龔語晨 龔宇昊
摘要:“一題多解”是指針對同一道題目,建立不同的物理模型或從不同的角度進(jìn)行分析,應(yīng)用不同的知識點(diǎn)或者解題方法來解答.在高中物理學(xué)習(xí)中,嘗試對物理題目進(jìn)行多角度的分析,既可以充分回顧并運(yùn)用已學(xué)過的物理知識,還可以進(jìn)一步深刻理解題目中的豐富信息,從而更加有效地建立物理圖景和掌握物理思維方法.
關(guān)鍵詞:高中物理;一題多解;物理模型
在高中物理學(xué)習(xí)中,經(jīng)常會將典型習(xí)題進(jìn)行歸類,這樣做的好處是可以熟悉題目所采用的物理模型,并相應(yīng)地使用適合的知識和方法來處理,對提髙復(fù)習(xí)效率是有益的.但同時(shí)也會帶來弊端,即容易形成思維定勢,如果模型發(fā)生改變,很有可能原有的方法不能解決問題或者能解決但過程繁瑣.“一題多解”是指針對同一道題目,可以建立不同的物理模型或從不同的角度進(jìn)行分析,應(yīng)用不同的知識點(diǎn)或者解題方法來解答.因此“一題多解”不僅可以打破學(xué)生的思維定勢,還能夠激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性,在遇到難題時(shí)也能積極思考,從多側(cè)面解析試題,想出解決方法.
1等效思維,化繁為簡
若遇到的物理現(xiàn)象、物理過程比較復(fù)雜,而恰好存在一種在描述上可以替換的模型與之等效,則可用等效思維方法將問題化繁為簡,使問題得以解決.
例1一架飛機(jī)在高空中沿水平方向做勻加速直線飛行,每隔相同的時(shí)間空投一個(gè)物體,不計(jì)空氣阻力.地面觀察者畫出了某時(shí)刻空投物體的4幅情景圖(如圖1),其中可能正確的是()
1.1定性分析
從飛機(jī)上釋放物體,不考慮空氣阻力,物體做平拋運(yùn)動(dòng).因?yàn)轱w機(jī)做勻加速直線運(yùn)動(dòng),所以每次空投物體時(shí),物體初速度越來越大;在豎直方向上物體只受重力,做自由落體運(yùn)動(dòng),所以幾個(gè)物體之間的間隔無論水平還是豎直方向上都是下大上小.可以排除B、D選項(xiàng),但A、C選項(xiàng)不易區(qū)分.
1.2常規(guī)計(jì)算方法
1.3等效法分析解答
如圖1可以看出,幾個(gè)物體的空間位置是以地 面為參照物,則可以建立一個(gè)與飛機(jī)相對靜止的參考系,此參考系具有水平向右的加速度a(非慣性系),要保持牛頓定律在該參考系中成立,需要引入慣性力,慣性力對物體產(chǎn)生的加速度大小為a,方向水平向左.
這里就用到了等效思維,該題目等效為:在靜止的飛機(jī)上,每隔相同的時(shí)間t釋放一個(gè)物體,該物體的初速度為零,物體受慣性力而具有水平向左的加速度a,受重力而具有豎直向下的加速度g,因此物體被空投后做初速度為零的斜向左下的勻加速直線運(yùn)動(dòng).
2注重整體,簡化中間量
在解決無機(jī)械能損失的問題時(shí),如果將關(guān)注點(diǎn)放在始末狀態(tài)的整體描述上,則可以避開復(fù)雜的中間過程計(jì)算,從而達(dá)到簡化分析迅速得到結(jié)論的目的.
例2(2017年高考理綜全國卷n第17題)如圖2,半圓形光滑軌道固定在水平地面上,半圓的直徑與地面垂直.一小物塊以速度v從軌道下端滑入軌道,并從軌道上端水平飛出,小物塊落地點(diǎn)到軌道下端的距離與軌道半徑有關(guān),此距離最大時(shí),對應(yīng)的軌道半徑為(重力加速度為g)
A.v2/16g
B.v2/8g
C.v2/4g
D.v2/2g
2.1一般解答分析
2.2整體考慮,關(guān)注始末狀態(tài)
無論是第一階段的圓周運(yùn)動(dòng)還是第二階段的平拋運(yùn)動(dòng),均只有重力做功,且整個(gè)過程中重力做功為零.因此對小物塊而言,最后落地時(shí)的動(dòng)能和初始動(dòng)能相等.
從以上兩道例題可以看出,一題多解對培養(yǎng)物理思維是有益的,求解過程源于對題目本身隱含信息的不同解讀.在高中物理學(xué)習(xí)中,嘗試對物理題目進(jìn)行多角度的分析,既可以充分回顧并運(yùn)用已學(xué)過的物理知識,還可以進(jìn)一步深刻理解題目中的豐富信息,從而更加有效地建立物理圖景和掌握物理思維方法.參考文獻(xiàn):
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