淺談高考物理概念中理解能力培養(yǎng)

確吉

要想學(xué)好物理，必需切實(shí)提高理解能力，這是最基礎(chǔ)的一環(huán)，這個(gè)基礎(chǔ)薄弱其他方面的能力也就失去了依據(jù)，因此學(xué)生在學(xué)習(xí)物理學(xué)時(shí)，應(yīng)該十分重視培養(yǎng)和提高自己的理解能力，加深對(duì)物理概念和物理規(guī)律的理解，深思熟慮其含義，使之變成自己的觀點(diǎn)，如果在學(xué)完高中物理知識(shí)后，只是記住一些定義、公式和一大堆所謂的模型，那么在碰到具體問題時(shí)，就可能不會(huì)用科學(xué)的物理眼光去分析問題了，看不清問題的實(shí)質(zhì)，解題時(shí)就會(huì)發(fā)生記住的普通公式與題目的具體情境聯(lián)系不起來了，或者不顧題意和題給條件而亂套公式，下面我以兩個(gè)高考試卷中關(guān)于機(jī)械波的物理題淺談自己的教學(xué)體會(huì)。

例如1：圖1中（圖略），波源S從平衡位置y=0開始振動(dòng)，運(yùn)動(dòng)方向豎起向上（y軸的正方向），振動(dòng)周期T=0.01s，產(chǎn)生的簡諧波向左、右兩個(gè)方向傳播，波速均為v=80m/s。經(jīng)過一段時(shí)間后，P、Q兩開始振動(dòng)。已知距離SP=1.2m、SQ=2.6m。若以Q點(diǎn)開始振動(dòng)的時(shí)刻作為計(jì)時(shí)的零點(diǎn)，則在圖2的振動(dòng)圖像中，能正確描述P、Q兩點(diǎn)振動(dòng)情況的是（）：

（A）、甲為Q點(diǎn)的振動(dòng)圖像（B）、乙為Q點(diǎn)的振動(dòng)圖像

（C）、丙為P點(diǎn)的振動(dòng)圖像（D）、丁為P點(diǎn)的振動(dòng)圖像

分析：由波的圖像來判斷質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像，這是機(jī)械波的一個(gè)重要知識(shí)點(diǎn)，這兩個(gè)圖像有很大不同學(xué)生對(duì)這兩個(gè)概念的認(rèn)識(shí)往往是膚淺的，很多學(xué)生甚至并不知道怎么樣來區(qū)別它們，機(jī)械波的圖像是描述介質(zhì)中的各個(gè)質(zhì)點(diǎn)在某一時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)情況，是一個(gè)班級(jí)的所有同學(xué)在某一時(shí)刻的瞬間寫照；而質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像是描述介質(zhì)中的某一個(gè)質(zhì)點(diǎn)在任一時(shí)間的運(yùn)動(dòng)情況，是某一同學(xué)在中學(xué)階段的學(xué)習(xí)過程的錄像題目中波源S的開始振動(dòng)方向向上，波向兩側(cè)傳播是此題最容易出錯(cuò)的地方，因?yàn)閷W(xué)生在判斷過程中往往判斷機(jī)械一個(gè)傳播方向，而另一個(gè)方向的振動(dòng)情況并不是把機(jī)械波的圖像反向延伸就可以的。如圖3所示（圖略），判斷向右傳播的波形，同時(shí)會(huì)根據(jù)自己的猜測畫出波向左傳播的機(jī)械波形狀，而不是對(duì)概念的理解后再去判斷，這是很容易發(fā)生錯(cuò)誤的，根據(jù)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向和機(jī)械波的傳播方向來判斷波的形狀的方法是很多的，最簡單的是畫出理一時(shí)刻開始振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)的位置及機(jī)械波傳播的方向來確定波的形狀，如圖a、b兩圖（圖略）S點(diǎn)都是向上運(yùn)動(dòng)，a的機(jī)械波的傳播方向向左，b圖機(jī)械波的傳播方向向右，所以在S點(diǎn)右波形與b點(diǎn)的形狀相似，由于從Q點(diǎn)開始振動(dòng)的時(shí)刻作為計(jì)時(shí)的零點(diǎn)，所以Q點(diǎn)的振動(dòng)方向應(yīng)該向上振動(dòng)，應(yīng)該選擇A。P點(diǎn)的振動(dòng)首先應(yīng)該先判斷S點(diǎn)左側(cè)的波的形狀，如圖4所示（圖略）因?yàn)镾Q=2.6m，λ=v*T=80M/S×0.01S=0.8m，所以SQ=3.25λ，波向左傳播經(jīng)過三個(gè)整周期時(shí)刻的圖像為而SP=1.2m，即SP=1.75λ，所以P位置如上圖5所示（圖略），那么再經(jīng)過T時(shí)間后P質(zhì)點(diǎn)應(yīng)運(yùn)動(dòng)到負(fù)向最大位移處，所以應(yīng)該選擇D。

例如2：一列簡諧橫波沿x軸傳播.T=0時(shí)的波形如圖所示（圖略），質(zhì)點(diǎn)A與質(zhì)點(diǎn)B相距l(xiāng)m，A點(diǎn)速度沿y軸正方向；t=0.02s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)A第一次到達(dá)正向最大位移處.由此可知：（）

（A）此波的傳播速度為25m/s（B）此波沿x軸負(fù)方向傳播

（C）從t=0時(shí)起，經(jīng)過0.04s，質(zhì)點(diǎn)A沿波傳播方向遷移了1m

（D）在t=0.04s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)B處在平衡位置，速度沿y軸負(fù)方向

分析：此題相對(duì)于例1題要簡單，因?yàn)閺念}目中看沒有什么特別復(fù)雜的計(jì)算，考查學(xué)生的分析能力以及對(duì)波的概念理解。題中給出AB相距1m，而從圖中可以看出來AB為半個(gè)波長，即λ=2m，如圖A點(diǎn)的速度方向沿y軸的正方向，經(jīng)過t=0.02s第一次到達(dá)正向最大位移處，可知T=0.02s×4=0.08s，所以波的速度為v=λ/T=2m/0.08s=25m/s是最容易選擇的一個(gè)答案了。判斷波的傳播方向的方法也很多，如用特殊點(diǎn)法：質(zhì)點(diǎn)A向上運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過一段時(shí)間A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到如圖所示的位置了，畫出該點(diǎn)所在位置的波形圖，故波源在右方，即波向左傳播；當(dāng)然也可以用平移法。學(xué)生在學(xué)習(xí)機(jī)械波內(nèi)容時(shí)對(duì)波動(dòng)的兩個(gè)特征不是很清楚，這兩個(gè)特征就是①當(dāng)振動(dòng)在介質(zhì)中傳播時(shí)，每個(gè)質(zhì)點(diǎn)都是在它的平衡位置附近做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，但是后一質(zhì)點(diǎn)總滯后于并重復(fù)前一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)②波動(dòng)過程中波源向外傳遞的只是運(yùn)動(dòng)形式――振動(dòng)和振動(dòng)的能量，介質(zhì)本身并不是隨波遷移。對(duì)于D答案的判斷我們要弄清B點(diǎn)此時(shí)刻它的運(yùn)動(dòng)方向應(yīng)該是向下，而再經(jīng)過0.04s也就是半個(gè)周期，B應(yīng)該是回到平衡位置向上運(yùn)動(dòng)。

學(xué)生學(xué)習(xí)物理時(shí)，對(duì)表示物理概念和物理規(guī)律的各個(gè)物理量的確切含義必須徹底弄清楚，不能籠統(tǒng)含糊接受，要花力氣養(yǎng)成一種嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的習(xí)慣，特別是獨(dú)立思考能力，其次在機(jī)械波的研究過程有一個(gè)清楚的物理圖像，就會(huì)發(fā)現(xiàn)試題的設(shè)問方式可以千變?nèi)f化，但萬變不離其宗，學(xué)習(xí)要善于把看起來不同的東西找出它們的共性，找出那個(gè)“宗”，而不是把實(shí)質(zhì)相同的東西從表面上形式地分成許多門類，看起來好像有條有理，實(shí)際上可能是一團(tuán)亂麻。這種只重視表面現(xiàn)象和形式，不注重物理實(shí)質(zhì)的學(xué)習(xí)方法是要不得。

總之，學(xué)習(xí)物理要重在理解，深入理解物理概念和物理規(guī)律的含義，搞清楚其中的道理，這是提高其它各個(gè)方面能力的基礎(chǔ)。