鐘衛(wèi)軍
(九江金安高級中學(xué),江西 九江 332004)
圖1
有些物理問題,因為題目所給的條件不嚴密,它的答案會隨解題者對題目的理解的不同而不同.
例題.如圖1,一帶電粒子(不計粒子的重力)以某一速度在豎直平面內(nèi)做直線運動,經(jīng)過一段時間后進入一垂直于紙面的磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場區(qū)域(圖中未畫出);粒子飛出磁場后接著沿垂直于電場的方向進入寬度為L的電場中,電場強度的大小為E,方向豎直向上.粒子穿過電場過程中,速度反向改變了60°角.已知帶電粒子的質(zhì)量為m,電荷量為q,粒子進入磁場前的速度方向與水平方向成θ=60°角.若磁場區(qū)域為矩形,則矩形最小面積為多少?
解析:(1)根據(jù)粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)方向,可知粒子帶負電.
(3)粒子在磁場中做勻速圓周運動,由牛頓定律可以求出圓周半徑.
(4)畫出圓弧軌跡,如圖2,由偏轉(zhuǎn)角等于圓心角求出圓弧對應(yīng)的弦長,l=R.
圖2
(5)在求磁場區(qū)域最小面積時,大部分人按照圖3去求.
圖3
但是題目只是確定磁場區(qū)域是矩形,并沒有要求邊界是水平和豎直,多數(shù)人這樣做,只是因為思維定勢.
(6)事實上有更小的矩形區(qū)域如圖4,它的面積為
圖4
策略:一方面物理教師要以此為鑒,對所設(shè)計物理情景一定要再三思量、反復(fù)推敲、考慮周密,試題中不留讓學(xué)生產(chǎn)生歧義的漏洞;另一方面教師可以有意地出些能引導(dǎo)學(xué)生開放思維的問題,讓學(xué)生更好地體驗物理世界的條件與結(jié)果的對應(yīng)關(guān)系,為他們在今后的學(xué)習(xí)研究中,應(yīng)用“由結(jié)果反推原因”的物理方法打下基礎(chǔ).
反思:經(jīng)常有學(xué)生拿著題目問筆者,這道題在這里是這個答案,在另一本書上是那個答案,怎么回事呀?有的教師會很煩——因為剛剛講過的題嘛,怎么還會有問題!其實這是展現(xiàn)物理教師學(xué)術(shù)水平和對待問題的態(tài)度的絕佳時機,往往這個時候,學(xué)生的求知欲望強烈,在這種情況下講清道理,學(xué)生的收獲不僅是這道題的答案,更可以學(xué)習(xí)學(xué)到講道理的方法,培養(yǎng)講道理的習(xí)慣,這是我們物理教師教書育人的最好體現(xiàn).