新课改背景下高中物理解题方法举隅

摘要:万物皆有法,只有掌握其规律,才能更好的为我们服务。物理学习也是这样。物理解题方法的学习与训练,是完成物理教学目标和任务的一种重要而有效的手段,是物理教学的基本方式之一。常见的方法有:等效法、整体法、隔离法和极端假设分析法等。

关键词:新课改背景高中物理解题方法举隅

物理解题方法的学习与训练,是完成物理教学目标和任务的一种重要而有效的手段,是物理教学的基本方式之一。掌握一定的科学思维方法,解题技巧,是十分必要的。现通过几个实例谈谈几种常见的解题方法。

一、等效法

等效法,又称替代法。是把复杂的物理现象、物理过程转化为简单的物理现象、物理过程来研究的一种方法。在中学物理中,合力与分力、合运动与分运动、总电阻与分电阻、交流电的平均值与有效值等等,都是根据等效概念引入的。在学习的过程中,若能将此方法渗透到对物理过程的分析中去,不仅仅可以使我们对物理问题的分析和解答变得简捷,而且对灵活运用知识,促使知识、技能、能力的迁移,都会有很大的帮助。

例如:如图中所示电路由8个不同的电阻组成,已知R1=12 Ω,其余电阻阻值未知,测得A、B之间总电阻为4Ω。今将R1换成6Ω的电阻,则A、B间的总电阻变为 Ω。

利用等效代换的办法处理:即将除去R1之后的7个不同的电阻对A、B两点间的等效阻值设为R,则总的对A、B间的等效电阻值就为R1与R之并联等效值,由并联电路规律有■+■=■,■+■=■,联立求得RAB=3Ω。

此法的优点是可以――以少代多,以简代繁,以定代变,最终实现以易取难的学习目的。

二、整体法与隔离法

从近几年各地高考命题看,连接体问题一直非常活跃,不断推陈出新。解决此类问题的整体法与隔离法也备受学生和老师关注。所谓整体法就是对物理问题的整个系统或整个过程进行研究的方法。如果求解对象是系统的内力,一般要用隔离法把某一物体从系统中分离出来。

例如:如图所示,物体A靠在竖直墙面上,在力F作用下,A、B保持静止。物体B的受力个数为()

A.2 B.3

C.4 D.5

解决此问题的关键之处在于A物体与墙壁之间有没有摩擦力的存在,当我们把A,B看成一个整体时,很容易判断由于整体不受墙壁的弹力,所以A与墙壁无摩擦力存在。从而隔离开B进行分析时,也就简单了。

要注意的是在使用整体法与隔离法应灵活选取对象。不可过于机械,造成解题难度加大。

例如:如图所示,光滑水平面上放置质量分别为m和2m的四个木块,其中两个质量为m的木块间用一不可伸长的轻绳相连,木块间的最大静摩擦力是μmg。现用水平拉力F拉其中一个质量为2 m的木块,使四个木块以同一加速度运动,则轻绳对m的最大拉力为

A、■B、■C、 ■ D、3μmg

在选取研究对象时,如果隔离开每个物体,该题的运算量非常大,感觉难度非常。如果灵活选取左边的两个物体为一个整体(即一个物体)很容易判断当整体加速度最大时绳上拉力最大,然后选取左边两个与右边的m为一个整体,可判断当右边m与2m之间达到最大静摩擦力时有最大加速度,从而利用牛顿第二定律顺利解决问题。

三、物理解题中的极端假设分析法

一些情况下,由于物理现象涉及的因素较多,过程变化复杂,人们往往难以洞察其变化的规律并对其作出迅速判断。但如果用极端假设分析法,将问题推到极端状态或极端条件下进行分析,问题有时会变得明朗而简单了。

例如,如图所示,一根不可伸长的轻绳两端各系一个小球a和b,跨在两根固定在同一高度的光滑水平细杆上,质量为3m的a球置于地面上,质量为m的b球从水平位置静止释放.当a球对地面压力刚好为零时,b球摆过的角度为θ。下列结论正确的是

(A) θ=90。 (B) θ=45。

(D) b球摆动到最低点的过程中,重力对小球做功的功宰一直增大

上述题目(A),(B)两个选项完全可以设想小球b到达最低点计算绳上的拉力,从而选择(A),对于(C),(D)两个答案,采用极端分析,即分析小球在开始时重力向下,但速度为零,根据P=mgvcosα所以重力功率为零。当小球落到最低点时,速度水平,重力向下,重力功率又为零。可见在小球下落过程中,重力的功率变化规律是“从零到零”,即先增大后减小。选出答案(C)。

又如,在判断相距一定距离的等量正点电荷连线的中垂线上场强的变化规律时,我们也可以取图中的O点,及无穷远处两个端点进行研究。明显可以看出从O到无穷远场强的变化应是“从零到零”,从而判断出中垂线上场强的变化从O往上应为先增大再减小,某处出现最大值。

当然用极端假设法对问题作出判断后,最好对过程进一步查验分析,从而查验结果的合理性。

解题方法还有很多,如构建模型法,图像法,估算法等,本文不再例举。

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