黃淑豫 錢保義 羅加兵
摘要:當(dāng)今社會,物理知識與人們的日常生活聯(lián)系非常密切,是推動“社會進(jìn)步,科技發(fā)展”的重要力量之一。高中物理不僅內(nèi)容上比初中難度增大很多,連思維方式也變了許多,對于初進(jìn)高中的高一學(xué)生來說,無疑是晴天霹靂。有些學(xué)生學(xué)習(xí)主動性不強(qiáng)、意志力薄弱且不善于調(diào)節(jié)學(xué)習(xí)方法,自信心大受打擊。
關(guān)鍵詞:受力分析;物理概念;審題;物理情境;物理模型
力學(xué)知識是高中物理的“重頭戲”,為了幫助學(xué)生重拾物理學(xué)習(xí)興趣,盡快適應(yīng)高中物理生活,本文針對學(xué)生在力學(xué)上的誤區(qū)進(jìn)行了為期一年的研究得出:
1.研究對象選擇不準(zhǔn)確
對于力學(xué)題目,仔細(xì)審題后選擇合適的研究對象并對其正確受力分析,同時要考慮“先整體后隔離”的方法。不同類型題目,所選研究對象可能不同。即便是同一個題目,研究對象也會跟著條件的變化而改變。例如,三根完全相同的輕彈簧首尾相連構(gòu)成正三角形,彈簧勁度系數(shù)為k,若在三個節(jié)點上施加大小均為F、方向互成120的三個力,則三角形的周長增加量為多少?此題的研究對象選擇節(jié)點是最合適的,若選擇彈簧就容易分析偏了。
2.受力分析不準(zhǔn)確
準(zhǔn)確選擇研究對象后,受力分析時一定不能想當(dāng)然添力或少力。例如;光滑斜面上的物體向下運(yùn)動不是因為受到了下滑的力,實際上是重力在沿斜面方向上有一個下滑的作用效果。若想正確受力分析,口訣很重要:“一重二彈三摩擦四其他”。按順序分析的前提下,要明白我們是要對受力物體進(jìn)行分析而不是分析施力物體,只需要考慮這個研究對象受到了幾個力,而不要去管它對別的物體施加的力。例如:同樣是斜面上的物體,對物體分析時不要考慮它對斜面的壓力。
3.物理概念的理解不準(zhǔn)確
有些學(xué)生對物理中許多概念的認(rèn)知是一知半解,比如速度和速率,瞬時速度的大小叫瞬時速率(也簡稱速率,但生活中所說的速率還需認(rèn)真要判斷是否是瞬時速率),而平均速度的大小卻不是平均速率,學(xué)生往往在這兒掉入陷阱。例如:我們在學(xué)習(xí)速度和速率的概念時,子彈出槍口時的速度就是瞬時速度,汽車上的速度計記錄的是瞬時速率,火車從北京到上海的速度就是平均速度等等,只有正確理解概念,才能準(zhǔn)確對題目做出判斷。
學(xué)習(xí)摩擦力時,不能先入為主地認(rèn)為摩擦力就是阻礙物體的運(yùn)動。根據(jù)概念可知,摩擦力阻礙的是物體的相對運(yùn)動或相對運(yùn)動趨勢,而不是物體的運(yùn)動(物體的運(yùn)動是依據(jù)參考系而決定的)。例如:人走路時往后蹬地,故而受到向前的靜摩擦力,這里作為動力而非阻力。
4.審題不清,漏掉題目中的關(guān)鍵字詞
對于“繩模型”和“桿模型”在最高點時的情況,注意關(guān)鍵詞“恰好”、“剛好”、“碰巧”等。對于彈簧及彈性繩的問題,在題中條件改變的瞬間,對于牛頓運(yùn)動定律綜合類題目,要仔細(xì)審題,不能漏掉關(guān)鍵的字詞,否則就是白費力氣了。例如:質(zhì)量為2 kg的物體B和質(zhì)量為1 kg的物體C用輕彈簧連接并豎直地靜置于水平地面上。再將一個質(zhì)量為3 kg的物體A輕放在B上的一瞬間,物體B的加速度大小為(取g=10m/s2)多少? 這類題目要明白輕放的瞬間,彈簧來不及發(fā)生形變。對A、B整體分析,根據(jù)牛頓第二定律得(mA+mB)g-F=(mA+mB)a,開始時彈簧的彈力等于B的重力,即F=mBg,解得a=6m/s2。
5.物理中圖像類題目看似簡單,卻不能準(zhǔn)確篩選圖中信息
從高考的改革浪潮中,我們不難看出,創(chuàng)新是新時代的要求,同時科技的發(fā)展也離不開創(chuàng)新。為了適應(yīng)時代,圖像類題目本就是高考考點之一,也在新時代的影響下出現(xiàn)了創(chuàng)新型的圖像類題目,比如:at,F(xiàn)-t,-x等等,而不僅僅局限于過去的??碱}型(t,xt)。對此類題目的處理是:要仔細(xì)弄清坐標(biāo)軸的含義,同時要將圖像中所蘊(yùn)含的已知條件篩選出來,并將圖像轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的物理情境來分析其運(yùn)動過程。
6.對于文字?jǐn)⑹鲱愵}目,審題不全,不能把文字轉(zhuǎn)換成準(zhǔn)確的物理情境
每一個綜合類題目,都要有一個動態(tài)的研究對象或研究系統(tǒng),要能夠把題目中的文字轉(zhuǎn)換成準(zhǔn)確的物理情境并畫出相應(yīng)的示意圖,對其正確受力分析,還要注意不同運(yùn)動階段條件的變化,理解研究對象的整個運(yùn)動過程,將題目的已知條件標(biāo)記在圖中,正確運(yùn)動牛頓定律及運(yùn)動學(xué)公式來解題,可能還會用到動能定理和動量守恒。例如:傾角=37°的足夠長斜面固定在水平地面上。t=0時滑塊以0=10m/s沿斜面向上運(yùn)動,已知滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)=0.5,取重力加速度g=10m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8。滑塊上滑過程:mgsin+mgcos =ma1,解得a1=10m/s2,下滑過程:mgsin-mgcos=ma2,解得a2=2m/s2,上滑時間t1=錯誤!未找到引用源。=1s,上滑距離x=錯誤!未找到引用源。=5m,下滑過程x= ,解得t2=錯誤!未找到引用源。;t=3s時,滑塊還處于下滑階段,=a2(t-1)=4m/s。
7.特殊類題目需要特殊對待
每次期末考試前,學(xué)生都會做大量練習(xí)題,其中自然就有不少專題訓(xùn)練:繩-桿模型,滑板模型,連接體問題,傳送帶問題等等。對此類題目學(xué)生需要正確分析物理過程,抓住物體的運(yùn)動特征,在頭腦中建立清晰的物理情境,構(gòu)建準(zhǔn)確的物理模型。
傾斜傳送帶就分四種情況,從上(或下)輕放的,還有以一定的速度從上或下沖到傳送帶上的。若傳送帶往上勻速轉(zhuǎn)動,小滑塊向下以0沖上傳送帶。這類題目需要先分析滑塊剛沖上傳送帶時的受力情況,滑塊受重力、支持和摩擦力,若合力沿斜面向下,則滑塊一直加速向下運(yùn)動;若合力為零且傳送帶足夠長,則滑塊一直勻速;若合力沿斜面向上,則滑塊先減速到零,之后摩擦力反向,滑塊向上加速運(yùn)動;若傳送帶不夠長、則滑塊在減速到零之前就已經(jīng)到達(dá)傳送帶底端。因此滑塊可能的運(yùn)動情況有四種:(1)可能一直加速(2)可能一直勻速(3)可能先減速后反向加速(4)可能一直減速。
對于以上所說力學(xué)問題,綜合考慮給出如下建議:
若是靜力學(xué)題目,選擇合適的研究對象或研究系統(tǒng)(有些題目可能需要轉(zhuǎn)換研究對象),準(zhǔn)確受力分析后就可以用平衡方程求解了。若是動力學(xué)分為兩類:已知運(yùn)動求受力和已知受力求運(yùn)動。這兩類情況的解題方法類似,具體要看題目中的研究對象情況(可能是一個也可能是多個組成的系統(tǒng)),根據(jù)需要選擇牛頓運(yùn)動定律、動能定理、動量定理或機(jī)械能守恒定律來求解。