高中物理學(xué)生審題習(xí)慣的培養(yǎng)

李粟

在高中教學(xué)過(guò)程中物理屬于較難的學(xué)科，對(duì)學(xué)生的思維能力理解能力要求比較高，物理學(xué)科中的知識(shí)點(diǎn)具有一定的特定性，并不是簡(jiǎn)單地看書(shū)學(xué)習(xí)就可以掌握，而是要在掌握了一定的物理基礎(chǔ)知識(shí)的前提下，進(jìn)行合理的思考與探究，才能保證學(xué)生的學(xué)習(xí)成果。解題可以由審題、提出解題方法和思路、作答與演算、以及審視答案等四個(gè)環(huán)節(jié)組成，審題是求解物理問(wèn)題的第一步工作，同時(shí)也是決定解題成敗的關(guān)鍵。解題中的審題就是通過(guò)審閱題文和題圖，理解題意，弄清題目中所涉及的物理過(guò)程，想象物理圖景，明確已知條件與所求問(wèn)題間的關(guān)系等而進(jìn)行的分析與綜合的思維活動(dòng)。審題能力是一種綜合能力，它不但包括閱讀、理解、分析、綜合等多種能力，而且包含嚴(yán)肅認(rèn)真細(xì)致的態(tài)度等非智力因素。因此，培養(yǎng)和提高審題能力是提高思維能力、解決實(shí)際問(wèn)題能力的重要組成部分。

一、審題的三個(gè)基本環(huán)節(jié)

第一環(huán)節(jié)：把題目的表述轉(zhuǎn)化為物理情景，發(fā)掘隱含條件

情境即情景和境地，物理試題往往在一定的情境中立意，它總是以文字或圖形、圖象的方式將這一情境告訴學(xué)生，并且提出需要解決的物理問(wèn)題。這種情境就是我們通常所說(shuō)的物理情境，有時(shí)也稱(chēng)為物理情景或物理圖景。求解物理問(wèn)題分析情境非常重要，如果對(duì)物理情境分析不清，就不可能正確地解答物理問(wèn)題。中學(xué)物理問(wèn)題中常用的圖景分析有：受力圖景分析、運(yùn)動(dòng)圖景分析、能量轉(zhuǎn)化圖景分析等;因此，學(xué)生必須依據(jù)自己的想象能力，去認(rèn)清題目所描述的物理過(guò)程。

（1）從物理概念中挖掘隱含條件。由物理概念的內(nèi)涵中找出隱蔽條件。物理概念是解題的依據(jù)之一，不少物理題的部分條件隱含在相關(guān)的概念中，于是可以從分析概念中去挖掘隱含條件，尋求解題方法。

（2）從物理模型的理想化條件中挖掘隱含條件。物理模型的基本形式有“對(duì)象模型”和“過(guò)程模型”。“對(duì)象模型”是實(shí)際物體在某種條件下的近似與抽象，如質(zhì)點(diǎn)、理想氣體、理想電表等;“過(guò)程模型”是理想化了的物理現(xiàn)象或過(guò)程，如勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)、自由落體運(yùn)動(dòng)、豎直上拋運(yùn)動(dòng)、平拋運(yùn)動(dòng)、勻速圓周運(yùn)動(dòng)、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)等。有些題目所設(shè)物理模型是不清晰的，不宜直接處理，但只要抓住問(wèn)題的主要因素，忽略次要因素，恰當(dāng)?shù)膶?fù)雜的對(duì)象或過(guò)程向隱含的理想化模型轉(zhuǎn)化，就能使問(wèn)題得以解決。

（3）從題給的物理現(xiàn)象中挖掘隱含條件。題設(shè)的條件中必然反映若干物理現(xiàn)象，這些現(xiàn)象本身就包含了解題所需的已知條件。深刻領(lǐng)會(huì)物理現(xiàn)象的含義、產(chǎn)生原因和條件是獲取已知條件的關(guān)鍵。如：“宇航員在運(yùn)行的宇宙飛船中”示意宇航員處于失重狀態(tài)，“通迅衛(wèi)星”示意衛(wèi)星運(yùn)行角速度或周期與地球的相同，即同步，“導(dǎo)體處于平衡狀態(tài)”示意物體是等勢(shì)體，內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)為零……

（4）從物理過(guò)程的分析中挖掘隱含條件。物理過(guò)程的分析是解題中的重要一環(huán)。物理過(guò)程是由多個(gè)變化的物理狀態(tài)相銜接而成的，物理狀態(tài)的變化過(guò)程有簡(jiǎn)單、有復(fù)雜，有單一過(guò)程的延伸，又有不同物理過(guò)程的交叉。通過(guò)物理過(guò)程的分析，分析時(shí)，要冷靜分析、判斷各階段的特點(diǎn)，找出它們之間的聯(lián)系，可找出問(wèn)題中物理量之間的內(nèi)在聯(lián)系和必備條件，從而找出問(wèn)題中的隱含條件。

例29? ?如圖，在一勻強(qiáng)電場(chǎng)中的A點(diǎn)，有一點(diǎn)電荷，并用絕緣細(xì)線(xiàn)與O點(diǎn)相連，原來(lái)細(xì)線(xiàn)剛好被水平拉直，而沒(méi)有伸長(zhǎng)。先讓點(diǎn)電荷從A點(diǎn)由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，試求點(diǎn)電荷經(jīng)O點(diǎn)正下方時(shí)的速率v。已知電荷的質(zhì)量m=1×10-4kg，電量q = +1.0×10-7C，細(xì)線(xiàn)長(zhǎng)度L=10cm，電場(chǎng)強(qiáng)度E=1.73×104V/m，g=10m/s2。

解析：許多同學(xué)見(jiàn)到此題不加思索地認(rèn)為小球從A點(diǎn)開(kāi)始作圓周運(yùn)動(dòng)，由動(dòng)能定理列出方程，mgL+EqL=mv2/2? ?代入數(shù)據(jù)解得v=2.3m/s.

實(shí)際上本題中Eq= mg，電場(chǎng)力與重力的合力的方向與水平方向的夾角為30°，所以電荷從A點(diǎn)開(kāi)始沿直線(xiàn)經(jīng)O點(diǎn)正下方B點(diǎn)處，到達(dá)C點(diǎn)后，細(xì)線(xiàn)方開(kāi)始被拉直，如圖所示，電荷從A到B，做勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，而不是從一開(kāi)始就作圓周運(yùn)動(dòng)，由動(dòng)能定理列出方程，mgLsin30°+EqL=mv2/2，解得v=2.1m/s.

第二環(huán)節(jié)：把物理情景轉(zhuǎn)化為具體的物理?xiàng)l件或要求

例3? ?如圖3所示，兩個(gè)水平放置的帶電平行金屬板的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，一長(zhǎng)為 L 的絕緣細(xì)線(xiàn)一端固定在 O 點(diǎn)，另端栓著一個(gè)質(zhì)量為 m ，帶有一定電量的小球，小球原來(lái)靜止，當(dāng)給小球某一沖量后，它可繞 O 點(diǎn)在豎直平面內(nèi)作勻速圓周運(yùn)動(dòng)。若兩板間電壓增大為原來(lái)的 4 倍時(shí)，求：

（1）要使小球從 C 點(diǎn)開(kāi)始在豎直平面內(nèi)作圓周運(yùn)動(dòng)，開(kāi)始至少要給小球多大沖量？

（2）在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中細(xì)線(xiàn)所受的最大拉力。

【分析】：對(duì)本題的物理情景不難想象：一繩系帶電小球在兩板間原來(lái)的電場(chǎng)中作勻速圓周運(yùn)動(dòng)。后來(lái)兩板間電壓升高為4倍，小球仍在豎直面內(nèi)作圓周運(yùn)動(dòng)。但這兩情況下相應(yīng)的物理?xiàng)l件是不同的，必須注意正確地把它們轉(zhuǎn)化為具體的物理?xiàng)l件。

【解答】：（1）設(shè)原來(lái)兩極板間電壓為U ，間距為 d ，小球電量為 q ，因小球開(kāi)始能在電場(chǎng)中作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，故小球所受電場(chǎng)力向上，并且和重力相等，所以小球帶正電，且滿(mǎn)足 qU/d = mg…………①

當(dāng)兩板間電壓增到 4U 時(shí)，設(shè)需在 C 點(diǎn)給小球的沖量為 I 才能使其在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，并且 C 點(diǎn)就是小球做圓周運(yùn)動(dòng)的等效最高點(diǎn)，（即臨界點(diǎn)）在等效最高點(diǎn)處小球的線(xiàn)速度最小，小球所受新的電場(chǎng)力與重力的合力恰好滿(mǎn)足在該處作圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，此時(shí)細(xì)線(xiàn)對(duì)小球的拉力為零（這是等效最高點(diǎn)的特點(diǎn)），即：

…………②

………③

（2）小球在最高點(diǎn) D 時(shí)就是小球做圓周運(yùn)動(dòng)的等效最低點(diǎn)，小球在等效最低點(diǎn)處的線(xiàn)速度最大，所以細(xì)線(xiàn) L 所受拉力最大，設(shè)拉力為T(mén) ，由牛頓第二定律，有：

…………④

小球C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)過(guò)程中，重力和電場(chǎng)力做功，根據(jù)動(dòng)能定理，有：

……⑤

由②式得小球在等效最低點(diǎn)處的線(xiàn)速度? …………⑥

將⑥式代入④式，得 T = 18 mg

第三環(huán)節(jié)：把物理?xiàng)l件或要求轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)條件或要求從而選擇正確的物理規(guī)律加以解決。