高中物理解題思路例談

梁 沖

(安徽省利辛縣第十中學,安徽 亳州 236700)

一直以來,高中物理學科以學習難度高、知識點抽象、邏輯思維強等特點,被許多學生視為較難“啃”的科目,從一定程度上減弱了學生的學習興趣及學習效果.正因為高中物理學科具有很強的邏輯性,只要學生正確把握知識的邏輯特點,就很容易打開物理習題的密碼鎖,從而輕松暢游神秘的物理世界.那么,如何開展高中物理解題教學,是教師需要研究的關鍵問題.

1 路程位移類題目的解題思路

路程及位移類知識,是人教版高中物理教材中的基礎知識,但是涉及該類知識的題目卻是學生失分較多的部分.究其原因,是學生尚未科學把握路程位移類練習題的解題思路,還不能對路程位移問題進行邏輯層面上的全面分析.全面考量是解答路程位移類練習題的關鍵所在.

例1M為一長方體鐵塊,其高為c,寬為b,長為a.有一質點O從點A運動到和點A軸對稱的點B(圖1).求:

圖1 長方體模型圖

(1)質點O運動的最短路程為多少?

(2)質點O發生的位移為多少?

2 牛頓第二定律相關題目的解題思路

在高中物理教材中,牛頓運動定律是非?；A且重要的內容,雖然難度不大,但是拓展而來的題型和知識卻十分復雜.對于牛頓第二定律的有關內容,教師應引導學生掌握“力的分解”規律,在此基礎上再指導學生解答該類題目,會大大降低解題難度.換句話說,教師在設計牛頓運動定律相關題目的時候,應將題目的解答分成兩個環節,第一個環節為“力的分解”,第二個環節是“解答物體在力的作用下的運動變化”.

圖2 斜面體模型圖

3 平拋運動類題目的解題思路

平拋運動類知識可劃分成兩部分:①拋體的運動距離或運動速度;②拋體所發生的動能轉化.①的解題思路是借助高度這一條件對拋體的空中運動時長進行計算,然后借助時間和水平速度的乘積對其水平運動路程進行計算;②的解題思路是機械能、勢能和動能的動態平衡.

例3雜技演員進行摩托車特技表演,其起步速度是10 m/s,順著一條斜曲面快速沖到離地面高達3.2 m的高空,然后在此位置水平飛出.已知摩托車在沖向高臺的過程中,一直以額定功率1.8 kW行駛,消耗時間為0.65 s.摩托車和雜技演員的重量共計180 kg,在計算中對所收到的阻力因素可忽略不計(圖3).請問:

圖3 特技表演模型圖

(1)雜技演員駕車沖到3.2 m高空時的速度是多少?

(2)雜技演員在高空水平飛出后,至到達地面的過程中飛出的距離是多少?

4 磁場類題目的解題思路

高中物理教材中的磁場相關知識十分復雜,往往是試卷上的壓軸題.面對該類題目,教師引導學生明確關鍵點就可較為容易地獲得正確答案,這里所說的關鍵點,也就是電勢能.由于磁場問題一般都會和運動類題目結合在一起出現,因此教師應指導學生牢固掌握動能和電勢能之間的正確換化,以獲得解答該類題目的正確思路[2].

例4一個電量是q的小球,身處一個勻強磁場中.小球q的電量是-2×10-3庫倫,而勻強磁場是200 N/C.S是處于勻強磁場中的一個擋板,擋板和小球q之間的距離是5 cm,A擋板和小球q之間的距離是45 cm.在解題中可對小球所受到的重力忽略不計.小球q受到電磁場的作用,做向左運動,當和S擋板發生碰撞之后削弱了自身的一部分電量,電量只有之前的5/6.另一方面,小球q和S擋板碰撞以后,其仍保持之前的運動速度恒定(圖4).計算:

圖4 磁場模型圖

(1)如果勻強磁場中S擋板所處位置具有的電勢能為0,那么點p位置多具有的電勢能是多少?

(2)小球q需要發生多少次碰撞,才能到達A擋板?

解題思路學生要想計算出點P位置所具有的電勢能,就需要先找出“0”電勢能的參照點,也就是擋板S.由于帶點小球q身處勻強磁場中,并且已知點p與S擋板之間的距離是5 cm,就可較為容易地算出點p位置的電勢能U,也就是Eh=200×0.05=10 V.因為擋板S所具有的電勢能是0,所以小球q所具有的電勢能是-10 V,且帶點小球q所具有的電勢能是Eqh=0.02 J.針對小球需要經過多少次碰撞才能達到A擋板位置的問題,教師可引導學生結合勢能變化與速度之間的對應關系嘗試計算[3].由于Eqh=1/2(v2m),且帶點小球始終保持自身勻速運動,所以在第二次發生碰撞事,動能定式依舊成立,也就是Eqh1=1/2(v2m).由于h1=h/k,并且h2=h1/k,按照此方法推算,可計算出小球在發生13次碰撞之后,就可達到擋板A.

總之,縱觀前文例題的解題思路可發現,高中物理的題目解答難度并沒有想象中那么大,需要學生在牢固掌握教材中各種概念、定律、公式等的基礎知識的前提下,積極探討物理知識之間的邏輯關系,并理清題目中已知和隱含的條件,接著結合對應的公式求解即可.這就需要教師在習題講解教學中,加強對學生解題思路的培養,幫助學生理清各個知識點之間的內在聯系,從而幫助學生獲得正確的解題方法,最終切實提高學生運用物理知識解決實際問題的能力.