【摘 要】近年來高考題型靈活多變,越來越偏重對能力的考查,不少學(xué)生在解物理試題時(shí),往往會產(chǎn)生“條件不足”之感而束手無策。究其原因,一是學(xué)生審題馬虎,未把握題設(shè)信息條件;二是學(xué)生對有關(guān)物理概念和物理規(guī)律的理解不透;三是學(xué)生不能靈活地將學(xué)到的知識遷移到新的情境中去解決實(shí)際問題。其實(shí),我們?nèi)绻J(rèn)真閱讀,仔細(xì)分析和深入挖掘題目所提供的信息條件就不難發(fā)現(xiàn),在題目的字里行間或示意圖中隱含著我們要覓尋的物理?xiàng)l件。一旦挖掘出這些隱含條件,那么高中物理解題就會變得很輕松了。本文闡述了高中物理解題中挖掘隱含條件的幾種途徑,供參考。
【關(guān)鍵詞】高中物理教學(xué);隱含條件;挖掘途徑
一、從物理模型中挖掘隱含條件
在物理題目中經(jīng)常要對特定物理規(guī)律、物理狀態(tài)以及物理過程進(jìn)行語言上的描述,這種描述的本質(zhì)是要映射出不同的物理模型,而能否準(zhǔn)確的分析研究對象,確定出相應(yīng)的物理模型就成了解題的首要任務(wù)。
在分析物理研究對象和物理過程中,捕捉和探索物體是什么樣的理想模型是解題的首要任務(wù)。受物理具體運(yùn)動形式和研究目的多種條件限制,這些條件往往都是隱含的。如:輕繩隱含了不計(jì)繩質(zhì)量,力只能沿繩子收縮的方向以及繩子上各點(diǎn)的張力相等的條件,理想變壓器隱含了變壓器的輸人功率等于輸出功率的條件等。
物理模型的基本形式有“對象模型”和“過程模型”。“對象模型”是實(shí)際物體在某種條件下的近似與抽象,如質(zhì)點(diǎn)、理想氣體、理想電表等;“過程模型”是理想化了的物理現(xiàn)象或過程,如勻速直線運(yùn)動、自由落體運(yùn)動和豎直上拋運(yùn)動等。有些題目所設(shè)物理模型是不清晰的,不宜直接處理,但只要抓住問題的主要因素,忽略次要因素,恰當(dāng)?shù)貙?fù)雜的對象或過程向隱含的理想化模型轉(zhuǎn)化,就能使問題得以解決。
二、從物理概念中挖掘隱含條件
物理概念是解題的依據(jù)之一,不少物理題的部分條件隱含在相關(guān)的概念中,于是可以從分析概念中去挖掘隱含條件,尋求解題方法。物理概念是在大量經(jīng)驗(yàn)事實(shí)的基礎(chǔ)上,通過進(jìn)一步的抽象概括和推理出來的,具有一定的普遍意義,掌握了它們,就能找出其中的隱含條件。
例1:關(guān)于慣性的說法,下面哪種說法是正確的(? )。
A.物體的運(yùn)動速度越大,慣性越大
B.靜止的物體沒有慣性
C.物體受的力越大,慣性越大
D.任何物體都有慣性
分析:本題隱含著慣性是物體本身的一種屬性,其大小只跟物體的質(zhì)量有關(guān),跟物體的運(yùn)動狀態(tài)以及是否受力無關(guān),因此選D。這類題的特點(diǎn)是:有關(guān)條件隱含在物理概念中,因此學(xué)習(xí)時(shí)必須透徹理解物理概念,挖掘出隱含在物理概念中的條件。
三、從物理規(guī)律中挖掘隱含條件
物理規(guī)律是在大量經(jīng)驗(yàn)事實(shí)的基礎(chǔ)上,通過進(jìn)一步的抽象概括和推理出來的,具有一定的普遍意義,掌握了它們,就能找出其中的隱含條件。
例:—小球以某一初速度沿光滑斜面勻減速上滑,達(dá)頂端時(shí)速度為零,歷時(shí)3s,位移為9m,求其第1s內(nèi)的位移。
分析:此題可以反過來將物體看成做初速為零的勻加速運(yùn)動,由運(yùn)動學(xué)規(guī)律可知,此處存在一個(gè)隱含條件,即在連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)通過的位移之比為:1:3:5,即第1s內(nèi)的位移為1m。
四、從物理過程中挖掘隱含條件
物理過程的分析是解題中的重要一環(huán)。物理過程是由多個(gè)變化的物理狀態(tài)相銜接而成的。其過程有簡單的,有復(fù)雜的,解題時(shí)要冷靜分析各階段的特點(diǎn),找出它們之間的聯(lián)系,找出物理量之間的內(nèi)在聯(lián)系和必備條件,從而找出問題的隱含條件。
有些題目所描述的物理變化過程常有其特定的規(guī)律,而這些規(guī)律就是題中的隱含條件。有些物理題所描述的物理變化過程常有其特定的規(guī)律,而這規(guī)律就是這道題的隱含條件。
例:有一小球質(zhì)量為m,沿著光滑圓環(huán)在豎直平面內(nèi)作圓周運(yùn)動,當(dāng)小球到達(dá)最高點(diǎn)A時(shí),剛好能通過,圓環(huán)的半徑為R,求小球在最低點(diǎn)B的速度?
分析:題中所述小球運(yùn)動到最高點(diǎn)“剛好能通過”就是隱含條件,說明小球到這一點(diǎn)時(shí)它作圓周運(yùn)動的向心力是由它的全部重力提供的,即向心力等于重力。
五、從中臨界狀態(tài)挖掘隱含條件
當(dāng)物體由一種運(yùn)動(或現(xiàn)象、性質(zhì))轉(zhuǎn)變成另一種運(yùn)動(或現(xiàn)象、性質(zhì))時(shí),包含著量變到質(zhì)變的過程,這個(gè)過程隱含著物體的臨界狀態(tài)及其臨界條件,需通過分析、推理來挖掘。
例:放置在水平地面上的物體,質(zhì)量為50kg,受豎直向上的逐漸增大的拉力作用,拉力隨時(shí)間變化的關(guān)系是F=0.8t/N,問經(jīng)過多長時(shí)間物體開始離開地面?
分析:接觸處的彈力減小到零時(shí),是兩個(gè)物體脫離的隱含條件。則在物體離開地面以前,在豎直方向的三個(gè)力作用下物體處于平衡狀態(tài):F+N=G,N=G-F=50-0.8t。之后根據(jù)隱含條件N=0時(shí),物體開始脫離地面,故:50-0.8t=0,t=62.5s。
總之,以上研究對教學(xué)和學(xué)生的學(xué)習(xí)或許有一定的幫助。但是有一些地方還不夠完善。在以后的教學(xué)中,我將繼續(xù)努力,全面挖掘高中物理習(xí)題中隱含條件的方法與策略,用于指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)和教學(xué)工作。
【參考文獻(xiàn)】
[1]李維祥.隱含條件在高中物理解題中的有效挖掘[J].新課程,2012(05)
【作者簡介】
安然,大學(xué)本科;二級教師;研究方向:高中物理教學(xué)。
【重要榮譽(yù)】
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