徐廣利

【摘 要】本文主要列舉習(xí)題論述“一題多變”在高中物理習(xí)題課中的作用?！耙活}多變”使復(fù)雜過程簡單化，簡單問題直接化，極大的提升了學(xué)生分析和解決問題的能力。這一方法在高中物理習(xí)題課評講教學(xué)中極具應(yīng)用和推廣價(jià)值。

【關(guān)鍵詞】高中物理；課堂教學(xué)；一題多變

【中圖分類號】G633.7 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A

【文章編號】2095-3089（2019）04-0256-01

為了充分說明“一題多變”在高中物理習(xí)題課評講中的作用，本文以舉例形式進(jìn)行論述。首先以一道高三物理第一輪復(fù)習(xí)資料上的填空題為例進(jìn)行分析論證。

【例一】電動機(jī)帶動繃緊的傳送帶，上表面始終保持速度v0=2米/秒向上運(yùn)行，傳送帶與水平面間的夾角為300。現(xiàn)把一質(zhì)量為m=10kg的工件輕輕地放在皮帶的底端，經(jīng)過一段時(shí)間后，工件被傳送到高h(yuǎn)=2m的平臺上。已知工件與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)μ=32，除此以外不計(jì)其它損耗，則在皮帶傳送工件的過程中，產(chǎn)生的內(nèi)能是焦耳，電動機(jī)增加消耗的電能為焦耳（取g=10m/s2）。

現(xiàn)在我們對此題進(jìn)行分析，工件的運(yùn)動可以分成兩個階段，第一階段是工件由速度為0勻加速到v0；第二階段是工件以v0的速度并相對傳送帶靜止運(yùn)動到平臺上，兩段的總位移應(yīng)該是：

s=hsinθ=2h=4m內(nèi)能在第一階段產(chǎn)生，先把它求出來：

第一階段工件的加速度

a=μmgcosθ-mgsinθm=（μcosθ-sinθ）g=（32-32-12）×10=2.5（m/s2）

時(shí)間 ：

t1=v0a=22.50.8（s）

位移：

S1=v022a=42×2.50.8（s）

摩擦力對工件做的功：

wf=μmgs1cosθ=32×10×10×32×0.8=60（J）

這些功全部轉(zhuǎn)化為工件的機(jī)械能。

在t1=0.8s內(nèi)皮帶運(yùn)行地位移為：

s′=v0t1=2×0.8=1.6（m）

皮帶克服摩擦力所作的功力為：

w′f=fs′=μmgs′cosθ=32×10×10×32×1.6=120（J）

根據(jù)能量守恒，產(chǎn)生的內(nèi)能應(yīng)為

E內(nèi)=w′f-wf=120-60=60（J）

第二階段工件的位移為：

S2=S-S1=4-0.8=3.2（m）

靜摩擦力做功：

w2=mgs2sinθ=10×10×12×3.2=160（J）

這些功全部用來增加工件的重力勢能，所以電動機(jī)增加消耗的電能為：

△E=mgh+12mv02+E內(nèi)=w′f+w2=120+30=280（J）

即題中兩個空分別應(yīng)填60和280。

這道題考察到了較多的力學(xué)知識，也涉及到較復(fù)雜的能量轉(zhuǎn)化過程，直接拿給我所教的高一學(xué)生做，幾乎無一人能獨(dú)立完成。教學(xué)中，我就在課堂上按以上過程比較仔細(xì)的在黑板上講解了一遍后，多數(shù)學(xué)生仍掌握不好，經(jīng)過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，學(xué)生對第一階段滑動摩擦力對工件做的功wf與傳送帶克服摩擦所做的功w′f不相等的結(jié)論不易得出。很多學(xué)生認(rèn)為工件與傳送帶之間這一對相互作用的摩擦力大小相等，方向相反，做功在大小上應(yīng)該相等，抓不住這兩個力分別作用在兩個物體上作用距離不同這一關(guān)鍵。這是因?yàn)樗麄兘?jīng)驗(yàn)不足，題目過程較復(fù)雜又無法直接得出結(jié)論。于是，我就把這道題進(jìn)行了修改，在第一空的前面再增加四個空：“在工件加速過程中，工件的位移是米，傳送帶運(yùn)行的位移是米，摩擦力對工件所做的功是焦，傳送帶克服摩擦力所做的功是焦?！边@四個空可以通過簡單的計(jì)算直接得出，學(xué)生不難完成，有了這四個結(jié)論，再去完成后面兩空就容易得多了。經(jīng)過這一改變，使復(fù)雜過程簡單化，簡單問題直接化。經(jīng)過一題多變的訓(xùn)練，學(xué)生可以積累經(jīng)驗(yàn)，增加分析問題和解決問題的能力。

上面的改變只是把物理過程分解了，是難點(diǎn)分散，題的基本內(nèi)容并沒有改變。若要照顧到基礎(chǔ)更差的學(xué)生，可以改變條件，降低難度，比如把傳送帶改為水平，使工件由一端傳送到另一端。如果要讓成績好的學(xué)生得到進(jìn)一步訓(xùn)練，還可以改變傳送帶的運(yùn)行方向，使工件由頂端傳送到底端等。通過把物理題所涉及的過程和狀態(tài)、條件和結(jié)論改變或調(diào)換，可以涉及更多更廣泛的物理知識和物理過程。

然后，下面再列舉一道高中物理運(yùn)動學(xué)問題進(jìn)行分析論證。

【例二】某小車在水平公路上剎車時(shí)速度為5m/s，剎車后以0.4 m/s2的加速度做勻變速運(yùn)動，通過30m的位移需要多少時(shí)間？

此題的求解過程并不難，以初速度方向?yàn)檎?，由s=v0t+12at2得：30=5t+12×0.4t2

解得： t1=10（s）， t2=15（s）。

這兩個解用數(shù)學(xué)方法演算都是正確的，但從物理實(shí)際出發(fā)，車經(jīng)過一段時(shí)間完成位移30m，到達(dá)某點(diǎn)A，若繼續(xù)前進(jìn)，減速到零，仍以原來加速度運(yùn)行，可以再回到A點(diǎn)，相對于起點(diǎn)，位移也是30m。所以較長的時(shí)間t2對應(yīng)于車停后又退回A點(diǎn)的總運(yùn)行時(shí)間。因車在剎車后，是不會后退的，所以應(yīng)取較短的時(shí)間值10s。我們說t2=15s不合理（或稱無意義），特舍去。

如果我們把上題改成：“汽車以v0=5m/s的初速度沖上某一光滑斜坡，同時(shí)關(guān)閉發(fā)動機(jī)，以與v0相反的0.4m/s2的加速度做變速運(yùn)動，通過30m的位移需要多長時(shí)間？”這樣汽車的速度減小到零后就要返回，t1和t2兩個解就都變得有意義了。

把上題作上述改變，看起來很簡單，但卻包含著深刻的辯證思想，在一定條件下不正確的東西，條件改變后就可能是正確的。像上面的例子可以列舉出很多，由此引伸到物理知識的學(xué)習(xí)上，任何一個物理公式或定律、定理，都只能在一定條件下成立，也只能在這樣的條件下使用才是正確的。如物體保持靜止或勻速直線運(yùn)動的條件是受合外力為零；機(jī)械守恒的條件是重力和彈力以外的力不做功；動量守恒的條件是物體系統(tǒng)不受外力或所受外力的合力為零；整個牛頓的經(jīng)典力學(xué)理論只能對宏觀低速物體成立；氣體的實(shí)驗(yàn)定律和氣態(tài)方程對實(shí)際氣體的使用條件是壓強(qiáng)不太大，溫度不太低等。但是，很多同學(xué)在使用物理公式和定律、定理時(shí)，卻不注重它們的適用條件，常常出現(xiàn)錯誤。教師教學(xué)過程中通過把物理題的條件進(jìn)行改變，使無意義的解變得有意義，或使有意義的解變得無意義，可以培養(yǎng)學(xué)生的辯證思維能力，并能正確地使用這些知識解決實(shí)際問題，極大的提高解題能力。

當(dāng)然，高中物理習(xí)題的“一題多解”是極其重要的，需加強(qiáng)訓(xùn)練。但它的目標(biāo)固定，只是通過不同途徑去達(dá)到目標(biāo)，并且也不是每一道物理題都有多種解法。但相對而言“一題多變”則更加靈活，可以涉及更多更廣泛的物理知識和物理過程。多做一些這方面的訓(xùn)練，對幫助學(xué)生系統(tǒng)的掌握知識，靈活的應(yīng)用知識具有很大的益處。特別是針對高三進(jìn)入復(fù)習(xí)階段，學(xué)生對物理概念、規(guī)律、公式等基礎(chǔ)知識都有了一定的積累，但是掌握得不全面，理解得不深刻，不能靈活正確的應(yīng)用的普遍現(xiàn)象。教師在課堂上如果只把物理基礎(chǔ)知識排列出來，平鋪直敘，學(xué)生常常覺得乏味，不感興趣，教學(xué)效果不好。然而我們用“一題多變”的方式把物理知識“引”出來，讓這些知識為解決問題而直接存在，這樣就可以把理論和應(yīng)用有機(jī)的結(jié)合起來，讓學(xué)生感覺到“立竿見影”的效果，自然就會激起學(xué)習(xí)興趣，主動的投入到復(fù)習(xí)當(dāng)中。

總之，教師不僅在高中物理習(xí)題課中可進(jìn)行“一題多變”，也可以啟發(fā)學(xué)有所長、基礎(chǔ)較好的學(xué)生在做題時(shí)，把已知和未知換一換，把條件和問題改一改，這樣對幫助學(xué)生拓寬思維，提升學(xué)習(xí)興趣，提高解題能力也會起到事半功倍的作用。

參考文獻(xiàn)

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