高中物理习题教学的拓展探究

王健平

摘 要：在高中物理教学中，发现学生对学习物理感到困难，学生不易理解，在逻辑分析、发散思维、空间想象、建模能力等方面的要求也给学生的学习带来了很多挑战。尤其在解决物理习题的过程中存在很大的障碍，影响着学生的学习效果。为了提高学生的物理解题水平，使其掌握更多解题方法，提高自己的解题能力，教师就要积极采取对策进行解决。本文就高中物理习题教学，提出一些有效的解决对策。

关键词：高中物理学习障碍一题多解探究

例1：如图（1）所示，小球在绳子的拉力作用下静止在光滑半球面上，当绳子缩短时，绳子的拉力和半球面对小球的支持力如何变化？

这道题是一道传统题，在很多参考书中都能看到。但由于其解法独特很受学生喜爱。

解：小球受力分析如图所示，可知三角形OAB与三角形ACD相似，因此重力比半球面对小球的支持力比绳子的拉力即为OB：OA：AB。在绳子变段的过程中OB长度不变，OA长度不变，AB长度变短。又因为重力不变，所以半球面对小球的支持力不变，绳子的拉力变小。

但是只是简单的这样做完就结速了未免太可惜了。此题可以改变问法，其难度增加了，探究性也随之加强。变为：

如图（1）所示，小球在绳子的拉力作用下静止在光滑半球面上，当光滑半球面向左移动时，绳子的拉力和半球面对小球的支持力如何变化？

解：同（1）可知三角形BA’E既与小球后来的受力三角形相似。因此三角形OAB和三角形BA’E分别代表各自的受力情况。OB：OA：AB为小球开始受到的重力、半球面的弹力、绳子的拉力比。BE：EA’：BA’为小球后来受到重力、半球面的弹力、绳子的拉力比。由此即可知力的变化情况。

因为BA’、AB都为绳长不变。所以BA’：BE比AB：OB小，因此拉力变小。

因为OA：OB小于一，OA等于O’A’。结合数学知识：分数的分子和分母加上相同的数，分数的值变大。

可知：

因为

所以

即

因此半球面对小球的支持力变大。

例2：把由同种玻璃制成的厚度为d的立方体A和半径为d的半球

体B分别放在报纸上，且让半球体的凸面向上，从正上方（对B来说是最高点）竖直向下分别观察A、B中心处报纸上的字，情况如何？

解答：对于立方体A，斜视下方文字时如图（1）所示o1'a为o1b的像（ob比oa为折射率）等大但位置上升既视深比实际浅。当垂直看下方文字时，相当于c点o点重合，oa、ob重合如图（2），ob比oa仍为折射率，视深仍然比实际浅，所以看到的文字与實际文字等大但变浅。

对于半球体来说成像如图（3），OM为文字oo’为为主光轴，o’为焦点，找特殊光线Ma、Mb折射光线的反向延长线，交点M‘既为像点，OM‘为OM的像，放大但位置与实物位置相同即视深与实际深度相同。

拓展：

①如果用大于半球的透镜，成像情况如图（4）所示，O为球心。O1M为文字oo’为为主光轴，o’为焦点，找特殊光线Ma、Mb折射光线的反向延长线，交点M‘既为像点，O1'M'为O1M的像，放大但位置比实物位置深即视深，既视深大于实际深度。

②如果如果用大于半球的透镜，成像情况如图（5）所示，O1'M为文字oo’为为主光轴，o’为焦点，找特殊光线Ma、Mb折射光线的反向延长线，交点M‘既为像点，O1'M'为O1'M的像，放大但位置比实物位置浅，既视深小于实际深度。

一道传统简单的光学体题，经过进一步的探究成了一道研究透镜成像规律的完美总结，激发了学生的兴趣，提高了学生的钻研能力，达到了新课标所要求的探究目的和自主学习目的。

习题教学是为了让学生更准确、更深入地认识物理的新概念、新规律，帮助学生掌握运用物理知识解决问题的方法，纠正学生在物理学习过程中普遍存在的错误认识或做法，好的习题教学可以帮助学生掌握解题的方法，增强了学习的信心，最大程度地调动和发挥学生的内在因素和他们的积极性，从而大大提高了课堂效率。