您的位置: 首页 >科研天地>教师阅读

剖析情境,寻求突破 ——高中物理学生“审题”能力的培养策略探讨

时间:2016-10-11 作者:佚名 浏览:
分享到:

高中物理“难学”是学生对高中物理的普遍感觉,尤其是在解答物理试题时,常常感到无从下手。出现这种现象的原因主要有两个方面:一方面不能正确理解题目所展示的物理情景,并由此建立相应的物理模型,寻找解题的突破口;另一方面不能运用有关知识、方法来进行正确地分析、处理相关的物理问题。要理解题目中的物理现象和物理情景,必须通过审题来完成。因此,进行准确地审题是正确解题的基础和关键,学生的审题能力的高低将直接决定解题的顺利和成败。那么怎样培养和提高学生的审题能力呢?

一.抓住“题眼”,寻找解题的突破口

   一道物理试题往往会给出一些物理现象和物理情景,我们在阅读试题内容时要做到认真、仔细,对于题目中出现的一些关键性“字句”要特别注意,做好标注。因为这些关键性的“字句”往往是我们解题的突破口,是解决此题的出发点,决定了其解题方法,在一定程度上决定了解题的顺利和成败。例如在物理试题中常常出现“光滑”、“恰好”、“足够长”、“至少”、 “缓慢地”、 “轻轻地” “瞬间”、等等。在审题中要做到一边阅读、一边思考,还要进行适当地联想,了解其涉及的物理现象和过程,为建立物理模型,寻找变化量间的相互关系做好准备。

例1. (2012年江苏卷) 如图1所示是某种缓冲装置的理想模型,劲度系数足够大的轻质弹簧与轻杆相连,轻杆可在固定的槽内移动,与槽间的滑动摩擦力恒为f,轻杆向右移动不超过L时,装置可安全工作。质量为m的小车若以速度V0撞击弹簧,将导致轻杆向右移动L/4,设轻杆与槽间的最大静擦力等于滑动摩擦力,且不计小车与地面间的摩擦,则

 

(1)若弹簧的劲度系数为k,求轻杆开始移动时,弹簧的压缩量x;

(2)为使装置安全地工作,求允许该小车撞击时的最大速度Vmax ;

分析与解:(1)通过阅读题目可发现:“轻杆开始移动时”极为关键。经过思考:要使轻杆开始移动,弹簧的弹力要大于等于槽对轻杆的最大静摩擦力f,这是解决第一个问题的突破口。由 ,有   .

(2)小车以速度V0撞击和小车以最大速度Vmax撞击,轻杆受到的都是滑动摩擦力其大小相同,因而弹簧的形变量也相同,轻杆在发生移动之前,小车克服弹簧弹力所做的功都为W ,则小车从撞击到最后停止运动的过程中,根据动能定理,分别有:

 

 

解得结果:

点评:此题给出的物理情景比较新颖,物理过程和情景不够清晰,理解题意有一定难度。但如果在审题时紧紧抓住两点:1.“轻杆”模型,且要使“轻杆开始移动”,推力;2.“轻质弹簧”模型,由于杆受到的滑动摩擦力相同,因而两次撞击时弹簧的压缩量相同,弹簧具有相同弹性势能,或弹簧的弹力对杆做的功相同。

二.分析图形,提取有用信息

物理试题中常用相关物理图形或图象来直观、形象反映物理过程和物理现象。图像不仅是进行分析和计算的数学工具,同时也促进我们对物理概念的理解,以及物理规律的掌握和应用。因此对图像进行分析、研究也是物理上一种常用的重要方法。所以,在审题时要认真阅读、观察、分析相关的物理图形和图象,寻找图形和图象中隐含的有用信息,加以提取和运用。

例2.(2010年江苏高考)空间存在沿X轴对称分布的电场,其电场强度E随x变化的图像如图2所示。下列说法中正确的是

 

A.o点的电势最低

B.x2点的电势最高

C.x1和-x1两点的电势相等

D.xl和x3两点的电势相等

分析与解:此题属于图象题,我们要通过观察图象,思考、理解图象的含义,从图象上获取有用信息,达到解题的目的。由图象可以看到:电场强度有正、负,其分别表示电场的方向在纵轴右侧沿正X方向,在纵轴左侧沿X轴的负方向,以O点为中心两侧对称。再根据“沿电场方向电势逐渐降低”,所以O点电势最高,故A、B、D选项错误,选项C正确。由此可见,仔细观察相关图形,正确地从图形上获取有用的信息是成功解题的关键。

三.绘画草图,寻找物理量间的联系

在仔细阅读试题内容的基础上,对题目所展示的物理现象和物理情景进行思考与联想,获取问题有用的信息,对题目中出现的物理情景、物理模型、物理过程等,画出一些必要的图形或图象,用来直观和形象地展示这些物理情景与物理过程。例如画物体的受力图、运动过程示意图、电路图、物理量间的函数图象等,借助这些示意图或图象,可以使我们更加清晰地理解题意,丰富对物理情景的想象,较为容易地去寻找解题的突破口,找出各物理量间的相互关系,找到正确的解题方法,为正确解题作好必要的准备。

例3 在沿水平方向垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场中,倾斜放置一根足够长的绝缘细杆PQ,与水平面间的夹角为θ,如图3所示。质量为m 、带电量为+q的小环A套在PQ细杆上,环与细杆间的动摩擦因数为µ,且µ< tanθ,现让小环A由静止开始下滑,试讨论小环A在沿细杆下滑过程中:

 

(1)小环A的最大加速度为多大?此时小环A的速度多大?

(2) 小环A能达到的最大速度多大?

分析与解:此题涉及到力与运动的关系,其题目所给出的物理情景是:小环A由静止开始沿细杆下滑的过程,因而要对小环A在此过程中进行受力分析,画出其受力的示意图。在刚开始时,小环A受重力、支持力、摩擦力作用,如图4所示。

 

小环A开始运动后,有了速度,除上述三力外还受到洛伦兹力的作用,根据左手定则判断,其方向与支持力同向,如图5,且洛伦兹力的大小随着速度的增大而增大。此时有:

     

因而支持力减小,摩擦力也减小,此阶段小环A做加速度增大的加速运动。当速度满足: 时,即:摩擦力变为零,加速度达最大,大小为:

 

当小环A的速度继续增大,则洛伦兹力: ,此时支持力将变为与刚才相反,即垂直细杆向下,如图6。此时有:

     

小环A的速度继续增大,洛伦兹力增大,支持力也增大,摩擦力增大,此阶段小环A做加速度减小的加速运动,当加速度减为零时,小环A速度达最大,最后做匀速运动,此时有:

 

所以

点评:上述物理过程中我们看到了各物理量的变化情况:当小环A的速度由零逐渐增大直至最大的过程,由于洛伦兹力与速度有关,其大小也由零逐渐增大,而相应的加速度则由小逐渐增大到最大再逐渐减小到零。在这两个阶段中要注意的是:细杆对小环A的弹力方向则发生了改变。我们要能够清晰地了解各物理量的变化情况,如果将各个阶段小环A的受力示意图正确地画出,则我们的思维分析就会变得更为清晰而准确,正确解题也就顺利得多了。

四.联想、等效,激活解题思路

一些物理习题尤其是考试的试题,通常题目所设置的物理情景较新、知识的综合性强、方法运用灵活,题目往往具有很大的迷惑性,给解题造成一定难度。因此,当我们遇到新的问题时,运用联想思维、等效转换,通过辨别是否属于我们已经熟悉和掌握的典型模式,然后思考相应的解题方法,确定解题的基本思路。

例4.有一沿水平方向的匀强电场,电场强度为E=3mg/4。用一根长为L的绝缘丝线悬吊一只质量为m、带正电电量为q的小球放入其中,如图7所示。

 

(1)如果小球在电场中静止,求丝线与竖直方向的夹角θ。

(2)如果丝线由竖直位置时小球从最低点由静止释放,小球运动到什么位置的速度最大?其最大速度的大小为多少?

分析与解:对于第(1)小题,根据平衡条件即能解决,θ=370

 

对于第(2)小题,我们仅从小球受到重力、丝线的拉力和电场力三个力来分析,还不易发现小球速度最大的位置。如果此时通过联想、类比,我们知道:一个小球在竖直平面内摆动,如图8,其经过最低位置时速度最大。如果我们将重力和电场力进行等效合成为一个力,则我们就会发现,第(1)问中的平衡位置即为小球速度最大的位置,再由动能定理,

 

得:

虽然物理习题是千变万化、层出不穷的,但是只要我们做到正确理解物理概念,掌握物理规律以及分析问题的基本方法,通过仔细审题,从题目的关键处,挖掘题目的隐含条件,寻找解题的突破口,认真画图,通过联想、类比,处理好审题的各个环节,并注意每个细节,认真总结、归纳审题的方法和技巧,通过提高审题能力,解题能力也会随之得到不断增强。

扫一扫关注
通州高级中学
×

用户登录