高中物理習題的處理策略及其選擇

中圖分類號：G633.7 文獻標志碼：B 文章編號：1673-4289(2009)04-0053-02

中學物理習題教學是物理課堂教學的一個重要組成部分。它既可使學生進一步理解所學的概念、規律、公式，又能提高學生應用知識分析問題、解決問題的能力，而且還可以培養和提高學生的求異與創新能力。隨著學生認知水平與能力的提高，不同時期對習題的處理策略與要求的程度應不同，即使是同一道題或同類題其處理策略與要求也應不同。現筆者就物理習題處理的幾種策略求教于同行。

一、明理策略

“明理策略”常用在新課中的習題講解或一章中的某節或某幾節課后的習題課之中。其目的與要求是：講透題目，使學生理解題中所涉及到的基礎知識，幫助學生及時消化、掌握、鞏固所學的知識。

【例題】如圖1，一質量為m的木塊靜止在傾角為θ的粗糙斜面上，求木塊受到的摩擦力。

在學生剛學完高一物理第一章《力·物體的平衡》時，本題就應采取“明理策略”。講解要點為：靜摩擦力產生條件、靜摩擦力方向的判斷方法、物體的受力分析、力的示意圖的描畫及要求、三力平衡的條件及其應用、數學知識的應用等。

二、交互策略

“交互策略”常用在章節或單元教學之后的習題教學、期末復習或高三專題復習的習題教學之中。其目的與要求是：將題中涉及到的知識和分析方法有機的聯系起來，在知識的理解方面使知識之間相互作用、相互印證，分析方法交替使用；進而發展學生的聯系觀念與能力，擴大學生的視野，增強學生思維的嚴謹性、批判性、發散性。

【例題】如圖2，一質量為m的木塊靜止在傾角為θ的粗糙斜面上，求木塊受的摩擦力和斜面對木塊的作用力。若加一水平向左的力F作用在木塊上，木塊仍保持靜止，則木塊受的摩擦力和斜面對木塊的作用力又為多大？

采取“交互策略”講解本題的要點為：(1)受力分析與狀態分析，由兩個分析判斷f的有無；(2)三力平衡時的合成法、分解法及對力的處理方法，并求出不加F時的摩擦力f1=mgSinθ、斜面對木塊的作用力F1=mg；(3)四力平衡時的合成法、分解法及對力的處理方法，并求出加F后：f2=mgSinθ－FCosθ、斜面對木塊的作用力F2=（m2g2+F2）1/2；(4)關于θ、F、m三者間關系的討論，判斷f2的有無及f2、F2方向的可能情況。

三、拓展策略

“拓展策略”常用在單元的習題教學、期末復習或高三專題復習的習題教學之中。其目的要求是：使不同板塊的知識聯系起來，增強學生的條件意識與依據意識，規范學生的思維與列式，培養學生的發散、求異思維，增強學生的創新意識與能力。

【例題】如圖3，一質量為M傾角為θ的斜面體放在粗糙的水平地面上，一質量為m的光滑滑塊從靜止開始沿斜面自由下滑，求滑塊滑到底端前，地面對斜面體的支持力和摩擦力。

講完此題，應進行如下拓展。

(1)若水平面光滑，為使兩物體保持相對靜止。作用在M上的水平力F、地面對M的支持力多大？

(2)若水平面光滑，為使兩物體保持相對靜止。作用在m上的水平向左的力F、地面對M的支持力多大？

除以上的二個拓展外，本題還可進行以下變換：(1)滑塊粗糙，且滑塊沿斜面勻速下滑，則水平地面對M的支持力和摩擦力多大？(2)若滑塊與斜面體間、斜面體與地面間的動摩擦因素分別為μ1、μ2，則為保持兩物體相對靜止，作用在m上的水平向左的力F、地面對M的支持力多大？……

四、問題策略

當學生對某一重要的概念、規律、公式或幾個相近、相聯系的概念、規律、公式的消化、理解、應用存在困難或困惑時；當學生對某一類型題目的求解或某一方法的應用存在困難或困惑時；當學生對某一意識較淡薄或某些能力較差時均可采用此策略。

【例題】如圖4，一質量為m的木塊靜止在質量為M傾角為θ的斜面體上，若木塊與斜面體間、斜面體與地面間的動摩擦因素分別為μ1、μ2，為保持兩物體相對靜止，求作用在m上水平向左的力F的取值范圍？（最大靜摩擦力近似等于滑動摩擦力）

本題的講解可較好地解決學生在靜摩擦力，力的分解、物體的受力分析及其處理方法、物體的平衡條件及其應用、牛頓第二定律的理解及其應用、臨界問題的處理、連接體問題的處理、數學知識的應用等方面存在的問題，同時也能使學生正確理解字母量的含義。

由于字母量的不確定性，對本題的結論應進行如下討論：

(1)若mgSinθ－μ1mgCosθ≤0，即μ1≥tanθ，則Fmin=0。

當f1的方向沿斜面向下時F有最大值：

Fmax=m(m+M)g［(μ1+Sinθ)/(Cosθ+μ1Sinθ)－μ2］/M

(2)若mgSinθ－μ1mgCosθ≥0，即μ1≤tanθ，則Fmin=mg（tanθ－μ1）。

當f1的方向沿斜面向下時F有最大值：

Fmax=m(m+M)g［(μ1+Sinθ)/(Cosθ+μ1Sinθ)－μ2］/M

五、歸類策略

習題處理的“歸類策略”常用在單元復習的習題教學、期末復習或高三專題復習的習題教學之中，有時也會用在高考前的查缺補漏的復習課中。其目的要求是：根據知識的應用類型、問題類型、模型類型、方法類型對習題進行歸類，使學生能將知識聯系起來理解與應用，掌握類型問題的分析或突破方法與要點、模型的基本要素及建立方法、方法類型的共性及其應用，進而建立清晰的知識、問題、模型、方法的主線，提高學生的綜合能力、同化能力、舉一反三的能力；并通過與相近相似的知識、問題、模型、方法進行對比，澄清學生頭腦中的糊涂認識或糾正學生的錯誤認識。

【例題】如圖5，一質量為M傾角為θ的斜面體放在臺稱上，一質量為m的木塊在斜面上自由滑動。已知木塊與斜面體的動摩擦因素為μ，求下列情況下臺秤的讀數：(1)木塊勻速下滑；(2)木塊加速下滑；(3)木塊減速下滑。

通過對本題的分析求解可知：

(1)木塊勻速下滑時，臺秤的讀數為:

FM=(Mg＋mg)

(2)木塊加速下滑時，臺秤的讀數為:

FM=(Mg＋mg)－mgSinθ(Sinθ－μCosθ)

(3)木塊減速下滑時，則臺秤的讀數為:

FM=(Mg＋mg)+mgSinθ(μCosθ－Sinθ)

講完本題后應在以下方面進行歸類：(1)物理中“自由”的含義；(2)平衡摩擦力的含義及其方法；(3)研究對象的選取方法及牛頓第二定律的應用；(4)超重、失重的模型及其實質。

實踐證明，對習題的處理策略選擇得當不但能優化學生的知識體系、模型體系、方法體系，而且能較好地實現精學精練。

（作者單位：崇義縣崇義中學，江西，贛州 341300）