談物理解題思維起點

◎福建省漳浦達志中學 陳滿和

談物理解題思維起點

◎福建省漳浦達志中學 陳滿和

解答物理習題的思維起點，可以從選取研究對象為基礎，從物理過程尋找突破口，以物理概念為依據，以物理規律為途徑，建立物理模型，移植解題模式，找出解題關聯點，不同物理習題其思維起點不同，選擇合適的解題思維，物理問題可獲順利解決。

物理；解題思維；起點；解題途徑

俗話說，萬事開頭難，物理解題也是這樣，要順利解答物理問題，從何著手，思維起點在哪兒？這是解題的首要問題，這就要求解題者從構成物理問題的諸多因素如研究對象、物理知識、技能、方法等特點入手，結合自己的實踐經驗，選擇合理的思維起點，使解題思維活動迅速地從問題情境的初態活躍到終點，找出解題的突破口。本文結合具體實例，談談選擇思維起點、尋覓解題途徑的幾種常用方法。

一、準確選取研究對象是順利解題的基礎

通常問題情境中有幾個相互作用的物體，如果研究對象選擇不當或錯選，將使解題陷入困境或增加問題的難度，因此研究對象的正確選取，常常成為分析問題、解決問題的關鍵。

［例1］如圖，一盛水的杯子放置桌面上，已知杯子的重為10N，水重為20N，杯子底面積5cm2，水面的高度為10cm。求：（1）水對容器底的壓強。（2）容器對桌面的壓強。

本題中有兩個研究對象，杯子和水，也可以將水和杯子看成一個整體，教學中不要急于向學生講出具體答案，要先向學生闡明研究對象的選取，做為解題的思維起點。在第一問中，應選取水為研究對象，利用液體壓強公式P=ρgv進行求解，而在第二問中，就選取杯子和水為整體，利用壓力和受力面積P=F/S進行求解。從上面看，選不同研究對象，采用的知識點及解題方法就不同。因此如果選錯了研究對象，就會得出錯誤的答案，看來選取正確的研究對象是解答本題的關鍵步驟。

二、從物理過程著手思維，尋找突破口

物理學是“以物思理”的科學，明確問題情境中的物理過程是解題的關鍵，各種物理現象在各個過程中都有它特殊的運動形式，各個過程之間既互相聯系又相對獨立，只有過程明確，才能把握問題的本質。把物理過程先弄清楚，是解題的第一步驟。

［例2］如圖，在一個裝水的容器中，把一個乒乓球壓入水中，然后放手，問乒乓球上升的過程中水對乒乓球的壓強變化？

本題中乒乓球的運動過程分段是解題的關鍵，大部分學生沒有弄清楚乒乓球的運動過程分段，只討論乒乓球在水中上升過程，沒有分析乒乓球上升至水面的運動過程，導致得出錯誤的答案：水對乒乓球的壓強不變。

三、選擇物理概念為思維起點，尋求解題的依據

這一類型題目主要考查學生對物理概念的理解、掌握情況，要求對物理概念的內涵和外延的認識要透徹，理解要深層次，并能遷移、拓寬，把基本概念做為解題的思維起點，從基本物理概念出發，尋找解題的思路，不要死套公式。

［例3］如右圖，水平面上放置一物塊，物重為G，在其上面施加一壓力F，物塊與水平面的接觸面積為S，求水平面受到物塊的壓強？

此題考查壓強的計算公式，但初中生做題時喜歡直接套用壓強公式P=F/S，而得出錯誤的答案。教師應引導學生的思維，從基本概念出發，重視基本概念的理解，把基本物理概念做為解題的思維起點。在壓強公式里，指出F為接觸面的壓力，而不要看到題目就死套公式，而得出錯誤的答案：P=F/S。如果從基本概念出發，其接觸面的壓力為F+G，就可得出正確的答案為P=F+G/S。又如下面例子：豎直墻上用力F壓住一物體，如圖，接觸面的壓力為F而不是G。教會學生從物理概念出發思考物理問題是很重要的。

四、以物理規律為思維起點，明確解題途徑

物理規律是物理學的支柱，是構成物理學的重要內容，是命題的根本依據，掌握物理規律是解決這類問題的根本。所謂物理規律，簡單地說，就是由物理實驗總結或由實驗和教學推證出的一些物理量之間的制約關系。對規律的掌握是指對規律所研究的對象的表達形式、適用范圍等全面的理解、活化應用。初中學生對于物理規律及公式的理解往往不夠深刻，看到題目，找出已知量，直接就套用公式，死套公式，沒有考慮規律的對應性及具體性，從而得出了錯誤的答案。

［例4］如圖所示，當移動滑動變阻器的滑動觸頭從A端移到B端，電壓表的示數和小燈泡亮暗的變化情況是（）

A.V示數變小，燈變亮。

B.V示數變大，燈變亮。

C.V示數變小，燈變暗。

D.V示數變大，燈變暗。

本題考查了串聯電路的電阻、電壓、電流變化規律。燈泡的亮度取決于燈泡的實際功率，通過判斷燈泡的實際功率來判斷燈泡的亮度變化。依題意：當滑片從A向B端滑動時，連入電路的電阻變短，電阻減小。電源電壓不變，根據I=U/R，電流增大，燈泡的電阻不變，電壓增大，根據U’=I’R，燈泡的電壓增大，電壓表的示數增大，燈泡電壓增大，電流增大，根據P’=U’I，求得燈泡的功率增大，燈泡變亮。讓學生學會根據規律分析是解題的根本。

五、揭示物理模型為思維起點，移植解題模式

物理問題千變萬化，諸多試、習題是由一些典型的物體模型演變而來，揭示并建立物理模型就是在一定條件下突出問題的本質因素，忽略非本質因素，把熟知的原始模型進行合理的移植，并利用處理這些模型的科學方法，使問題得到順利解答。

［例5］一彈性小球從水平速度V0飛向傾角為θ（θ＜45°）的彈性斜面上，如圖3所示，設小球與斜面碰撞時無機械能損失，且碰撞時間不計，問經過多次碰撞后小球回到原入射點共經歷多少時間？（設斜面足夠長）

圖3

讀罷此題，仔細辨析，聯想兩個熟知的物理模型，一是彈性碰撞（過程模型），另一個是勻減速直線運動（運動模型），由于小球與斜面碰撞無機械能損失，而碰撞后小球的運動很復雜，碰撞次數很難確定，但沿斜面方向上小球運動的加速度大小總等于重力加速度的分量a= gsinθ,方向與初速度v0沿斜面方向分量vx=v0cosθ的方向相反，因此，小球復雜的運動可視為在斜面上做初速度為v0cosθ，加速度為-gsinx的勻減速運動，而勻減速運動的位移——時間公式s=υ0t-1/2at2和s=0可得：，解得

六、找出聯系，建立思維起點，抓住解題關聯點

物理知識之間都是互相關聯、互相滲透，有密切的聯系，而在聯系的交結處就會出現聯系點，這些聯系點常常起到“橋梁”之作用，從聯系點著手，常常使解題者思路暢通，出奇制勝。

［例6］如圖4所示，物塊M以速度v0豎直下落時，物體m在水平面上的運動的速度為多大？

圖4

圖5

本題情境是兩物體在同時運動時始終互相接觸，接觸點P參與了兩種運動，一種是沿斜面向上，另一種是沿水面向左。在此過程中兩物體雖然沿接觸面方向（即斜面方向）有相對運動，但沿垂直于接觸面（即垂直于斜面）方向的速度分量大小相等，由圖5所示知

υcosθ=υ0sinθ，即υ=υ0tgθ

由以上可見，物理習題千變萬化，不同的習題，其思維起點不盡相同，即使同一道習題也可選擇不同的思維起點。由于習題的千差萬別，解題思路并沒有固定的模式，但無論通過哪種思維方法獲得問題解決，思維突破口相當重要，起點不同，解題繁簡、難易程度不同?！傲己玫拈_端是成功的一半”，不是沒有道理的，只有選準思維起點，解題才可獲順利解決。

（責任編輯：詹國榮）