初中學(xué)生物理解題思維及技巧的培養(yǎng)

楊莉

【摘? 要】? 只有學(xué)生擁有解題思維、技巧之后，才能靈活應(yīng)對(duì)各種難題，在短時(shí)間內(nèi)完成題目分析，找到正確的解題思路.本文圍繞著培養(yǎng)學(xué)生解題思維、技巧展開分析，先是簡(jiǎn)述選擇題、填空題、作圖題、解析題、實(shí)驗(yàn)題五中不同類型題目的解題要點(diǎn)，然后詳細(xì)闡述假設(shè)法、數(shù)學(xué)推導(dǎo)法、極值法、函數(shù)法等解題方法的具體應(yīng)用技巧.

【關(guān)鍵詞】? 初中物理；解題思維；技巧

初中階段教師培養(yǎng)學(xué)生解題思維、技巧要從物理學(xué)科知識(shí)入手，并結(jié)合學(xué)生實(shí)際學(xué)情，合理選擇習(xí)題，有效實(shí)施教學(xué)，保證學(xué)生能通過課堂獲得思維能力、品質(zhì)的提升.與此同時(shí)，教師還應(yīng)根據(jù)教學(xué)計(jì)劃，科學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)施培養(yǎng)計(jì)劃，一步步提升學(xué)生的思維能力.

1? 各種題型的解題方法

不同的類型有不同的解題方法，學(xué)生應(yīng)當(dāng)靈活選擇.考慮到初中物理學(xué)科的特性，學(xué)生在解題中應(yīng)當(dāng)注意一下問題：

第一，在選擇題的解題中，一定要注意關(guān)鍵詞.比如勻速直線、靜止、錯(cuò)誤的等等.這些關(guān)鍵信息不能看錯(cuò)，以免選錯(cuò)選項(xiàng).另外，一定要完全讀懂了題目再做題，不要一目十行，在題干信息尚未看清時(shí)就開始做題，完全不知道題干給了什么信息，題目所求什么信息.

第二，在填空題的解決中也要注意關(guān)鍵詞，尤其是要注意空格后括號(hào)內(nèi)的關(guān)鍵詞，是變大變小還是增大、減小，是大于、等于或小于.如果帶單位一定要在填寫時(shí)填寫上單位.比如重力是__N，還是重力是__.前一個(gè)填空不需要帶單位，后一個(gè)要帶上單位.

第三，在作圖題解答中，一定要注意實(shí)線、虛線、箭頭、直角符號(hào).比如在力學(xué)題目的作圖中，重點(diǎn)關(guān)注重力、彈力、外力、摩擦力的大小和方向.在滑輪題的作圖中，重點(diǎn)關(guān)注力符號(hào)、箭頭方向；在杠桿題目中，重點(diǎn)關(guān)注動(dòng)力阻力方向及長(zhǎng)度；在電學(xué)作圖中，重點(diǎn)關(guān)注線與線之間的黑點(diǎn)，電學(xué)元件的順序[1].

第四，在解析題目中要注意一定要弄清楚已知量、未知量之間的關(guān)系，然后具體情況具體分析，注意控制變量描述條件，以此列出準(zhǔn)確的計(jì)算式.第五，在實(shí)驗(yàn)題中，學(xué)生一定要重點(diǎn)關(guān)注題干信息，明確實(shí)驗(yàn)類型、內(nèi)容、要求、目的及其涉及到的物理原理等知識(shí)，以便能準(zhǔn)確解答.

總而言之，針對(duì)不同的題型，學(xué)生在解題時(shí)一定要不同的解題要點(diǎn)，避免不要出現(xiàn)遺漏、誤用等信息.

2? 初中物理解題技巧分析

2.1? 假設(shè)法

從哲學(xué)角度來看，世間的事物都是相互聯(lián)系的，且相互制約.物理規(guī)律也體現(xiàn)了這一點(diǎn).比如在物理現(xiàn)象中，若某個(gè)條件改變，相應(yīng)的物理現(xiàn)象就會(huì)改變或者物理?xiàng)l件出現(xiàn)改變[2].此時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)矛盾.而矛盾是事物發(fā)展的動(dòng)力.這時(shí)就可以從矛盾發(fā)展觀察、分析事物發(fā)展趨勢(shì)，并假設(shè)事物發(fā)展過程中會(huì)出現(xiàn)什么狀態(tài)、矛盾.換言之，就是假設(shè)物理規(guī)律發(fā)展中會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象、改變.可以說，假設(shè)思維是物理學(xué)的基本思維，伽利略、牛頓等物理學(xué)家都應(yīng)用過這種思維.那么在物理解題中也可以應(yīng)用這種方法.

例1? 在如圖1所示的電路中，電源電壓為4V.在接通開關(guān)后，L1、L2不亮.這時(shí)測(cè)得ab之間的電壓、bc之間的電壓都為零，而cd兩端電壓、ad兩端的電壓都為4V.那么從這一結(jié)論中推出電路路障發(fā)生在哪個(gè)點(diǎn)（? ?）

（A）燈L1. （B）燈L1和L2. （C）燈L1和L2. （D）變阻器R.

針對(duì)這道題目來說，若想判定故障點(diǎn)，就要假定故障位置，并根據(jù)故障點(diǎn)引起的電路變化來判斷情境是否合理.如可按照選項(xiàng)一一假設(shè).第一種情況，燈L1斷路，則cd兩端電壓應(yīng)當(dāng)為零.這與題目條件不符，所以該選項(xiàng)不正確.第二種情況，假設(shè)L2斷路，則cd兩端電壓應(yīng)當(dāng)為零.仍然與題目條件不符.所以，也排除.第三種情況，假設(shè)變阻器斷路，那么變阻器的阻值相當(dāng)于無限大，則根據(jù)電路串聯(lián)規(guī)律，電壓主要分布在電阻所在電路兩端.也可以近似地認(rèn)為，變阻器兩端電壓與電源電壓相等.那么兩個(gè)燈L1和L2兩端的電壓為零，這與題干提出的條件、現(xiàn)象相符.所以，該選項(xiàng)正確.綜上，正確答案為（D）.

2.2? 數(shù)學(xué)推導(dǎo)法

數(shù)學(xué)推導(dǎo)法是指根據(jù)題干已知條件，結(jié)合已學(xué)物理知識(shí)，找到未知條件、已知條件之間的邏輯關(guān)系，并準(zhǔn)確列出計(jì)算式，完成推導(dǎo)、計(jì)算.比如杠桿兩邊分別掛銅塊、鐵塊，使其保持平衡.如果同時(shí)將它們浸入到水中.那么此時(shí)杠桿還能保持平衡.學(xué)生解決這道題目的主要方法就是根據(jù)鐵塊、銅塊密度的不同，結(jié)合浮力知識(shí)考慮浮力與力臂乘積的大小，以此確定杠桿是否能平衡.這正是推導(dǎo)法的主要應(yīng)用思路.不過在部分物理習(xí)題中，學(xué)生還應(yīng)當(dāng)注意各種關(guān)鍵詞、關(guān)鍵信息，尤其是要靈活應(yīng)用各種物理規(guī)律、公式.只有這樣才能準(zhǔn)確推出關(guān)系式.

例2? 如圖2所示，用平行于斜面的力F，將重力為G的物體沿著長(zhǎng)度為L(zhǎng)的，高為h的斜面勻速拉到斜面頂端.這時(shí)物體所受摩擦力為f，試求f的表達(dá)式.

顯然，這是一道需要進(jìn)行推導(dǎo)的物理題.學(xué)生首先要做的是分析題干，了解題干給出的已知信息.從做功角度入手，物體從斜面底端被拉到頂端，需要克服重力、摩擦做功.克服重力所做的功為有用功，克服摩擦所做的功為額外功.拉力所做功為總功.那么總功應(yīng)當(dāng)?shù)扔谟杏霉?、額外功的和[3].根據(jù)題干信息，可知重力所做的功不難求解，有用功的表達(dá)式W有用=FGS，重力做功FG=mgh，W額=fs，就可以列出其表達(dá)式：W總=W有用+W額，進(jìn)而可推導(dǎo)出W額=W總-W有用，那么斜面的機(jī)械效率為η=W有用/W總，式子聯(lián)立可得到f=FG（1-η）.從這道題目的解析中能夠看出學(xué)生推導(dǎo)、判斷時(shí)，應(yīng)充分根據(jù)題干信息，理清有用功功、額外功、總功之間的關(guān)系，并結(jié)合所學(xué)知識(shí)功的計(jì)算同時(shí)、重力、摩擦力等知識(shí)篩選出有用的信息，加以運(yùn)用，列出計(jì)算式，進(jìn)行數(shù)學(xué)預(yù)算，直至得到最終結(jié)果.

2.3? 極值法

當(dāng)某個(gè)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，其中一個(gè)或幾個(gè)量發(fā)生變化后，該平衡狀態(tài)可能會(huì)發(fā)生變化.如果難以用常規(guī)方法解決問題，就可以選擇極值法.將某個(gè)值推導(dǎo)最大或最小，之后再在極值情況下進(jìn)行系統(tǒng)分析，找出已知與未知量之間的關(guān)系，最終判斷出正確選項(xiàng).

例3? 如圖3所示，一杠桿在兩個(gè)力F1、F2的作用下保持平衡，如果按照下列方法進(jìn)行調(diào)整，那么杠桿應(yīng)當(dāng)發(fā)生怎樣的變化：

①力F1、F2的作用點(diǎn)分別移項(xiàng)支點(diǎn)相同的距離；

②②力F1、F2作用分別遠(yuǎn)離支點(diǎn)同樣的距離；

③③力F1、F2同時(shí)縮小等量的力；

④④力F1、F2同時(shí)增大等量的力.

首先，根據(jù)題干信息可知，原有的杠桿在保持水平.那么根據(jù)杠桿平衡原理，左右兩邊的力矩與力臂乘積應(yīng)相等.即F1l1=F2l2.從圖中可以看出l1<l2，那么可得到F1>F2，接下來，就可以用極值法解決下列四個(gè)問題.針對(duì)問題①，假設(shè)兩個(gè)力同時(shí)向支點(diǎn)移動(dòng)相同的距離為d ，那么左右兩邊的力矩與力臂乘積變?yōu)椋篎1（l1-d）、F2（l2-d）.顯然，無法判斷這兩個(gè)值是否相等，杠桿是否仍能保持平衡，是否發(fā)生運(yùn)動(dòng).所以，我們要用極限法，假設(shè)它們所移動(dòng)的距離為l1，這時(shí)F1的力臂為零，且乘積也為零.而此時(shí)的F2力臂不為零，乘積也不為零.那么可知左端力矩與力臂乘積必小于右端，杠桿左端會(huì)往上翹，右端則會(huì)往下降.針對(duì)問題②，這時(shí)就可以按照解決問題①的思路解決問題②，直接運(yùn)用極限法，認(rèn)為遠(yuǎn)離支點(diǎn)的距離為很大，可以近似地忽略l1、l2.這時(shí)因?yàn)镕1>F2，所以F1與力臂的乘積要大于F2其力臂的乘積.則右端會(huì)上升，左端會(huì)下降.針對(duì)問題③，仍可采用極限法解決.假設(shè)兩邊減小的力為F2，則此時(shí)右端的力為零，那么力與力矩的乘積也為零.則左端力與力矩乘積一定大于右端，這時(shí)杠桿左端會(huì)下降，右端會(huì)上翹.針對(duì)問題④，可假設(shè)同時(shí)增加的力為無限大，那么兩邊力可近似地認(rèn)為相等.又l1<l2，所以左端力與力矩的乘積會(huì)小于右端的力矩與力的乘積，那么杠桿右端會(huì)下降，左端會(huì)上升.從這道題目的解析中能夠看出，應(yīng)用極限法解決問題還是非常簡(jiǎn)單.但需要注意的是學(xué)生一定要準(zhǔn)確找到分析對(duì)象，合理假設(shè)無限大或無限小的情境，保證所創(chuàng)設(shè)情境能有效解決題干所提出的問題.

2.4? 函數(shù)法解題

物理、數(shù)學(xué)同屬于理工科，許多方法、思路都比較類似.比如極限法、公式法、函數(shù)法，在物理、數(shù)學(xué)解題中都有所應(yīng)用.接下來，文章重點(diǎn)介紹了函數(shù)法在物理解題中的應(yīng)用.

3? 結(jié)語

總而言之，提高學(xué)生解題能力的關(guān)鍵是加大學(xué)生解題思維的培養(yǎng)力度，使其形成穩(wěn)固的思維意識(shí)，在解題中能自主運(yùn)用所學(xué)、常見解題思路，快速完成解題.另外，考慮到初中物理學(xué)科知識(shí)的理論性、抽象性，教師應(yīng)建立長(zhǎng)效機(jī)制，持續(xù)強(qiáng)化學(xué)生解題思維、能力的培養(yǎng)，使其逐漸吸收、內(nèi)化各種方法，最終實(shí)現(xiàn)解題能力的提升.

參考文獻(xiàn)：

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[3]王吉?jiǎng)?，王?例談初中物理解題常用方法[J].數(shù)理天地（初中版），2022（24）：48-50.