談高中物理解題的難點突破

黃芳琳

高中物理教學(xué)主要是引導(dǎo)學(xué)生正確理解物理概念、掌握物理規(guī)律，并通過物理解題來鞏固、深化所學(xué)知識以及各知識點間的相互聯(lián)系，體現(xiàn)知識的應(yīng)用性和綜合性，著眼于知識的靈活運用與提高。物理新課程的教學(xué)目標是知識和能力，重點在能力，即運用所學(xué)到的物理概念、物理規(guī)律來分析、解決問題，從而更加全面地、深入地、準確地理解物理概念、物理規(guī)律和物理方法。學(xué)生解題能力的培養(yǎng)和提高是高中物理教學(xué)的主要任務(wù)。物理教學(xué)中構(gòu)建高效的習(xí)題教學(xué)課堂，充分體現(xiàn)新課程的教學(xué)理念和三維教學(xué)目標，要求學(xué)生學(xué)會和掌握突破解題難點的一些基本方法。

一、建立恰當(dāng)?shù)奈锢砟Ｐ?/p>

物理概念和物理規(guī)律都是通過建立適當(dāng)?shù)奈锢砟Ｐ偷玫剑锢斫虒W(xué)的本質(zhì)可以說是建立和掌握物理模型的過程，每個物理現(xiàn)象與過程，都有具體的物理模型。解題時，根據(jù)研究問題的對象、物理過程等，如果能構(gòu)建出一個恰當(dāng)?shù)奈锢砟Ｐ停湍芙议_掩蓋物理現(xiàn)象與物理過程的本質(zhì)特征的面紗，從而找到解決問題的方法。建立一個恰當(dāng)?shù)摹⒄_的物理模型是解題的關(guān)鍵。

例1一輛小轎車在平直寬闊的公路上高速行駛，突然發(fā)現(xiàn)前方不遠處有一較大的障礙物，此時司機是立即剎車呢，還是立即轉(zhuǎn)彎？

分析與解答首先假設(shè)小轎車分別剎車和轉(zhuǎn)彎，對兩個運動過程進行抽象，建立物理模型：

剎車的過程可認為小轎車做勻減速直線運動直至停止，設(shè)其初速度為v0，加速度為a=μmg1m=μg，小轎車滑行過程有0-v20=2（-a）s，則滑行距離為s=v2012a=v2012μg。小轎車轉(zhuǎn)彎過程可簡化成做勻速圓周運動，由向心力公式得μmg=mv201r，則轉(zhuǎn)彎的半徑r=v201μg。

由上述分析、計算可見，小轎車滑行距離s小于轉(zhuǎn)彎半徑r，因此小轎車在遇到障礙物的時候直接剎車更好。

說明物理解題過程，實際上是對研究的實際問題構(gòu)建出恰當(dāng)?shù)奈锢砟Ｐ偷倪^程，再運用相關(guān)的物理知識對這個模型加以分析、計算，從而達到解決問題的目的。

二、進行聯(lián)想思維，形成知識體系

將所學(xué)到的物理概念和物理規(guī)律等有關(guān)知識進行分析、整理、歸納，將各個知識點和分析方法相互聯(lián)系起來以形成一定的知識體系，使得解決實際問題時，能夠做到知識的靈活運用與前后聯(lián)系，通過知識間相互聯(lián)系、相互印證以及分析方法的實際應(yīng)用，不僅加深了對知識的理解和鞏固，同時發(fā)展了聯(lián)想思維的能力，擴大知識的視野，增強物理思維的嚴謹性、發(fā)散性，各個知識點間形成相互聯(lián)系，使得各部分知識形成一定的知識體系。

例2如圖1所示，在絕緣水平面上，放有U型金屬框架，其平行部分MM′、NN′足夠長，導(dǎo)軌上垂直導(dǎo)軌放一根導(dǎo)體棒ab。已知導(dǎo)體棒質(zhì)量為m1=0。1 kg，電阻R1=0。3Ω，導(dǎo)軌間距L=0。4 m，框架質(zhì)量m2=0。2 kg， U型金屬框架與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ=0。2，框架MN的電阻R2=0。1Ω， 其余電阻不計。整個裝置放在一個豎直向上磁感應(yīng)強度B=0。5 T的勻強磁場中，水平恒力F=2 N垂直于導(dǎo)體棒ab向右，ab與軌道接觸良好從靜止開始無摩擦地運動，當(dāng)ab運動到某一t總=t+t′=（14+57） s≈71 s.

四、利用圖像分析并解決問題

例4如圖6所示，一質(zhì)量m=1 kg的木板靜止在光滑水平地面上.開始時，木板右端與墻相距L=0。08 m，一質(zhì)量m=1 kg的小物塊以初速度v0=2 m/s滑上木板左端.木板的長度可保證物塊在運動過程中不與墻接觸.物塊與木板之間的動摩擦因數(shù)μ=0。1，木板與墻碰撞后以與碰撞前瞬時等大的速度反彈.取g=10 m/s2，求：

（1）從物塊滑上木板到兩者達到共同速度時，木板與墻碰撞的次數(shù)及所用的時間.

（2）達到共同速度時木板右端與墻之間的距離.

解析 （1）物塊滑上木板后，在摩擦力的作用下，木板做勻加速運動的加速度a1=μg=1 m/s，方向向右；物塊做減速運動的加速度a2=μg=1 m/s，方向向左。可作出物塊、木板的v-t圖象如圖7所示。

由圖可知，木板在0。4 s、1。2 s時刻兩次與墻碰撞，在t=1。8 s 時刻物塊與木板達到共同速度.

（2）由圖7可知，在t=1。8 s時刻木板的位移為

s=112×a1×0。22=0。02 m

木板右端距墻壁的距離Δs=L-s=0。06 m.

通過以上幾例可以看到，圖象的內(nèi)涵豐富，綜合性比較強，而表達卻非常簡明，是物理學(xué)習(xí)中數(shù)、形、意的完美統(tǒng)一，體現(xiàn)著對物理問題的深刻理解。給學(xué)生的不僅僅是一種解題方法，也是一個感悟物理簡潔美的過程。希望通過本文幫助同學(xué)克服對圖象解題的神秘感和恐懼心，善于應(yīng)用圖中條件，樂于嘗試用圖象來解題，加深對物理問題本質(zhì)的理解，在實踐中不斷提高自己運用圖象解決問題的能力。