摘要:萬物皆有法,只有掌握其規律,才能更好的為我們服務。物理學習也是這樣。物理解題方法的學習與訓練,是完成物理教學目標和任務的一種重要而有效的手段,是物理教學的基本方式之一。常見的方法有:等效法、整體法、隔離法和極端假設分析法等。
關鍵詞:新課改背景高中物理解題方法舉隅
物理解題方法的學習與訓練,是完成物理教學目標和任務的一種重要而有效的手段,是物理教學的基本方式之一。掌握一定的科學思維方法,解題技巧,是十分必要的。現通過幾個例項談談幾種常見的解題方法。
一、等效法
等效法,又稱替代法。是把複雜的物理現象、物理過程轉化為簡單的物理現象、物理過程來研究的一種方法。在中學物理中,合力與分力、合運動與分運動、總電阻與分電阻、交流電的平均值與有效值等等,都是根據等效概念引入的。在學習的過程中,若能將此方法滲透到對物理過程的`分析中去,不僅僅可以使我們對物理問題的分析和解答變得簡捷,而且對靈活運用知識,促使知識、技能、能力的遷移,都會有很大的幫助。
例如:如圖中所示電路由8個不同的電阻組成,已知R1=12 Ω,其餘電阻阻值未知,測得A、B之間總電阻為4Ω。今將R1換成6Ω的電阻,則A、B間的總電阻變為 Ω。
利用等效代換的辦法處理:即將除去R1之後的7個不同的電阻對A、B兩點間的等效阻值設為R,則總的對A、B間的等效電阻值就為R1與R之並聯等效值,由並聯電路規律有■+■=■,■+■=■,聯立求得RAB=3Ω。
此法的優點是可以――以少代多,以簡代繁,以定代變,最終實現以易取難的學習目的。
二、整體法與隔離法
從近幾年各地大學聯考命題看,連線體問題一直非常活躍,不斷推陳出新。解決此類問題的整體法與隔離法也備受學生和老師關注。所謂整體法就是對物理問題的整個系統或整個過程進行研究的方法。如果求解物件是系統的內力,一般要用隔離法把某一物體從系統中分離出來。
例如:如圖所示,物體A靠在豎直牆面上,在力F作用下,A、B保持靜止。物體B的受力個數為()
A.2 B.3
C.4 D.5
解決此問題的關鍵之處在於A物體與牆壁之間有沒有摩擦力的存在,當我們把A,B看成一個整體時,很容易判斷由於整體不受牆壁的彈力,所以A與牆壁無摩擦力存在。從而隔離開B進行分析時,也就簡單了。
要注意的是在使用整體法與隔離法應靈活選取物件。不可過於機械,造成解題難度加大。
例如:如圖所示,光滑水平面上放置質量分別為m和2m的四個木塊,其中兩個質量為m的木塊間用一不可伸長的輕繩相連,木塊間的最大靜摩擦力是μmg。現用水平拉力F拉其中一個質量為2 m的木塊,使四個木塊以同一加速度運動,則輕繩對m的最大拉力為
A、■B、■C、 ■ D、3μmg
在選取研究物件時,如果隔離開每個物體,該題的運算量非常大,感覺難度非常。如果靈活選取左邊的兩個物體為一個整體(即一個物體)很容易判斷當整體加速度最大時繩上拉力最大,然後選取左邊兩個與右邊的m為一個整體,可判斷當右邊m與2m之間達到最大靜摩擦力時有最大加速度,從而利用牛頓第二定律順利解決問題。
三、物理解題中的極端假設分析法
一些情況下,由於物理現象涉及的因素較多,過程變化複雜,人們往往難以洞察其變化的規律並對其作出迅速判斷。但如果用極端假設分析法,將問題推到極端狀態或極端條件下進行分析,問題有時會變得明朗而簡單了。
例如,如圖所示,一根不可伸長的輕繩兩端各系一個小球a和b,跨在兩根固定在同一高度的光滑水平細杆上,質量為3m的a球置於地面上,質量為m的b球從水平位置靜止釋放.當a球對地面壓力剛好為零時,b球擺過的角度為θ。下列結論正確的是
(A) θ=90。 (B) θ=45。
(C) b球擺動到最低點的過程中,重力對小球做功的功率先增大後減小
(D) b球擺動到最低點的過程中,重力對小球做功的功宰一直增大
上述題目(A),(B)兩個選項完全可以設想小球b到達最低點計算繩上的拉力,從而選擇(A),對於(C),(D)兩個答案,採用極端分析,即分析小球在開始時重力向下,但速度為零,根據P=mgvcosα所以重力功率為零。當小球落到最低點時,速度水平,重力向下,重力功率又為零。可見在小球下落過程中,重力的功率變化規律是“從零到零”,即先增大後減小。選出答案(C)。
又如,在判斷相距一定距離的等量正點電荷連線的中垂線上場強的變化規律時,我們也可以取圖中的O點,及無窮遠處兩個端點進行研究。明顯可以看出從O到無窮遠場強的變化應是“從零到零”,從而判斷出中垂線上場強的變化從O往上應為先增大再減小,某處出現最大值。
當然用極端假設法對問題作出判斷後,最好對過程進一步查驗分析,從而查驗結果的合理性。
解題方法還有很多,如構建模型法,影象法,估演算法等,本文不再例舉。
