鐘衛(wèi)軍
(九江金安高級(jí)中學(xué),江西 九江 332004)
圖1
有些物理問題,因?yàn)轭}目所給的條件不嚴(yán)密,它的答案會(huì)隨解題者對(duì)題目的理解的不同而不同.
例題.如圖1,一帶電粒子(不計(jì)粒子的重力)以某一速度在豎直平面內(nèi)做直線運(yùn)動(dòng),經(jīng)過一段時(shí)間后進(jìn)入一垂直于紙面的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域(圖中未畫出);粒子飛出磁場(chǎng)后接著沿垂直于電場(chǎng)的方向進(jìn)入寬度為L(zhǎng)的電場(chǎng)中,電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為E,方向豎直向上.粒子穿過電場(chǎng)過程中,速度反向改變了60°角.已知帶電粒子的質(zhì)量為m,電荷量為q,粒子進(jìn)入磁場(chǎng)前的速度方向與水平方向成θ=60°角.若磁場(chǎng)區(qū)域?yàn)榫匦危瑒t矩形最小面積為多少?
解析:(1)根據(jù)粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)方向,可知粒子帶負(fù)電.
(3)粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),由牛頓定律可以求出圓周半徑.
(4)畫出圓弧軌跡,如圖2,由偏轉(zhuǎn)角等于圓心角求出圓弧對(duì)應(yīng)的弦長(zhǎng),l=R.
圖2
(5)在求磁場(chǎng)區(qū)域最小面積時(shí),大部分人按照?qǐng)D3去求.
圖3
但是題目只是確定磁場(chǎng)區(qū)域是矩形,并沒有要求邊界是水平和豎直,多數(shù)人這樣做,只是因?yàn)樗季S定勢(shì).
(6)事實(shí)上有更小的矩形區(qū)域如圖4,它的面積為
圖4
策略:一方面物理教師要以此為鑒,對(duì)所設(shè)計(jì)物理情景一定要再三思量、反復(fù)推敲、考慮周密,試題中不留讓學(xué)生產(chǎn)生歧義的漏洞;另一方面教師可以有意地出些能引導(dǎo)學(xué)生開放思維的問題,讓學(xué)生更好地體驗(yàn)物理世界的條件與結(jié)果的對(duì)應(yīng)關(guān)系,為他們?cè)诮窈蟮膶W(xué)習(xí)研究中,應(yīng)用“由結(jié)果反推原因”的物理方法打下基礎(chǔ).
反思:經(jīng)常有學(xué)生拿著題目問筆者,這道題在這里是這個(gè)答案,在另一本書上是那個(gè)答案,怎么回事呀?有的教師會(huì)很煩——因?yàn)閯倓傊v過的題嘛,怎么還會(huì)有問題!其實(shí)這是展現(xiàn)物理教師學(xué)術(shù)水平和對(duì)待問題的態(tài)度的絕佳時(shí)機(jī),往往這個(gè)時(shí)候,學(xué)生的求知欲望強(qiáng)烈,在這種情況下講清道理,學(xué)生的收獲不僅是這道題的答案,更可以學(xué)習(xí)學(xué)到講道理的方法,培養(yǎng)講道理的習(xí)慣,這是我們物理教師教書育人的最好體現(xiàn).