細談高三物理常見題型的程序化解題思維步驟

杜靚

摘 要：學生普遍覺得物理難學，尤其是普通高中學生，時常抱怨聽得懂講解，也看得懂例題，就是獨立作業(yè)時毫無頭緒。認為出現(xiàn)這一現(xiàn)象主要是由于學生思維太過于發(fā)散，解題的切入口找的不準，導致題目看得懂做不出來，或出現(xiàn)同一個題目今天會做明天又不會的現(xiàn)象。從程序化解題角度，結合幾個09年高考實例，探討如何快速、準確地確定解題突破口及思路，然后按程序化解題法進行求解。

關鍵詞：物理；解題；思維；推理

加強物理程序化解題訓練，是順應高考能力考查的需要，培養(yǎng)學生良好的解題習慣及思維的嚴密性，提升學生應對及解決物理題目的能力，是物理教師的天職。解題的嚴密性是指在解題中進行深刻、細致、全面的思考，從而確定解題的方法、步驟，并得出準確而完備的結論。在對學生綜合性物理問題的解題錯誤進行了深入細致的分析后，發(fā)現(xiàn)存在的問題主要是學生思維太發(fā)散，拿到一個題目不知道從何下手。針對這一現(xiàn)象，我們進行了一定的程序化解題方法的訓練，取得了顯著的教學效果。

一、實例講解

1.力與運動

本部分內(nèi)容在各個省份的高考中都出現(xiàn)了一個計算題，且對考生能力要求較高。

關于該部分內(nèi)容，本文重點介紹常出現(xiàn)的三類題型——直線運動、類平拋運動以及一般曲線運動。

（1）直線運動

沿某一個方向做直線運動的分析，我們可以借助一個非常有效的工具，那就是v-t圖象。借助它來分析直線運動，非常直觀，而且簡單，不易做錯。本文推薦的就是利用v-t圖象求解直線運動問題。

以2009年高考天津卷計算題第10題為例，分析直線運動的通用解法。

例1.如圖所示，質量m1=0.3 kg的小車靜止在光滑的水平面上，車長L=1.5m，現(xiàn)有質量m2=0.2 kg，可視為質點的物塊以水平向右的速度v0=2m/s從左端滑上小車，最后在車面上某處與小車保持相對靜止。物塊與車面間的動摩擦因數(shù)？滋=0.5，取g=10m/s2，求：

①物塊在車面上滑行的時間t；

②要使物塊不從小車右端滑出，物塊滑上小車左端的速度v0′應不超過多少。

解析：一看到直線，首先作出v-t圖象，然后再進行進一步分析。

①由牛頓第二定律容易得到：

②如圖所示，陰影部分面積S表示兩物體的相對運動位移，為了不滑離，相對運動位移S不能超過1.5m，所以臨界條件為：

（2）平拋運動及類平拋運動

平拋運動以及類平拋運動，建議大家在運算時，無論題目需要我們求解什么物理量，第一步都是選擇從求時間t入手，有了時間t，位移、速度等量都可以輕松引出。

求t可以分三種情況：

例2.如圖所示，勻強電場方向沿x軸的正方向，場強為E。在A（d，0）點有一個靜止的中性微粒，由于內(nèi)部作用，某一時刻突然分裂成兩個質量均為m的帶電微粒，其中電荷量為q的微粒1沿y軸負方向運動，經(jīng)過一段時間到達（0，-d）點。不計重力和分裂后兩微粒間的作用。試求

①分裂時兩個微粒各自的速度；

②當微粒1到達（0，-d）點時，電場力對微粒1做功的瞬間功率；

③當微粒1到達（0，-d）點時，兩微粒間的距離。

（3）一般曲線運動

從軌跡和受力上初看，我們會覺得對一般曲線運動非常陌生，但如果真考到一般曲線運動，我們應該了解，一般曲線運動也有其獨特的解題技巧。

本文建議大家在處理一般曲線運動時，要有耐心，將其速度、位移以及加速度完全分解成相互垂直的兩個方向，由于他們相對獨立，所以對其中任意一個方向的分析，跟勻變速直線運動就完全一致了。

2.能量

在計算題經(jīng)常出現(xiàn)的還有一種題目，那就是研究復雜運動，或者在復雜受力下的直線運動，這種題目的條件比較多，運動軌跡種類也比較多，可能包含軌跡為直線、圓周、曲線，受力為有阻力、無阻力、變力等多種復雜情形。遇上這樣的題目，很多學生就會不知所措，有時甚至突然把學過的知識和方法都忘記了。

在這樣一種復雜環(huán)境下求功、熱量、速度以及這些物理量相關的其他物理量時，實際考察的是利用能量的方法求解運動學問題。這樣在研究某一過程時，就可以不考慮研究對象在該過程中做的無論是什么運動，可以直接通過能量轉化的途徑把要求的物理量給求出來。

動能定理在列式時必須注意兩點：

（1）先確定研究對象受幾個力，然后準確確定各個力的做功情況，特別是正功還是負功不能弄錯。

（2）動能的改變量必須為末動能減去初動能。

3.電磁學

由于電磁學題目出題綜合性高，可以與力、運動、恒定電流等各個章節(jié)的知識點進行綜合命題，因此它的難度系數(shù)往往比較高，常為各個省份的高考卷的壓軸題。

解決這里的帶電粒子的運動問題，本文認為，無論粒子在什么環(huán)境中運動，畫出它的運動軌跡都非常關鍵。命題老師在出題時候很少有明確要求要畫圖的，所以很多學生就會認為作不作圖不影響解題。其實不然，面對這類題目，如果你有一個良好的解題習慣，每次都記得做其運動軌跡圖，那么解題思路會順很多，正確率也高。甚至在2009年高考浙江卷的25題（下文例題介紹），許多學生都是在畫圖的過程中就直接得到了答案，真是意外的驚喜。本文建議學生在作圖時一般不在題目給的母圖中作軌跡，因為題目中給的只是示意圖，不一定非常準確，跟著它作容易出錯。

（1）帶電粒子在電場中的運動

這里的解題要從電場的功能說起，電場力F=Eq，只要電場不變，它就是一個與重力一樣的定力?？梢岳门ｎD運動定律，也可以利用動能定理求解。

它的功能一般認為有三個：

①加速功能，可以利用qU=mv2/2，求得加速以后的末速度；

②偏轉功能，可以套用上文平拋運動的方法，先求t，再求其他信息；

③平衡重力的功能，在電場、重力的復合場中做勻速直線運動，就可以得出電場力和重力二力平衡。

（2）帶電粒子在磁場中的運動

帶電粒子在磁場中只受磁場力，做勻速圓周運動。關鍵在于確定圓心，利用公式R=mv/Bq，求其半徑，盡量作準軌跡圖，進而進行分析。

畫圓周軌跡主要有三種情形：

①已知軌跡中某一點是速度方向和軌跡的半徑；

②已知軌跡中兩個點的位置以及某一點的速度和方向；

③已知軌跡中三個點的位置。

以上用了幾個例題談了一下解題程序的優(yōu)化，目的在于拋磚引玉。物理習題千變?nèi)f化，不同的習題，最優(yōu)化的解題方法是不一樣的，作為物理教師，平時需要多多研究、多多積累，相信堅持這樣做下去，對進行高三物理的高效教學是會有幫助的。

參考文獻：

張厚粲.心理學.南開大學出版社，2002.

（作者單位 浙江省東陽市巍山高中）