談物理解題思維起點(diǎn)

◎福建省漳浦達(dá)志中學(xué) 陳滿和

談物理解題思維起點(diǎn)

◎福建省漳浦達(dá)志中學(xué) 陳滿和

解答物理習(xí)題的思維起點(diǎn)，可以從選取研究對(duì)象為基礎(chǔ)，從物理過(guò)程尋找突破口，以物理概念為依據(jù)，以物理規(guī)律為途徑，建立物理模型，移植解題模式，找出解題關(guān)聯(lián)點(diǎn)，不同物理習(xí)題其思維起點(diǎn)不同，選擇合適的解題思維，物理問(wèn)題可獲順利解決。

物理；解題思維；起點(diǎn)；解題途徑

俗話說(shuō)，萬(wàn)事開(kāi)頭難，物理解題也是這樣，要順利解答物理問(wèn)題，從何著手，思維起點(diǎn)在哪兒？這是解題的首要問(wèn)題，這就要求解題者從構(gòu)成物理問(wèn)題的諸多因素如研究對(duì)象、物理知識(shí)、技能、方法等特點(diǎn)入手，結(jié)合自己的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，選擇合理的思維起點(diǎn)，使解題思維活動(dòng)迅速地從問(wèn)題情境的初態(tài)活躍到終點(diǎn)，找出解題的突破口。本文結(jié)合具體實(shí)例，談?wù)勥x擇思維起點(diǎn)、尋覓解題途徑的幾種常用方法。

一、準(zhǔn)確選取研究對(duì)象是順利解題的基礎(chǔ)

通常問(wèn)題情境中有幾個(gè)相互作用的物體，如果研究對(duì)象選擇不當(dāng)或錯(cuò)選，將使解題陷入困境或增加問(wèn)題的難度，因此研究對(duì)象的正確選取，常常成為分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的關(guān)鍵。

［例1］如圖，一盛水的杯子放置桌面上，已知杯子的重為10N，水重為20N，杯子底面積5cm2，水面的高度為10cm。求：（1）水對(duì)容器底的壓強(qiáng)。（2）容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)。

本題中有兩個(gè)研究對(duì)象，杯子和水，也可以將水和杯子看成一個(gè)整體，教學(xué)中不要急于向?qū)W生講出具體答案，要先向?qū)W生闡明研究對(duì)象的選取，做為解題的思維起點(diǎn)。在第一問(wèn)中，應(yīng)選取水為研究對(duì)象，利用液體壓強(qiáng)公式P=ρgv進(jìn)行求解，而在第二問(wèn)中，就選取杯子和水為整體，利用壓力和受力面積P=F/S進(jìn)行求解。從上面看，選不同研究對(duì)象，采用的知識(shí)點(diǎn)及解題方法就不同。因此如果選錯(cuò)了研究對(duì)象，就會(huì)得出錯(cuò)誤的答案，看來(lái)選取正確的研究對(duì)象是解答本題的關(guān)鍵步驟。

二、從物理過(guò)程著手思維，尋找突破口

物理學(xué)是“以物思理”的科學(xué)，明確問(wèn)題情境中的物理過(guò)程是解題的關(guān)鍵，各種物理現(xiàn)象在各個(gè)過(guò)程中都有它特殊的運(yùn)動(dòng)形式，各個(gè)過(guò)程之間既互相聯(lián)系又相對(duì)獨(dú)立，只有過(guò)程明確，才能把握問(wèn)題的本質(zhì)。把物理過(guò)程先弄清楚，是解題的第一步驟。

［例2］如圖，在一個(gè)裝水的容器中，把一個(gè)乒乓球壓入水中，然后放手，問(wèn)乒乓球上升的過(guò)程中水對(duì)乒乓球的壓強(qiáng)變化？

本題中乒乓球的運(yùn)動(dòng)過(guò)程分段是解題的關(guān)鍵，大部分學(xué)生沒(méi)有弄清楚乒乓球的運(yùn)動(dòng)過(guò)程分段，只討論乒乓球在水中上升過(guò)程，沒(méi)有分析乒乓球上升至水面的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，導(dǎo)致得出錯(cuò)誤的答案：水對(duì)乒乓球的壓強(qiáng)不變。

三、選擇物理概念為思維起點(diǎn)，尋求解題的依據(jù)

這一類型題目主要考查學(xué)生對(duì)物理概念的理解、掌握情況，要求對(duì)物理概念的內(nèi)涵和外延的認(rèn)識(shí)要透徹，理解要深層次，并能遷移、拓寬，把基本概念做為解題的思維起點(diǎn)，從基本物理概念出發(fā)，尋找解題的思路，不要死套公式。

［例3］如右圖，水平面上放置一物塊，物重為G，在其上面施加一壓力F，物塊與水平面的接觸面積為S，求水平面受到物塊的壓強(qiáng)？

此題考查壓強(qiáng)的計(jì)算公式，但初中生做題時(shí)喜歡直接套用壓強(qiáng)公式P=F/S，而得出錯(cuò)誤的答案。教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生的思維，從基本概念出發(fā)，重視基本概念的理解，把基本物理概念做為解題的思維起點(diǎn)。在壓強(qiáng)公式里，指出F為接觸面的壓力，而不要看到題目就死套公式，而得出錯(cuò)誤的答案：P=F/S。如果從基本概念出發(fā)，其接觸面的壓力為F+G，就可得出正確的答案為P=F+G/S。又如下面例子：豎直墻上用力F壓住一物體，如圖，接觸面的壓力為F而不是G。教會(huì)學(xué)生從物理概念出發(fā)思考物理問(wèn)題是很重要的。

四、以物理規(guī)律為思維起點(diǎn)，明確解題途徑

物理規(guī)律是物理學(xué)的支柱，是構(gòu)成物理學(xué)的重要內(nèi)容，是命題的根本依據(jù)，掌握物理規(guī)律是解決這類問(wèn)題的根本。所謂物理規(guī)律，簡(jiǎn)單地說(shuō)，就是由物理實(shí)驗(yàn)總結(jié)或由實(shí)驗(yàn)和教學(xué)推證出的一些物理量之間的制約關(guān)系。對(duì)規(guī)律的掌握是指對(duì)規(guī)律所研究的對(duì)象的表達(dá)形式、適用范圍等全面的理解、活化應(yīng)用。初中學(xué)生對(duì)于物理規(guī)律及公式的理解往往不夠深刻，看到題目，找出已知量，直接就套用公式，死套公式，沒(méi)有考慮規(guī)律的對(duì)應(yīng)性及具體性，從而得出了錯(cuò)誤的答案。

［例4］如圖所示，當(dāng)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭從A端移到B端，電壓表的示數(shù)和小燈泡亮暗的變化情況是（）

A.V示數(shù)變小，燈變亮。

B.V示數(shù)變大，燈變亮。

C.V示數(shù)變小，燈變暗。

D.V示數(shù)變大，燈變暗。

本題考查了串聯(lián)電路的電阻、電壓、電流變化規(guī)律。燈泡的亮度取決于燈泡的實(shí)際功率，通過(guò)判斷燈泡的實(shí)際功率來(lái)判斷燈泡的亮度變化。依題意：當(dāng)滑片從A向B端滑動(dòng)時(shí)，連入電路的電阻變短，電阻減小。電源電壓不變，根據(jù)I=U/R，電流增大，燈泡的電阻不變，電壓增大，根據(jù)U’=I’R，燈泡的電壓增大，電壓表的示數(shù)增大，燈泡電壓增大，電流增大，根據(jù)P’=U’I，求得燈泡的功率增大，燈泡變亮。讓學(xué)生學(xué)會(huì)根據(jù)規(guī)律分析是解題的根本。

五、揭示物理模型為思維起點(diǎn)，移植解題模式

物理問(wèn)題千變?nèi)f化，諸多試、習(xí)題是由一些典型的物體模型演變而來(lái)，揭示并建立物理模型就是在一定條件下突出問(wèn)題的本質(zhì)因素，忽略非本質(zhì)因素，把熟知的原始模型進(jìn)行合理的移植，并利用處理這些模型的科學(xué)方法，使問(wèn)題得到順利解答。

［例5］一彈性小球從水平速度V0飛向傾角為θ（θ＜45°）的彈性斜面上，如圖3所示，設(shè)小球與斜面碰撞時(shí)無(wú)機(jī)械能損失，且碰撞時(shí)間不計(jì)，問(wèn)經(jīng)過(guò)多次碰撞后小球回到原入射點(diǎn)共經(jīng)歷多少時(shí)間？（設(shè)斜面足夠長(zhǎng)）

圖3

讀罷此題，仔細(xì)辨析，聯(lián)想兩個(gè)熟知的物理模型，一是彈性碰撞（過(guò)程模型），另一個(gè)是勻減速直線運(yùn)動(dòng)（運(yùn)動(dòng)模型），由于小球與斜面碰撞無(wú)機(jī)械能損失，而碰撞后小球的運(yùn)動(dòng)很復(fù)雜，碰撞次數(shù)很難確定，但沿斜面方向上小球運(yùn)動(dòng)的加速度大小總等于重力加速度的分量a= gsinθ,方向與初速度v0沿斜面方向分量vx=v0cosθ的方向相反，因此，小球復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)可視為在斜面上做初速度為v0cosθ，加速度為-gsinx的勻減速運(yùn)動(dòng)，而勻減速運(yùn)動(dòng)的位移——時(shí)間公式s=υ0t-1/2at2和s=0可得：，解得

六、找出聯(lián)系，建立思維起點(diǎn)，抓住解題關(guān)聯(lián)點(diǎn)

物理知識(shí)之間都是互相關(guān)聯(lián)、互相滲透，有密切的聯(lián)系，而在聯(lián)系的交結(jié)處就會(huì)出現(xiàn)聯(lián)系點(diǎn)，這些聯(lián)系點(diǎn)常常起到“橋梁”之作用，從聯(lián)系點(diǎn)著手，常常使解題者思路暢通，出奇制勝。

［例6］如圖4所示，物塊M以速度v0豎直下落時(shí)，物體m在水平面上的運(yùn)動(dòng)的速度為多大？

圖4

圖5

本題情境是兩物體在同時(shí)運(yùn)動(dòng)時(shí)始終互相接觸，接觸點(diǎn)P參與了兩種運(yùn)動(dòng)，一種是沿斜面向上，另一種是沿水面向左。在此過(guò)程中兩物體雖然沿接觸面方向（即斜面方向）有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，但沿垂直于接觸面（即垂直于斜面）方向的速度分量大小相等，由圖5所示知

υcosθ=υ0sinθ，即υ=υ0tgθ

由以上可見(jiàn)，物理習(xí)題千變?nèi)f化，不同的習(xí)題，其思維起點(diǎn)不盡相同，即使同一道習(xí)題也可選擇不同的思維起點(diǎn)。由于習(xí)題的千差萬(wàn)別，解題思路并沒(méi)有固定的模式，但無(wú)論通過(guò)哪種思維方法獲得問(wèn)題解決，思維突破口相當(dāng)重要，起點(diǎn)不同，解題繁簡(jiǎn)、難易程度不同。“良好的開(kāi)端是成功的一半”，不是沒(méi)有道理的，只有選準(zhǔn)思維起點(diǎn)，解題才可獲順利解決。

（責(zé)任編輯：詹國(guó)榮）