謹慎細致，謹防定式思維

在解題教學中，筆者發現，有些題目的物理過程含而不露，需結合已知條件，應用相關概念和規律，進行具體分析。這些題目的迷惑因素大，學生在解題中容易犯思維定式的錯誤。為此，教師應要求學生分析題目時謹慎細致，不要急于動筆列方程，以免用假的過程模型代替了實際的物理過程，防止定式思維的負遷移。

【例題】 如圖1所示，用長為L的絲線一端連接質量為m，帶電量為+q的小球，另一端懸掛于O點，處在水平向右的勻強電場（足夠大的空間）中，場強大小為E=3mg3q，今將小球拉至與O點等高的A點后由靜止釋放。求小球落至最低點B處的速度大小。

圖1

錯解一：小球在水平向右的電場力F和重力G的共同作用下，從A點運動到最低點B處的過程中，由動能定理得：

mgL+qEL=12mv2B，解得：vB=（2+233）gL。

錯因分析：學生出現錯解的原因大多是缺乏對問題情境的仔細、深入的分析，只是套用基本公式和定理，認為小球只經歷一個過程，從而得出結果。這也是很多學生在物理學習時感到困難的地方。因此，教師在平時教學中要教會學生如何分析問題，分析問題比單純地套用公式要重要得多。

圖2

錯解二：小球的運動經歷了兩個過程：先沿合力F的方向做初速度為零的勻加速直線運動，到達C點后，小球將在重力mg、電場力qE和拉力T的共同作用下沿圓弧CB運動。第一個過程：從A到C，小球在水平向右的電場力F和重力mg作用下沿合力F合=mgcos30°的方向做勻加速直線運動（設此時的速度為vC）。

由幾何知識可知LAC=L，

根據動能定理有：mgcos30°L=12mv2C，解得：vC=2333gL。

從C到B過程：小球受到三個力（重力、電場力和拉力）的作用，小球的重力mg和電場力F對小球做正功，小球的拉力不做功，則小球做圓弧運動，根據動能定理得：

mgL（1-cos30°）+qELsin30°=12mv2B-12mv2C，解得：vB=（2+233）gL。

錯因分析：第二種解法中該學生考慮到了小球經歷了兩個過程，但是對其深度沒有挖夠，沒有對一個過程到另一個過程這個中間的變化分析到位，這需要學生在平時的物理學習中要具備嚴密的邏輯推理能力，切忌不能照搬常規的解題模式。所以，教師在平時的教學中要不斷地培養學生的邏輯推理能力，使學生能夠建立起正確的物理模型，并且會運用物理知識進行適當的問題推理。

其實前面兩種錯誤答案是相同的，看起來很蹊蹺，其實從本質上看是相同的，他們考慮問題雖然深度不同，但是對于問題的處理方法卻是相同的。

正確解法：小球的運動共經歷了三個過程：從A到C的勻加速直線運動；在C處繩子對小球的作用力使小球沿繩子的方向的速度減為零，故小球沿切線方向的速度v′C=vCcos30°=43gL；從C到B過程，繩子對小球不做功，電場力和重力對小球做正功，小球做圓弧運動。

根據動能定理有：mgL（1-cos30°）+qELsin30°=12mv2B-12mv′2C，解得vB=（2+33）gL。

實際上，上述細繩剛被拉直到小球沿圓弧做圓周運動的短暫過程中，細繩發生了很小的伸長，小球克服細繩的拉力做功，引起小球的動能發生變化。小球在運動的過程中實際上能量是發生了損失。而學生在平時的解題過程中有時并不能就具體物理情境作出正確的分析，而習慣性地運用以前的解題模式解決此類問題，從而形成了定式思維。

（責任編輯 黃春香）