅰ)如图1,一物块在t=0时刻滑上一固定斜面,其运动的v-t图线如图2所示。若重力加速度及图中的v0、v1、t1均为已知量,则可求出
( )
图1
图2
A.斜面的倾角
B.物块的质量
C.物块与斜面间的动摩擦因数
D.物块沿斜面向上滑行的最大高度
【分析】1.观察物体速度随时间的变化,可知物体先向上减速后向下加速,这是一个物体运动的两段过程,可能需要列方程组来解决;
3.根据加速度联系牛顿第二定律,可以列出方程组mgsinθ+f=ma1,mgsinθ-f=ma2,由此可知选项AC正确。
【例2】一带负电的粒子只在电场力作用下沿x轴正方向运动,其电势能Ep随位移x变化的关系如图3所示,其中O~x2段是关于直线x=x1对称的曲线,x2~x3段是直线,则下列说法正确的是
( )
A.x1处电场强度最小,但不为零
B.粒子在O~x2段做匀变速运动,x2~x3段做匀速直线运动
C.在O、x1、x2、x3处电势φ0、φ1、φ2、φ3的关系为φ3>φ2=φ0>φ1
D.x2~x3段的电场强度大小和方向均不变
图3
【分析】1.观察粒子的电势能随位移的变化,因为粒子带负电,所以有φ3<φ2=φ0<φ1,选项C错误;
2.根据Ep-x图象可联系公式ΔEp=W=qEx,可知斜率表示qE,因为q不变,所以可根据斜率来判断电场强度E的变化,则选项A错误,D正确;
3.联系牛顿第二定律可知选项B错误。
【反思】我们很多老师都会教育学生,在学习过程中要“先把书读厚,再把书读薄”,其实就是强调要让学生学会把零散的知识结合起来,形成一个知识网络,但是大多数学生在进行复习备考时往往受到复习资料的影响,从而缺乏将所学知识总结的过程,这就导致学生学得很累的同时效果不佳,逐渐丧失学习兴趣。因此,教师要积极引导学生对所学知识进行整合,以达到更佳的复习效果。
二、培养学生学会联系基本模型的能力
在高中物理教材中有许多物理模型,比如质点、单摆、弹簧振子等概念模型,连接体、叠加体、人船等研究对象模型,平衡状态、匀变速直线运动、曲线运动等运动模型。命题者的思路往往是利用一些基本模型和规律再加上一定的情境进行整合,从而形成相应的问题。而作为解题者的我们,要想很快地解决问题,必须要很快地根据情境找出基本模型和规律。这就要求在复习备考过程中必须培养学生联系基本模型的能力。
【例3】如图4所示,左侧为一个固定在水平桌面上的半径为R的半球形碗,碗口直径AB水平,O点为球心,碗的内表面及碗口光滑。右侧是一个足够长的固定光滑斜面。一根不可伸长的轻质细绳跨过碗口及竖直固定的轻质光滑定滑轮,细绳两端分别系有可视为质点的小球和物块,且小球质量m1大于物块质量m2。开始时小球恰在A点,物块在斜面上且距离斜面顶端足够远,此时滑轮右侧的细绳与斜面平行且恰好伸直,C点在球心O的正下方。当小球由静止释放开始运动,下列说法正确的是
( )
图4
A.在小球从A点运动到C点的过程中,小球与物块组成的系统机械能守恒
C.小球不可能沿碗面上升到B点
D.物块沿斜面上滑的过程中,地面对斜面体的支持力始终保持恒定
但我可以对天发誓,我脑子从来没有进水;不但没有进过水,连空气都没有进过。这就是我的思维方式。虽说作家二字我是万万不敢当的,但毕竟我现在还写小说吧,好歹也算个文学爱好者不是,有点儿异于常人的思维方式也是可以理解的吗。总是喜欢对一些感兴趣的事浮想联翩。
【分析】(一)找模型
1.概念模型:轻质细绳、质点、光滑;
2.对象模型:m1和m2;
3.运动模型:绳拉物体的运动
(二)找规律
1.因为碗的内表面及碗口光滑、斜面光滑、轻质定滑轮光滑,所以小球与物块组成的系统机械能守恒,选项A正确;又因为物块的机械能一定在增加,则小球的机械能一定在减少,所以,小球不可能上升到B点,选项C正确;
3.物块沿斜面上滑过程中,由于滑轮右侧细绳始终与斜面平行,所以物块对斜面的压力始终不变,地面对斜面体的支持力保持恒定,选项D正确。
三、培养学生灵活运用一些常用的物理思想方法
在高中物理中介绍了许多物理思想方法,常用的思想方法有:比值定义法、控制变量法、极限思想、等效替代法、逆向思维法等。
【例4】竖直上抛物体的初速度大小与返回抛出点时速度大小的比值为k,物体返回抛出点时速度大小为v,若在运动过程中空气阻力大小不变,重力加速度为g,则物体从抛出到返回抛出点所经历的时间为
( )
【分析】1.找思想,因为“运动过程中空气阻力大小不变”,则可以利用极限思想,设空气阻力大小恒为零,则物体只受重力的作用。
2.当物体只受重力作用时,有k=1,则选项ABD错误,C选项正确。
【反思】在复习备考中让学生熟练地掌握这些思想方法,不但能让学生快速解决问题,而且能培养他们的学习兴趣,提高学生的思维能力。
四、培养学生学会运用二级结论的能力
在高中物理教学中,我们有许多二级结论,比如“等时圆规律”、“天体运动中的黄金代换式”、“带电粒子在圆形磁场中的圆周运动”等等,在解决问题时,若能熟练运用二级结论,则会有事半功倍的效果。
【例5】如图5所示,真空中有一以O点为圆心的圆形匀强磁场区域,半径为R,磁场垂直纸面向里,在y>R的区域存在沿-y方向的匀强电场,电场强度为E,在M点有一粒子源,辐射的粒子以相同的速率v沿不同方向射入第一象限,发现沿+x方向射入磁场的粒子穿出磁场进入电场,速度减小到0后又返回磁场,已知粒子的质量为m,电荷量为+q,粒子重力不计。求:
图5
(1)沿+x方向射入磁场的粒子,从进入磁场到再次穿出磁场所走过的路程;
(2)沿与+x方向成60°角射入的粒子,最终将从磁场边缘的N点(图中未画出)穿出,不再进入磁场,求N点的坐标和粒子从M点运动到N点的总时间。
【分析】1.因为有“发现沿+x方向射入磁场的粒子穿出磁场进入电场,速度减小到0后又返回磁场”,所以粒子在磁场中做圆周运动的半径r=R;
2.利用带电粒子在圆形磁场中运动的结论,即“当圆周运动的半径与磁场圆的半径相等时,所有平行入射的同类带电粒子都会过与入射方向垂直的磁场圆直径的一个端点,反之从磁场圆上的同一点沿不同方向射入的相同粒子,最终都能平行射出”;
3.很快地作出带电粒子在磁场中的运动轨迹从而进行解答。
【解析】(1)沿+x方向射入磁场的粒子穿出磁场进入电场后,速度减小到0,粒子一定是从如图中的P点射出磁场,粒子返回磁场后,经磁场偏转,从H点射出磁场,MH为直径,粒子在磁场中做圆周运动的半径r=R,在磁场中的路程为二分之一圆周长s1=πR
图6
(2)沿与+x方向成60°角射入的粒子,经分析从C点竖直射出磁场,从D点射入、射出电场,又从C点射入磁场,最后从N点(MN为直径)射出磁场。所以N点坐标为(2R,0)。
图7
【反思】在解决问题时,如果对二级结论比较熟悉,相当于知道目标来进行过程的分析,这样就不容易偏离方向,而且能快速的解决问题。