概念驅(qū)動思維方式助力初中物理問題的解決

摘 要：學(xué)習(xí)物理的過程是思維不斷發(fā)展的過程，物理教學(xué)應(yīng)從基礎(chǔ)概念出發(fā)，注重方法引導(dǎo)，運(yùn)用相近物理情境進(jìn)行類比分析，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用概念驅(qū)動的方式解決物理問題，辨析物理過程，有利于實(shí)現(xiàn)從認(rèn)知沖突，到自主建構(gòu)，再到應(yīng)用遷移，使學(xué)生的思維能力得到進(jìn)階.

關(guān)鍵詞：初中物理;概念驅(qū)動;思維方式

中圖分類號：G632文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1008-0333（2021）11-0074-02

作者簡介：黃新志（2004.8-），男，本科，中小學(xué)一級教師，從事初中物理教學(xué)研究.

物理的學(xué)習(xí)方法應(yīng)該體現(xiàn)物理學(xué)的研究方法，物理現(xiàn)象來自于生活，物理概念與物理規(guī)律是前人不斷概括總結(jié)出來的.實(shí)際教學(xué)中不難發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過初步的淺層學(xué)習(xí)，學(xué)生“知其然而不知其所以然”的現(xiàn)象廣泛存在.在解決習(xí)題問題時，學(xué)生遇到情境相似的物理問題時，更是迷惑于“相似的物理現(xiàn)象卻有著迥異的答案”.在教學(xué)中注重物理概念與規(guī)律的形成過程，對相似情境物理習(xí)題進(jìn)行推理辨析，并理解應(yīng)用，有助于學(xué)生改進(jìn)思維方式，提高思維能力.

一、行程分段速度變化，平均速度怎么算

解析 本題考點(diǎn)為液體壓強(qiáng)的特點(diǎn)，影響液體內(nèi)部壓強(qiáng)大小的因素為深度，深度的定義為從研究點(diǎn)到液體與大氣相通的表面（即液體自由表面）的垂直距離.題意為hB>hA=hC，所以PA=PC

例題4 如圖2的兩個容積相同的圓筒形容器，分別裝滿不同的液體，已知距容器底部距離相等的A、B兩點(diǎn)處液體壓強(qiáng)PA=PB，則比較兩容器底部所受的液體壓力F甲、F乙和壓強(qiáng)P甲、P乙.

錯解 因?yàn)锳、B兩點(diǎn)到底部距離相等，壓強(qiáng)相等，所以ρA=ρB，容積相等，所以壓力：F甲=F乙;壓強(qiáng)：P甲=P乙.本題的錯例還有幾種，有的學(xué)生認(rèn)識到A、B兩點(diǎn)到自由液面距離hAρ乙，質(zhì)量m甲>m乙，對底部的壓力F甲>F乙，但是壓強(qiáng)無法判斷.

解析 本題甲壓力和受力面積都大于乙，利用P=F/s無法求解.回顧液體壓強(qiáng)的定義過程：因?yàn)橐后w受重力，且具有流動性.液體對底部的壓強(qiáng)可以“分層”求，液體對甲底部的壓強(qiáng)表示為 PA+PA下;乙底部的壓強(qiáng)為 PB+PB下.因?yàn)棣鸭?gt;ρ乙、深度相等，所以PA下>PB下，結(jié)合A、B兩點(diǎn)PA=PB，可以很快比較得出P甲>P乙，F(xiàn)甲>F乙.只有正確理解深度的概念，才能準(zhǔn)確判斷深度對液體壓強(qiáng)的影響.

三、摩擦力到底是變還是不變例題5 如圖3所示，用手握住重5N的瓶子，此時瓶子受到的摩擦力大小為N，方向?yàn)椋ㄟx填“豎直向下”或“豎直向上”），增大手對瓶子的握力，瓶子受圖3到的摩擦力將（選填“增大”“減小”或“不變”）.錯解 摩擦力與壓力及粗糙程度有關(guān)，當(dāng)壓力增大，摩擦力增大.因此答案為5N，豎直向上，增大.

解析 我們可以提醒學(xué)生，物體前后運(yùn)動狀態(tài)如何變化？此過程中，瓶子一直靜止處于平衡狀態(tài)，符合二力平衡條件：大小相等，方向相反，作用在同一直線上.瓶子受到手豎直向上的摩擦力始終等于瓶子的重力.辨析：滑動摩擦力的大小與壓力及接觸面粗糙程度有關(guān);靜摩擦力大小，一定要從二力平衡角度判斷分析.

例題6 如圖4所示，放在水平地面上的物體，受到方向不變的水平推力F的作用，F(xiàn)的大小與時間t的關(guān)系和物體運(yùn)動速度v與時間t的關(guān)系如圖乙所示.由圖象可知當(dāng)t=1s時，物體處于狀態(tài).t=3s時，物體受到的摩擦力為N.

錯解 靜止?fàn)顟B(tài)，3N.

解析 本題是力與運(yùn)動的典型案例題，是“常見常錯題”，為什么會這樣呢？開展實(shí)驗(yàn)探究，對物理過程推理分析，是二力平衡的應(yīng)用的熱點(diǎn).本題借助“按要求推木塊實(shí)驗(yàn)”進(jìn)行解析：在0s～2s給物體施加1N的力，速度為0，處于靜止?fàn)顟B(tài)時，推力等于靜摩擦力，靜摩擦力隨推力增大而增大，二者始終相等.由圖像可知2s～4s物體加速運(yùn)動，受滑動摩擦力，推力大于滑動摩擦力，摩擦力大小未知;4s～6s時，物體做勻速直線運(yùn)動，此時受平衡力，滑動摩擦力等于推力.滑動過程中，摩擦力不變，求解3s的摩擦力，應(yīng)該參考4s～6s平衡狀態(tài)的過程.

摩擦力怎么變化，不只是看壓力和粗糙程度，熟練掌握摩擦力概念，辨析摩擦力的性質(zhì)，開展運(yùn)動過程重構(gòu)，分析是否處于平衡狀態(tài)，從而搭建關(guān)系式，才能順利解決問題.

物理學(xué)習(xí)過程是思維養(yǎng)成的過程，通過物理概念驅(qū)動問題的解決，有利于提高學(xué)生的辨析能力，培養(yǎng)學(xué)生的思維習(xí)慣，為今后進(jìn)一步的學(xué)習(xí)起到很好的助推作用.

參考文獻(xiàn)：

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[責(zé)任編輯：李 璟]