高中物理習題常見易錯題解淺析

(江蘇省南京市天印高級中學，江蘇 南京 211100)

習題教學是高中物理教學的重要組成部分，對于高三來講，它幾乎占據(jù)整個物理教學的“半壁江山”.在實際的教學過程中發(fā)現(xiàn)一部分學生在某些問題上出錯，往往不能一次更正，主要原因在于知識并沒有完全內化.筆者從高一開始就讓學生整理一本自己的錯題集，用于復習和鞏固易錯問題，現(xiàn)依托學生的錯題集，對學生錯題集上部分力學習題進行歸類分析，以期對高三物理教學有所啟發(fā).

1 概念理解較模糊，感性思維難過渡

經(jīng)過一輪學習，學生對高中物理知識有了一定的整體認識，但由于高一、高二時學生思維能力的限制，加上時間因素，造成了不同程度的遺忘，學生對物理概念的理解不很清晰，甚至有偏差，易出現(xiàn)錯誤.

例1 兩互相垂直的力F1和F2作用在同一物體上，使物體運動一段位移后，力F1對物體做功4J，力F2對物體做功3J，則合力對物體做功為：( ).

A．7J B．1J C．5J D．3.5J

學生思路：看到兩個互相垂直的力，馬上想到了力的合成的平行四邊形定則，而后面的數(shù)值3和4又使我迅速想到了勾3股4弦5，便毫不猶豫地選了C.

教師點撥：功是標量，而力是矢量，它們遵循著不同的運算法則，即矢量和滿足平行四邊形定則，而標量和只需求代數(shù)和，故選A.

2 規(guī)律應用不完整，條件范圍欠思考

高中物理中規(guī)律相對來說較抽象，而且有一定的適用條件和范圍，學生對規(guī)律的理解不夠深刻、全面，這也是學生易錯的重要原因.

A．m乙=m甲B．m乙=2m甲

C．m乙=4m甲D．m乙=6m甲

3 題意理解不透徹，關鍵字句少琢磨

學生大腦中已經(jīng)形成了不少物理模型，不少習題也在學生的大腦中形成較深的印象，這就極易形成思維定勢，對學生的解題產生負面影響.

例3 一根輕質彈簧懸掛在橫梁上，在豎直方向上呈自然狀態(tài)，現(xiàn)將一個質量為0.2kg的小球輕輕地掛在彈簧下端，在彈力和重力的共同作用下，小球做振幅為0.1m的簡諧運動，設振動的平衡位置處為重力勢能的零勢面，則在整個振動過程中彈簧的彈性勢能的最大值為多少？系統(tǒng)的總機械能為多少？

學生思路：彈簧伸長量最大時彈性勢能最大，即在最低點時彈簧有最大彈性勢能，由機械能守恒定律可知：Epm=2mgA=0.4J.彈簧和小球在振動的過程中總機械能等于最大彈性勢能，所以E=EPm=0.4J.

教師點撥：對于水平方向的彈簧振子，最大彈性勢能等于總機械能，但該問題是在豎直方向，還涉及到重力勢能，不能隨便套用.小球在初始位置時的機械能為E=mgA=0.2J.

4 對象選取欠靈活，思考角度常單一

在多體問題中，研究對象的合理選取往往決定了解題的繁易，甚至直接影響到結果的得出.學生的思維不夠靈活，不注意研究對象的轉換，從而造成錯誤.

圖1

例4 如圖1所示，物體A靜止在臺秤的秤盤B上，A的質量mA=10.5kg，B的質量mB=1.5kg，彈簧的質量忽略不計，彈簧的勁度系數(shù)k=800N/m，現(xiàn)給A施加一個豎直向上的力F，使它向上做勻加速直線運動.已知力F在t=0.2s內是變力，在0.2s后是恒力，求F的最大值與最小值.

學生思路：分析A、B的運動情況可知：在t=0.2s時，A、B間的作用力為零，此時彈簧的作用力為F1，F(xiàn)1=kx1，F(xiàn)1-mBg=mBa.

A、B向上運動的過程中，B對A的作用力越來越小，因此在在t=0.2s時，F(xiàn)最大，由牛頓第二定律得：Fmax-mAg=mAa,解得Fmax=168N.開始時F最小，同理可得Fmin=mAa，F(xiàn)min=63N.

教師點撥：學生的解題思路基本清楚，但在最后求最小拉力Fmin時出現(xiàn)錯誤，當加上力F的瞬時，B對A的支持力發(fā)生了變化，不再等于A的重力.此時可把研究對象轉換為A、B整體，因為彈簧的彈力不能產生瞬時變化，所以有：Fmin=(mA+mA)a=(10.5+1.5)×6N=72N.在分析問題時應注意研究對象的轉換，這樣在遇到問題時往往會有“柳暗花明”的感覺.

5 參考系選取不當，相對運動出混亂

中學物理研究的通常是在慣性系中的問題，物理規(guī)律的應用應相對于同一參考系，不能混淆.參考系的合理選取不僅有利于問題的解決，有時還能使問題得以簡化.相反選取不當，也極易造成運動關系混亂.

例5 如圖2所示，以速度v勻速行駛的列車車廂內有一水平桌面，桌面上的A處有一個水球沿圖中虛線從A運動到B，則由此可判斷列車( ).

圖2

A．減速行駛，向北轉彎

B．減速行駛，向南轉彎

C．加速行駛，向南轉彎

D．加速行駛，向北轉彎

學生思路：據(jù)日常生活經(jīng)驗小球向北偏,則車向南轉彎,小球向前運動,是因為小車向前加速行駛,故選C.

教師點撥：我們看到的小球桌面的軌跡是小球相對于桌面的運動情況.而車廂的運動是相對于地面，它們的參考系不同，不能看成是同一個參考系.小球由于慣性向前運動，在忽略阻力作用時可近似看成是勻速直線運動，故車廂的相對于小球的運動可看成相對于地面的運動，所以車廂的加速度向后，且向南偏轉，即減速行駛、向南轉彎.

6 受力分析多忽視，錯誤經(jīng)驗易干擾

受力分析是解決物理問題的關鍵，雖經(jīng)過兩年的學習，學生在受力分析這一關上吃的虧仍不少，主要問題是基本功不扎實和缺少受力分析的意識.

例6 如圖3所示，三角形斜劈B靜止在光滑水平面上，在斜劈的頂端輕置一個物塊A，A物滑到三角形斜劈的底端，已知mA

圖3

C．斜劈對A的支持力做了負功

D．斜劈B的斜面愈光滑，分離時B的速度愈大，位移也愈大

學生思路：由水平方向的動量守恒和人、船模型，易得A、D錯誤，B正確.由于斜劈對A的支持力不做功，故C錯誤.

教師點撥：分析C選項時，學生受到了錯誤經(jīng)驗的干擾，即“支持力不做功”.從力的角度去考慮(如圖4)，可以看出力FN和位移s的夾角大于90°，顯然支持力做負功；從能量角度看，若支持力不做功，則A的重力勢能全部轉化為A的動能，而題中有一部分能量轉化為B的動能，對A必有其他力做負功，此力顯然為支持力.

圖4

7 過程分析不到位，轉換位置易出錯

物理過程的分析是解題的核心，不少同學不注重過程的分析，往往根據(jù)經(jīng)驗，或套用公式導致錯誤，這在綜合題的求解中較為常見.

圖5

例7 如圖5所示，質量為M的物體A用托板托著，抽走托板后，它將通過繞過定滑輪的繩牽引質量為m的物體B上升，已知m

8 解題思路不嚴密，所用方法欠妥當

高中物理解題方法較多，常見的有數(shù)學方法、極限分析法、比較法、近似處理法、圖示法等，學生在運用這些方法時往往缺少對題意的進一步揣摩和分析，所用方法不恰當，從而造成錯誤.

圖6

例8 如圖6所示，質量為m的物塊通過細線AO、BO懸于O點，OB與豎直方向的夾角θ=30°，物塊處于靜止狀態(tài).現(xiàn)保持O點的位置不變，OB繩方向不變，使OA繩在豎直平面內緩慢轉到豎直方向，OA、OB在水平和豎直位置繩中的張力為多少？此過程中OA、OB繩中的張力如何變化？

學生思路：水平位置時OA繩中張力FA=mgtan30°,OB繩中張力FB=mg/cos30°；而在豎直位置時FA=mg，F(xiàn)B=0.故在OA繩轉動過程中，F(xiàn)A逐漸變大，F(xiàn)B逐漸變小.

圖7

教師點撥：學生在判斷繩中張力變化時運用了極限思維方法，但沒有注意到繩OA中的張力不是簡單地單調遞增，從而出現(xiàn)了錯誤.該處可用作圖法(如圖7)，可較直觀地判斷出FA先減小后增大.

圖8

例9 如圖8所示，有面積很大的水池，水深為H，水面上浮著一個正方體木塊，木塊邊長為a，密度為水的密度的一半，水的密度用ρ水表示，開始時木塊靜止，現(xiàn)用力F將木塊緩緩地壓到池底，不計摩擦.求：

(1)從木塊剛好完全沒入到停在池底，池水勢能的改變量.

(2)木塊從開始下降到剛好完全沒入的過程中，力F做的功.

學生思路：(1)水面很大，木塊沒入到池底的過程中水位差可忽略，故ΔEp=0.

教師點撥：第(1)問是“從木塊沒入”到“停在池底的過程”，這一過程池水的整體水位高度并沒有變化，但局部水位發(fā)生了變化，即木塊和池底等體積的水位置互換，故ΔEp=m水g(H-a)=ρ水ga3(H-a).這里一定要在弄清題意的基礎上用等效法處理，而不能不加分析地根據(jù)“水面很大”就用近似處理法.

第(2)問中合理地運用了近似處理法，計算出木塊的位移.還可以在此基礎上運用圖象法、等效法算出力F的功.

9 解題習慣有欠缺，規(guī)范訓練須加強

在考試中因解題欠規(guī)范而失分的不在少數(shù)，因此良好的解題習慣對學生來說非常重要.一些同學認為只要考試時認真一點，就不會有問題，這種想法極不正確，因為好的習慣不是一天兩天培養(yǎng)出來的，需要長期的積累和訓練.常見的問題有列式不規(guī)范、符號使用不規(guī)范、無文字說明等.

筆者建議對錯題分析應引起足夠的重視，學生要整理，教師更要歸類和分析.高三如此，基礎年級也應從點滴做起，只有這樣才能進一步深入了解學生，真正做到以學生為主體，有的放矢，提高習題教學效率.

參考文獻：

劉世軍. 通過習題教學培養(yǎng)學生直感思維能力的探討 .物理之友，2014,30(1).

邵友娣.關于習題教學有效性的思考 .物理之友，2014,30(6).