培養物理思維提高復習效能

孫軍

中圖分類號：G633.7 ? 文獻標識碼：A ? 文章編號：1992-7711（2019）01-0049

筆者認為，高考物理考查學生的能力要求可用以下一首通俗易懂的《學好物理》打油詩來比喻和概括。

《學好物理》

學好物理并不難，能看圖表懂一半

分析因果講邏輯，掌握模型巧判斷

學以致用考能力，學習體驗要重視

規范解題三步曲，分步列式得高分

每接手一個新的班級，第一節課筆者都會在黑板上寫下這首《學好物理》的打油詩。從第一節課就有意識地培養學生良好的物理思維，并把這種思想貫穿于今后的教學過程，特別是高三物理試卷的講評課。

一、學好物理并不難，能看圖表懂一半——獲取和解讀物理信息

圖像題一直是近幾年高考物理的熱點內容。用圖像來描述兩個物理量之間的關系，是物理學中常用的方法，是一種直觀且形象的語言和工具。它運用數和形的巧妙結合，恰當地表達各種現象的物理過程和物理規律。筆者認為運用圖象解題的能力可歸納為以下兩個方面。

1. 讀圖

（1）利用圖像告知函數關系。（2）利用圖像描述物理過程。（3）利用圖像隱藏物理信息。

2. 作圖和用圖

（1）利用圖像分析物理過程。（2）利用圖像解決物理問題。（3）利用圖像處理實驗數據。

二、分析因果講邏輯，掌握模型巧判斷——調動和運用物理知識

物理原理的應用和物理問題的分析均具有一定的規律性，學習時可根據這些規律，適當建立物理模型，如動力學中比較典型的有斜面模型、傳送帶模型等。在影響物理事物、現象形成發展的眾多因素中，總有起主導作用的因素。指導學生在回答問題時，應盡量把主導因素放在最前面。在對因果聯系密切的事物進行分析時，一定要講究條理，或由因索果，或由果溯因，層層深入，切莫亂序。把一系列類似的題目通過模型構建起來，可以培養學生的物理思維能力。

模型一：斜面模型

模型特征：物理中的斜面，通常不是題目的主體，而只是一個載體，即處于斜面上的物體通常才是真正的主體，斜面既可能光滑，也可以粗糙;既可能固定，也可以運動。

1.斜面光滑

例：如圖所示，傾角為θ的斜面體質量為M，斜面光滑、長為L，始終靜止在粗糙的水平面上，有一質量為m的物塊由靜止開始從斜面頂端沿斜面加速下滑，在物塊下滑過程中，求：

（1）分別畫出物塊和斜面體的受力示意圖;

（2）物塊的加速度、到達斜面底端的時間和速度;

（3）斜面體受到水平面的支持力和摩擦力。

思考：若物塊的質量增加？若加一個豎直力？若加一個水平力？若加一個平行斜面的力？

2. 斜面粗糙

例：如圖所示，傾角為θ的斜面體質量為M，斜面長為L，始終靜止在粗糙的水平面上，有一質量為m的物塊輕放在斜面頂端，已知物塊與斜面之間的動摩擦因數為μ，且μ

（1）分別畫出物塊和斜面體的受力示意圖;

（2）物塊的運動性質和加速度;

（3）斜面體受到水平面的支持力和摩擦力。

思考：若物塊的質量增加？若加一個豎直力？若加一個水平力？若加一個平行斜面的力？

總結：在兩個物體加速度不同的時候，適合用隔離法討論解決問題。反之，兩個物體加速度相同，或者均處于平衡狀態時，可以考慮采用整體法討論。在兩個物體加速度不同的時候，也可以考慮用整體法結合超失重規律、分力對應分加速度等規律討論解決問題。加豎直向下的力，在靜止或勻速時，等效為物體質量增加，不會改變物體的運動狀態。在加速下滑時，不等效為物體質量的增加，會增大物體下滑的加速度。無論物體原來的運動狀態如何，加平行斜面的力，都不會改變物體斜面間的擠壓，不影響滑動摩擦，從而不會改變地面的支持力和摩擦力。

模型二：傳送帶模型

模型特征：皮帶：水平、傾斜、組合;輪：不動、順時針、逆時針

（1）水平傳送帶模型

（2）傾斜傳送帶模型

總結：1. 物體在皮帶輪上運動過程一般需要進行分段。不同段的摩擦力不同，加速度不同。一般突變的時刻就是物體的速度與皮帶速度相同的時刻。2. 皮帶對物體做的功（對應）物體動能的變化（對應）摩擦力×物體的位移。3. 物體對皮帶做的功（對應）皮帶動能的損失（對應）電動機補充的能量（對應）摩擦力× 皮帶的位移（對應）物體的動能增加量與系統發熱之和。4. 摩擦力做的總功（對應）系統的發熱（對應）摩擦力×物體與皮帶的相對位移。

三、學以致用考能力，學習體驗要重視——論證和探討物理問題

現在的高考物理命題非常重視理論聯系實際，在反映科技進步、闡釋實際生活、透視社會熱點等方面作了大膽嘗試。因為這類試題往往能較為有效地考查考綱提出的五個力面的能力。同時，處理這類問題能直接反映出考生的科學素養，符合新課程標準的教育理念，預測聯系實際問題將是高考考查能力的一大亮點，所以不僅要求考生關注課本知識，對社會、科技的熱點也應有所關注。近年來，有關“社會熱點”的試題經常在高考試卷中出現。這類試題一般具有“高起點、低落點”的特點，有利于考查考生的綜合素質。

例：小明同學設計了一個“電磁天平”，如圖1所示，等臂天平的左臂為掛盤，右臂掛有矩形線圈，兩臂平衡。線圈的水平邊長L=0.1m，豎直邊長H=0.3m，匝數為N1。線圈的下邊處于勻強磁場內，磁感應強度B0=1.0T，方向垂直線圈平面向里。線圈中通有可在0-2.0A范圍內調節的電流I。掛盤放上待測物體后，調節線圈中電流使得天平平衡，測出電流即可測得物體的質量。（重力加速度取g=10m/s2）

（1）為使電磁天平的量程達到0.5kg，線圈的匝數N1至少為多少？

（2）進一步探究電磁感應現象，另選N2=100匝、形狀相同的線圈，總電阻R=10Ω，不接外電流，兩臂平衡，如圖2所示，保持B0不變，在線圈上部另加垂直紙面向外的勻強磁場，且磁感應強度B隨時間均勻變大，磁場區域寬度d=0.1m。當掛盤中放質量為0.01kg的物體時，天平平衡，求此時磁感應強度的變化率。

該題“電磁天平”源自選修3-1教材，試題源于教材而又高于教材。試題關注實際生活關注科技前沿，因此學生在備考過程中除了要牢固掌握基礎知識外，還要關注現實生活、生產問題，同時要注意學會用所學物理知識和原理分析、解釋物理原理，真正達到學以致用的目的。

四、規范解題三步曲，分步列式得高分——解答和規范物理試題

每年高考成績出來后，總有一些考生對自己的得分感到失望，甚至差異不小，造成這種結果的原因很多，但其中的主要原因是解題不規范造成的。表述不準確，不完整;書寫不正規，不清晰;卷面不整潔，不悅目，必然造成失分過多，達不到自己理想的成績。要做到規范解題要做到以下三步：第一步，思想方法的規范化;第二步，解題過程的規范化;第三步，物理語言和書寫的規范化。做到上述三步，還要學會分步列式，很多學生喜歡在答題的過程中用連等式，導致不得分。作為教師來講，平時的試卷講評課一定強調答題的規范，培養學生良好的答題習慣，形成規范答題的行為，不能在高考前臨時抱佛腳。

例：山谷中有三塊石頭和一根不可伸長的輕質青藤，其示意圖如下。圖中A、B、C、D均為石頭的邊緣點，O為青藤的固定點，h1=1.8m，h2=4.0m，x1=4.8m，x2=8.0m。開始時，質量分別為M=10kg和m=2kg的大、小兩只滇金絲猴分別位于左邊和中間的石頭上，當大猴發現小猴將受到傷害時，迅速從左邊石頭的A點水平跳至中間石頭。大猴抱起小猴跑到C點，抓住青藤下端，蕩到右邊石頭上的D點，此時速度恰好為零。運動過程中猴子均可看成質點，空氣阻力不計，重力加速度g=10m/s2。求：

（1）大猴從A點水平跳離時速度的最小值;

（2）猴子抓住青藤蕩起時的速度大小;

（3）猴子蕩起時，青藤對猴子的拉力大小。

基本知識：平拋規律、機械能守恒定律、豎直面內的圓周運動最低點受力分析

基本策略：分段分析

最常見的錯誤：漏了小猴的質量m

提醒：分段之后要仔細分析每一段運動過程的對象是誰？受力情況？運動過程？功能分析？

基本技能：培養良好習慣、規范解題。

（作者單位：浙江省東陽市中天高級中學 322100）