例析处理高中物理解题时的问题

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  根据物理解题的过程中所出现问题的原因进行归类,从定势思维、审题不清、“线性头脑”等方面方面进行阐述.
  一、思维定势,不知变通造成失分
  由于受习题思维模式的支配,学生常常会对某一类型的问题形成一定的思维方向,如果题目有些变化也会因为思维定势的影响而盲目的按原来的思维模式解题.
  例1有一辆汽车在平直公路上正以43.2 km/h的速度匀速行驶,司机突然发现前方不远处有一只羊站在路中间,于是司机立即刹车,刹车过程中加速度的大小为6 m/s2.若将汽车在刹车过程视为匀变速直线运动.试求:汽车刹车后3秒钟内汽车所走的距离是多少?
  错解:43.2 km/h=12 m/s,由位移公式s=v0t+12at2,则有:s=12×3-12×6×9 m=9 m.
  错因:学生出现以上错误有两个原因:(1)对刹车的物理过程不清楚.当速度减为零时,车与地面无相对运动,滑动摩擦力变为零.(2)对位移公式的物理意义理解不深刻.
  正解:设汽车刹车经过时间t速度减为零.由匀变速直线运动速度公式:vt=v0+at.则代入数据,解得t=2 s,由于汽车在刹车后的2 s时就停下来,设刹车前2 s内的位移为s3,刹车前3 s内的位移为s3,则有s3=s2=v0t+12at2,代入数据可得:s3=12 m.
  点评:物理问题不是简单的计算问题,当得出结果后,应考虑结果是否与客观实际相符,不能因为受思维定势的影响就想当然的直接用位移公式求解,而忽视了问题的本质所在.该题如果要求更长的时间的位移呢?结果明显是不符合实际的.很显然不能想当然的一味的利用某个公式求解,应考虑更多的问题所存在的可能性.
  二、审题不清,误入歧途而失分
  解物理题的一般步骤是读题、审题.先确定题目中的已知条件和所要求解的问题,形成初步的物理模型,这是解题前必要的准备工作.然而,有的学生在拿到习题后,在匆匆忙忙的看完一遍后自认为看懂了,就下笔答题,这样难免会将解答引入一个错误的途径而得到一个错误的结果.
  例2两个大小相等带有等量同种电荷的小球A和B,A球被固定在光滑的水平面上.B球与A球通过绝缘弹簧相连,此时,弹簧的伸长量为x1,如图1所示,现在将2个与A、B等大的不带电金属球C分别与A、B接触后并拿开.弹簧的伸长量变为x2,则x1和x2的关系应为( )
  图1(A) x2=12x1(B) x2=14x1
  (C) x2>14x1(D) x2<14x1
  错解:设B球漏电前后所受到的库仑力分别为F1、F2,弹簧劲度系数为k,则由库伦定律F=kq1q2r2, 可得,F1=4F2.由胡克定律F=kx, 可得,x2=14x1,故本题选(B).
  错因:读题是只注意到电荷电量改变,忽略了两者距离也随之变化,导致错误.
  正解:设B球漏电前后所受到的库仑力分别为F1、F2,弹簧劲度系数为k,由共点力的平衡可以得到:kx1=kq2(L0+x1)2 ①,kx2=kq2/2(L0+x2)2 ②.①式比②式可得:x1x2=4(L0+x2)L+x1,故选(C).
  点评:在胡克定律F=kx中,x是指弹簧的伸长量或压缩量.而在库伦定律表达式F=kqq2r2中,r应为两个点电荷间的距离,即题中弹簧发生形变后弹簧的总长度.
  三、运算粗心,因低级失误而失分 运算问题是中学物理教学中培养解决问题的能力之一,在处理物理习题的过程中,学生不重视分析问题,忽视简单运算,不看效果,只粗略演算一下,编辑于和参考答案核对,以检验自己的思路是否正确,如果与答案不符,再回头去查找原因,而不是规范计算,一气呵成,久而久之,必将导致计算能力下降.除此之外,不少学生还不注重单位间的换算关系,导致计算失误.三、“线性头脑”,因考虑问题单一而漏解失分
   要避免这类失误,平时应加强一题存在多个可能性的这类题型的训练.比如,题中条件给出的为“速度的大小为5 m/s”解题时要考虑其方向可能为正也可能为负,等等.
  图2例3如图2所示,CD、EF分别为某一空间左、右两个边界,它们之间存在着水平向右的场强为E的匀强电场,垂直直面向里磁感应强度为B的匀强磁场,两边界间的距离为d.CD、EF足够长.现在有一束带正电的粒子沿电场方向以不同的初速度射入复合场,粒子的电荷量为q,质量为m,(不计粒子重力).求:能够飞离复合场带电粒子的动能变化量.
  错解:当粒子以不同的初速度从CD边某一位置射入复合场中时,由于粒子的速度方向与磁场方向垂直而受到洛伦兹力,粒子会发生不同程度的偏转.有些粒子虽发生偏转,但仍能从入射界面的对面逸出场区;有些粒子则留在场区内运动.带电粒子从MN射入到从PQ射出的整个过程中,洛伦兹力不做功.根据动能定理有:ΔEk=Eqd.
  错因:如果单一的看结果,是对的.但是细致的分析可以发现该题还应考虑到带电粒子从CD边界飞出的情况,这样的话就全面了.
  正解:如果带点粒子从EF边界飞出则,由动能定理:ΔEk=Eqd,如果粒子从CD边界飞出则,由动能定理: ΔEk=0.
  点评:本题考查带电粒子在磁场中的运动和能量变化.这道题计算量很小,要求对动能定理、电场力、磁场力等基本概念、基本规律有比较深入的理解,而且能够与题目所给的带电粒子的运动相结合才能求得解答.在对题目进行分析时,要注意题目中所出现的关键性语句或词语,如本题中:“飞离复合场”的准确含义是从任何一个边界逸出场区均可.
  五、混淆概念概念,乱用规律造成失分
   基本概念和规律是物理学科的核心内容,在历年各地的高考试题中所占的比例都不小.在历年的高考试卷分析中,很多专家都指出,基本概念和基本规律的掌握不牢固,对相近概念和规律的异同点缺乏比较,而造成的失分现象普遍存在.因此,在学习概念和规律时要做到“三要”,一要抓住定义,二要深入理解其内涵和外延,三要深入的比较和防止混淆.例4在学习“牛顿第三定律”时,学生极为容易将平衡力和作用力与反作用力混淆而导致出错,一对平衡力和一对作用力的比较要抓住三个要点:(1)力的性质是否相同.(2)是否同时存在,同时消失.(3)作用对象有几个?
  如果平时学习中,对每一个概念和规律都能自觉的应用归纳、比较的方法,区分相近概念和规律的异同点,做到胸有成竹,就不会在考试的紧要关头屡屡失误.
  在平时的教学中注意观察学生容易在哪些地方出现问题,及时总结归纳出来,不仅有助于学生在应试中减少问题的出现,也有利于我们在下一步的教学中能有针对性的对学生进行训练,进一步减小解题过程中错误出现的几率.
  
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