邁好高中物理解題第一步

吳偉

古人云：“千里之行，始于足下”。在解題過程中，正確審題是解題的基礎和關鍵，也是進行正確解題邁出的第一步。高中物理的學習對學生有一定難度，因為它涉及的知識面很廣，包括多學科的融合和銜接。學生必須具有較高的綜合素質，才可以更有效地學好高中物理，從而在解題過程中，充分利用相應的解題技巧，根據物理規(guī)律，取得最后的勝利。然而日常的學習和考試過程中，筆者發(fā)現(xiàn)，學生在解答的過程中，所需的物理規(guī)律和公式都很清楚，卻因為沒有謹慎地審題而沒有得到正確的答案?？梢姡瑢忣}是正確解題，獲取勝利的第一步。這需要教師在平時的教學中，引導學生學會審題、正確審題，才能提升學生的思維品質，邁好高中物理解題的第一步。

一、正確解讀，確立目標

當我們看到題目時，需要從題目的表述中提取核心信息，包括數據，文字等，為正確解題打下良好的基礎。首先就需要確產生的感應電動勢U0=Bdv，通過R上的電流同上。

上述兩種解法從帶電粒子在磁場中的運動和電磁感應的不同角度出發(fā)，運用了二力平衡和電磁感應定律這兩個不同的物理規(guī)律，能拓寬解題的思路，提高解題的靈活性，使知識的應用能力得到增強。

2。一題多答案

例2在一個邊長為L的正方形ABCD區(qū)域內存在著場強為E的勻強電場，電場方向平行于紙面并且與正方形的一邊平行。一個電量為q質量為m帶正電的粒子（重力不計）以初速度v0從AB邊的中點并垂直AB邊進入電場，如圖2所示。試求帶電粒子離開電場時的速度多大？

解析由于只知道勻強電場方向平行于紙面并且與正方形的一邊平行，因此電場可能沿水平方向或豎直方向。所以本題存在多種可能性，解答不唯一，解題結果存在多個答案。

（1）當電場沿水平方向并向右時，帶電粒子做勻加速直線運動，根據動能定理

qEL=112mv2-112mv20可得到粒子離開電場時的速度v

（2）當電場沿水平方向并向左時，帶電粒子向右做勻減速直線運動，可能由右側射出，由-qEL=112mv2-112mv20可得到v也有可能向右減速后返回，由左側射出，其速度大小仍為v0

（3）當電場沿豎直方向時，帶電粒子做類平拋運動，可能由右側射出，或由上下兩側射出。

當由右側射出時，根據平拋運動的分解得vx=v0，vy=at=qE1m·L1v0 則由v=v2x+v2y 可得答案。當由上側（或下側）射出時，根據動能定理qEL12=112mv2-112mv20，可求得答案。

點評這是一道發(fā)散型問題，由于其電場方向不明確，從而導致最后的結果有多種可能性。解題中通過對問題的發(fā)現(xiàn)、比較、概括、甄別、分析和判斷，深入探究、主動思考，學會對物理問題分析要全面與完整。通過此類題型的訓練，對培養(yǎng)和增強發(fā)散思維能力大有好處。因此一題多解是拓寬解題思路，培養(yǎng)分析問題能力、問題的變通能力最有效手段之一。

二、一題多變， 開闊視野

解物理題時通過一題多變的訓練，對物理問題從不同的角度、不同方面深入探究，擴大知識容量，做到以點帶面、舉一反三、觸類旁通，加深物理基本概念和規(guī)律的理解與鞏固，學會從不同角度來思考、分析物理問題，開闊解題視野，培養(yǎng)和提高發(fā)散思維的能力和知識的遷移能力，提高思維的品質，增強創(chuàng)新能力。

例3一個水平放置的圓盤繞豎直軸以角速度ω勻速轉動，若盤面是光滑的，在上面放置一個質量為m小物塊，用長度為L的細線連接于轉軸上使其隨圓盤一起轉動，如圖3所示。求細線上的拉力多大？

變式1若圓盤表面不光滑，其動摩擦因數為μ，當圓盤的角速度ω在逐漸增大的過程中，問：角速度ω多大時，細線上出現(xiàn)拉力？

變式2若在圓盤上放置兩個物體M和m，它們與圓盤的動摩擦因數都為μ，物體間用長度為L的細線連接，物體M距圓盤中心為r，如圖4所示。當圓盤的角速度ω在逐漸增大的過程中，問：（1）角速度ω多大時，細線上出現(xiàn)拉力？

（2）角速度ω多大時，物體M剛要開始滑動？

（3）當物體M剛要開始滑動還沒滑動時，剪斷物體間的細線L，兩物體將如何運動？

變式3如圖5所示，水平圓盤中間有光滑小孔，可繞豎直軸轉動，兩物體質量分別為M、m，用細線通過光滑小孔連接，物體M與圓盤間的動摩擦因數為μ

點評對于一些物理問題，借題發(fā)揮，在原題基礎上進行適當的拓展和延伸，提出新的問題進行深入地思考和探究，可以進一步開闊解題視野，拓寬解題思路，對物理問題的研究不斷深入，同時也更為靈活，從而對物理知識的理解更為深化，掌握得更為牢靠。立目標，對目標進行分析。以力學題目為例，開始解答之前，結合題目的情景描述和所需要解決的問題確立所需要研究的目標，可能是一個，也可能是多個具有相互關聯(lián)的物體，然后對目標進行受力分析。

我們以一個例題進一步地說明。

案例1一個質量是M，傾斜角是θ的斜面體放在粗糙的水平面上，將一個質量是 的小球放在斜面體的光滑斜面上加速下滑，如圖1所示，請問在小球下滑的過程中，斜面體受水平地面支持力和靜摩擦力分別是多少？

解析通過審題很容易知道，小球沿著光滑斜面下滑中，加速度是a，方向和斜面平行且向下。因為斜面光滑，所以不涉及物體與斜面之間的正壓力和摩擦力，只要計算物體和斜面組成的整體系統(tǒng)受地面對整體系統(tǒng)的摩擦力和支持力。對于本題，可以進行整體受力分析。由牛頓第二定律，得到

ΣFx=f=macosθ=mgsinθcosθ

所以斜面體受水平地面的靜摩擦力是mgsinθcosθ，也可以寫成112mgsin2θ。同理，有方程式

ΣFy=（M+m）g-N=masinθ=mgsin2θ。

則斜面體受水平地面支持力是（M+m）g-mgsin2θ。

上述案例中可以發(fā)現(xiàn)，正確分析題意，確立某個物體或多個有相互聯(lián)系、依賴的物體作為一個整體目標來進行受力分析，可以簡化解題過程，減少犯錯的幾率。

二、抽象模型，發(fā)展思維

通過對近些年高中物理考題的分析發(fā)現(xiàn)，一些來自于生活實際，用于考察學生對物理規(guī)律或者公式的掌握程度的題目成為學生們頭痛的難點。這類題的解題關鍵，是能把題目描述的情景用高中物理中的符號進行精確表示，接著再進行常規(guī)的解題步驟。這要求老師日常教學中，將教材上的知識用相應的物理模型來表示，讓學生熟悉如何建立模型來簡化問題的處理。以下面兩個例題來做更深入的分析。

案例2一個光滑的圓弧形軌道固定在水平地面上，圓弧 對應圓心角度數不足10度。有兩個完全相同的小球 、 分別以靜止狀態(tài)從圓弧軌道的頂端和正中開始下滑，如圖2所示。 兩個小球到達底端的時間分別是ta、tb，請問二者之間的關系。

解析通過題目給出的數據，容易想到高中物理中的單擺模型，因為圓弧 對應圓心角度數不足10度，所以兩個小球在軌道上的運動相當于單擺的簡諧運動，運動時間都是四分之一周期，所以ta=tb。

案例3 小明參加跳繩比賽，一分鐘內小明跳繩180次。現(xiàn)在假設小明每次跳繩過程中，腳在地面上停留的時間占他一次完整跳躍時間的 2/5，小明體重50千克，請問在上述條件下，小明跳繩時，克服重力做功的平均功率是多少？（ g=10 m/s2）

解析這是一道求豎直上拋運動的題目，乍一看感覺有些摸不到頭腦，不知從哪里入手?？梢砸龑W生先將題目中的描述轉化為我們熟悉的高中物理中知識或模型。題目需要求解重力做功的平均功率，我們可以從跳繩時重力勢能的變化入手。需要知道小明跳繩時重心變化的距離，這個距離可以通過題目中已知的跳繩時間求解。這樣，就將題目描述的場景抽象為學生所熟悉的豎直上拋運動模型，如圖3所示。題目的解決一下就簡單了。因為小明一分鐘可以跳繩180次，每次跳繩中，腳與地面接觸的時間占總時間的2/5，所以小明上升的時間

t=112×（1-215）×601180s=0。1 s，

重心變化的距離h=112gt2=0。05 m，

則小明跳繩時，克服重力做功的平均功率

p=mgh1t總=50×10×0。05160/180W=75 W。

通過上述二則案例可以發(fā)現(xiàn)，通過抽象模型能夠大大簡化問題的求解，并且提高學生解決實際問題的能力。因此，平時教學中，一定要著重培養(yǎng)學生用物理模型思維。

三、明確始末狀態(tài)，確定各力做功

在確立了目標，抽象出模型之后，就需要明確研究目標的狀態(tài)。高中物理中，狀態(tài)包括很多種情景，以力學為例，包括平衡和非平衡兩種狀態(tài)。無論哪種狀態(tài)都由研究目標受到的合力所影響。狀態(tài)和受力相互依存，所以需要明確目標的受力和狀態(tài)，幫助更好地解決問題。以下面一個簡單的例子進行說明。

案例3A和B是豎立在地面上相距4米的兩根桿子，一根長為5米的繩子分別系在兩根桿子的頂端。一個光滑輕質的掛鉤勾著10 N的物體掛在繩上，如圖4所示。請問達到平衡狀態(tài)時，繩中的張力是多少？

解析這是一道求共點力平衡的題目，首先要明確共點力、平衡狀態(tài)和共點力作用下的物體的平衡條件。然后運用解決平衡問題的常用方法，明確始末狀態(tài)，確定各力做功。本題中，可以選定不同的研究目標，進行受力分析，進而做出解答。比如選定掛鉤作為研究目標，通過分析，運用圖解法，可以得到掛鉤的受力圖，如圖5所示。其中 是繩子與水平線的夾角α。因為受力平衡，所以可以得到2Tsinα=F，其中T是要求的張力，F(xiàn)=12 N。將AO延長至D，已知繩長5米，兩根桿子相距4米，所以sinα=315，則T=10N。

總之，正確審題在解題中的重要性不言而喻。教師在平時的練習中有意識地培養(yǎng)學生認真審題、規(guī)范答題習慣，根據題目中給出的具體數值和已知條件，剔除無關信息，找出隱含的與待求解問題間接的關系，克服思維定勢，作出正確的示意圖，確立解題思路，踏踏實實邁好解題的第一步。endprint