高中物理陷阱题的分类透视与对策

2020-12-11吴超男沈希克

中学教学参考·理科版 2020年12期

关键词：习题高中物理对策

吴超男沈希克

[摘要]教师在物理教学中有意识地通过设置不同形式的陷阱，诱导学生上当受骗，暴露学生的思维漏洞，从而增强学生对错误的认识，促使学生总结反思，提升学生的思维能力。

[关键词]高中物理;习题;陷阱设置;分类透视;对策

[中图分类号]G633.7

[文献标识码] A

[文章编号] 1674-6058（ 2020）35-0045-03

一、用概念规律易错因素设置陷阱

由于对物理概念和规律的认识不足，导致理解不到位，因此应用概念规律时，容易出错，为此，教师可通过陷阱引导学生深刻理解和把握物理概念和规律的内涵。

[例1]如图1，在一个绝热气缸里，若因气体膨胀，活塞把重物逐渐上举，则此过程中，气缸中气体（可视为理想气体）将（）。

A.压强不变

B.温度升高

C.温度降低

D.压强减小

陷阱透視：可能有的学生认为此过程中气缸内气体做等压膨胀，其压强不变;又从盖·吕萨克定律V1/V2=T1/T2可知，V增大时，T必增大。没有认清因气缸绝热，气缸中气体膨胀对外做功必须以减少气体本身的内能为代价。

正确分析：据热力学第一定律Q+W=AE，Q=O，W为负值，AE必为负值，内能减少。对所给的质量一定的理想气体，其内能只跟温度有关，显然此时气体的温度必降低，再由pV/t=恒量可知，当V增大、T变小时，压强必减小。

二、通过题目隐藏信息设置陷阱

对解题有用的信息时常以不同的方式隐藏在物理题中，解题者需要抓住题中关键字词句和图像信息，挖掘隐藏条件，从而找到解题突破

[例2]如图2，当K合上后平行板电容器A、B间的一个微粒正好处于静止状态。现将K断开，然后再将A板在原来位置附近上下平行地振动，试判断微粒的运动状态。

陷阱透视：有的学生误以为由于微粒原来静止，且A板在原来附近平行地上下振动，必导致微粒随之上下振动。微粒带正电且K断开后，A、B两板电量不变。

正确分析：微粒运动状态取决于所受重力和电场力的合力，因重力不变，实际上也就取决于电场力是否变化。可设微粒带电量为q、电场力为F，则F=q.E=g.u/d=q.Q/dC。式中的C跟板间距离d成反比（C=εS/4πkd），所以F不变，微粒将保持原来的静止状态。

三、针对不求甚解设置陷阱

不少学生读书不求甚解、浅尝辄止，常常铸成大错。为此，教师可以有针对性地设置相应的陷阱，让学生出错，引导学生思考，从而增强学生思维的深刻性。

[例3]在离地面35 m高处以11 m/s的初速度竖直向上抛出一个物体，经1s后到达最高点，求：物体自抛出后经多长时间落地？（g取10m/s2）

陷阱透视：学生容易由s= vot -1/2gt2得出t= 3.97s，易把题中的空气阻力视为零。

正确分析：由vt=vo-a上f得a上=11m/s2>g，显然可判断出空气阻力不能忽略。由上升阶段求出阻力，和上升的最大高度h，又由下降阶段mg -f= ma下，得a下=9m/s2，再通过35+h=1/2a下t2下求得t下=3s，物体从抛出到落地总共需要时间t总=t上+t下=4s。

四、针对想当然设置陷阱

有的学生任凭直观想象，想当然地把问题盲目简单化，导致解题错误。解题时一定要时时告诫自己，务必遵循物理规律的适用条件进行严密推理。

[例4]如图3所示，将一个光滑球放在AB板和BC板组成的槽内，若AB板沿竖直方向保持不变，而让BC板与水平面的夹角a减小时，小球对BC板的正压力将如何变化？

陷阱透视：容易认为BC受到的正压力增大。当BC与水平面的夹角a变小时，纯粹凭直观想象就以为BC板受到的正压力增大，其实这样推理的理由或依据不足。

正确分析：由图示相关力学和数学知识可得cosa=G/FBC => F BC=G/cosa，随着a减小、cosa增大，在G值不变的情况下，FBC将随之减小，BC板受到的正压力也就不断变小。

五、通过题给多余条件设置陷阱

命题者故意布设过多的已知条件，实施干扰，这样无疑会给解题者带来一定的干扰。教师可引导学生通过强化训练，提升学生的应对能力。

[例5]来自质子源的质子（初速度为零），经一加速电压为800 kV的直线加速器加速，形成电流为l mA的细柱形质子流，已知质子电荷e= 1.6×10^-19C，这细柱形质子流每秒打到靶上的质子数为

。假定分布在质子源到靶之间的加速电场是均匀的，在质子束中与质子源相距L和4L的两处，各取一段极短的长度相等的质子流，其中质子数分别为n1和n2，则n1/n2=____。

陷阱透视：学生容易受题给多余条件“加速电压800 kV”干扰，很可能会用这多余条件进行过多思考，甚至走入解题歧途。

正确分析：排除加速电压800 kV干扰，从形成电流为1 mA的细柱质子流人手，据公式I=Q/t得出每秒打到靶上的质子数为I/e。由于加速电场是均匀的，所以质子所受电场力是恒力，在质子束中与质子源相距L处和4L处的质子，电场力做功分别EeL和4EeL，设两处质子速度为v1和v2，由动能定理可求得v1/v2=1/2。另用n'表示单位长度质子流中的质子数，由电流的微观表达式I= n，ev可知n'与v成反比，从而得出题目要求的质子数之比：n1/n2=n'1/n'2=v2/v1=2。

六、针对图像信息处理能力不足设置陷阱

物理图像及其识别或描绘一直是教与学的难点，有的学生甚至一提图像就犯怵。对此，唯有坚定信心，迎难而上，多做专门练习，方能有效提升解答相关问题的能力。

[例6]-物体由静止开始运动，其加速度随时间变化的图像如图4，设正东方向为正。（1）简述4s内物体的运动情况;（2）求4s末物体的速度;（3）画出该物体0-4s内的速度一时间图像。

陷阱透视：不少学生没能从题给图像中正确读取对解题有用的信息，自然一头雾水，加之题目陷阱连连，也就无法下手了。物体运动由速度和加速度共同决定，命题者在v一t图与a-t图相互转换以及图像与实际运动情况的互换上设置陷阱。

正确分析：物体由静止启动后运动方向由加速度方向决定，第1秒内加速度方向向正東，所以第1秒内物体向正东方向加速，1秒后速度为1 m/s;在1秒末改变加速度方向，速度仍向正东，大小为1 m/s，此刻的速度方向与加速度方向相反。第2秒内物体做减速运动，2秒末速度减为0。第3秒再重复第1秒的运动，第4秒再重复第2秒的运动，4秒末速度减为0。以此类推，物体将一直向正东方向运动，速度一时间图像如图5所示。

七、通过答案的开放设置陷阱

题目答案多元开放本身就是个陷阱，答题者，如果物理基础不牢，则知识视野相对狭窄，又没有立体全面的缜密思维，一不小心就会遗漏相关答案，这也是平时教学中不得不强调的。

[例7]一束单色平行光经下列光学仪器后仍是平行光的有（）。

A.平面镜

B.三棱镜 C.凸透镜

D.凹透镜

E.两面平行的玻璃砖

陷阱透视：学生的思维容易沿着单向单调的方向开展，有时运用反射和折射定律选出A或B后，就以为大功告成了，因此可能会漏选了E。

正确分析：按部就班，全面分析光线通过各种光学器件的光路图，才能正确回答此问题，不会造成漏选。

八、针对数学知识在物理中的应用设置陷阱

数学是学习物理不可或缺的工具，但数学和物理知识各有特点，有时在数学上有意义，却不一定符合物理规律，所以利用数学知识解决物理问题时不能单纯地从数学角度着手，一定要遵循物理规律和事实。

[例8]质量为m的小球A以水平速度v与静止在光滑水平面上的质量为3m的小球B发生正碰后，小球A的动能损失是其原来的3/4，则小球B的速度是（）。