摘 要:高中物理解題中應(yīng)注重認(rèn)真審題,提煉有用信息,緊扣試題題眼,積極聯(lián)系所學(xué),巧妙的破題.為使學(xué)生能夠盡快的識別、緊扣題眼順利的解題,應(yīng)注重做好解題的示范,使學(xué)生在解題中少走彎路,提高解題效率.
關(guān)鍵詞:高中物理;體驗;優(yōu)化;解題
中圖分類號:G632文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1008-0333(2021)34-0101-02
收稿日期:2021-09-05
作者簡介:梁秀梅(1974.6-),女,廣西平果人,本科,中學(xué)一級教師,從事高中物理教學(xué)研究.
“題眼”是解答高中物理習(xí)題的關(guān)鍵,其中習(xí)題中的“剛好”、“恰好”以及與運動相關(guān)的描述都屬于題眼.教學(xué)中應(yīng)在明確“題眼”的基礎(chǔ)上積極聯(lián)系所學(xué),結(jié)合題干中的參數(shù)列出相關(guān)的物理方程順利解題.
一、受力分析問題
圖1如圖1為豎直插銷的側(cè)視圖,其中A可水平向右移動,B豎直移動將插銷啟動.其中兩者接觸面和水平方向成45°角,摩擦因數(shù)為μ,忽略槽和A、B間的摩擦.若B的質(zhì)量為m,則啟動插銷加在A上水平力F的最小值為().
A.mg1+μB.mg1-μ
C.(1+μ)mg1-μD.(1-μ)mg1+μ
該題屬于受力分析類問題,“題眼”有:“水平向右移動”、“豎直向上移動”、“45°角”、“最小值”.其中“水平向右移動”、“豎直向上移動”有助于理清物體運動狀態(tài),“45°角”是列物理方程的關(guān)鍵參數(shù).“最小值”屬于臨界,是列物理方程的關(guān)鍵.把握這些題眼,運用受力分析知識,選取不同的研究對象,不難解答.
插銷啟動,F(xiàn)最小的臨界條件為B剛好受力平衡.以B為研究對象,在豎直方向上由mg+fcos45°=FABsin45°;以A為研究對象,在水平方向上由FBAcos45°+fsin45°=F,f=μFAB=μFBA,聯(lián)立得到F=(1+μ)mg1-μ,選擇C項.
二、平拋運動問題
網(wǎng)球運動深受人們的喜愛.如圖2在體育課上某位學(xué)生在邊界A處正上方的B點將網(wǎng)球水平向右擊出,剛好過往網(wǎng)C的上邊緣落在D點,忽略空氣阻力,若AB=h1,網(wǎng)高h(yuǎn)2=5h19,AC=x,重力加速度為g,則().
圖2
A.落點D距離網(wǎng)的水平距離為x3B.網(wǎng)球的初速度大小為xgh1
C.若擊球速度不足20h127,則無論球的初速度多大,均不可能落在對方界內(nèi)
D.保持擊球高度不變,求的初速度v0只要不大于x2gh1h1,一定落在對方界內(nèi)
該題考查學(xué)生靈活運用平拋運動知識解決實際問題的能力.該題的“題眼”有:“邊界的正上方”、“剛好”、“邊緣”以及給出的各類參數(shù).解題時需要聯(lián)系所學(xué)合理的選取運動過程,借助對應(yīng)的物理方程構(gòu)建不同參數(shù)之間的關(guān)系.
由平拋運動規(guī)律可得:h1=12gt12,h1-h2=12gt22,x+xCD=v0t1,x=v0t2,聯(lián)立解得xCD=12x,v0=x9g8h1,t1=2h1g,t2=8h19g,A、B兩項均錯.若球剛好接觸網(wǎng)和壓界,設(shè)擊球高度為h′,則h′=12gt′21,h′-h2=12gt′22,2x=v0t′1,x=v0t′2,解得h′=20h127,C項正確.擊球高度不變,要想落在對方界內(nèi),則平拋的最大速度vmax=2xt1=x2gh1h1,最小速度為vmin=xt2=3x2gh14h1,D項錯誤.
三、行星運動問題
如圖3,質(zhì)點a的質(zhì)量為m1,質(zhì)點b的質(zhì)量為m2,兩者在星球C的萬有引力作用下在同一平面逆時針做勻速圓周運動,兩者的周期之比為1:8,軌道半徑分別為ra,rb,從圖中位置在b運動的一周的過程中().
圖3
A.a、b軌道的半徑之比為1∶4
B.a、b距離最近的次數(shù)為8次
C.a、b距離最遠(yuǎn)的次數(shù)為9次
D.b、c共線次數(shù)為16次
該題主要考查運用開普勒定律解題的靈活性.該題的“題眼”有:“同一平面”、“勻速圓周運動”、“周期之比”、“b運動一周”以及給出的各選項.其中通過各選項給出的提示,聯(lián)系行星追及問題可結(jié)合a、b運動的時間差構(gòu)建對應(yīng)的方程.
由開勒第三定律可得r3a/T2a=r3b/Tb2,而Ta/Tb=1∶8,代入得到ra/rb=1/4,A項正確.設(shè)間隔t時a、b相距最近,則(2π/Ta-2π/Tb)t=2π,則t=TaTb/(Ta-Tb)=Tb/7,則最近次數(shù)n=Tb/t=7,B項錯誤.當(dāng)a、b共線時,設(shè)運動的時間為t′,則(2π/Ta-2π/Tb)t′=π,則t′=TaTb/2(Ta-Tb)=Tb/14,則共線次數(shù)n′=Tb/t′=14,其中7次最近,7次最遠(yuǎn).CD兩項錯誤.選擇A項.
四、功能問題
如圖4,一物塊從M點沿傾圖4角為θ的斜面向下運動,達(dá)到水平面上的N點時的速度為剛好為v(過斜面和水平面接觸點無能量損失).物塊和斜面、水平面的摩擦因數(shù)相等.將斜面的傾角調(diào)大,其中點K為斜面和MN連線的交點,Q點等高于M點,則物塊().
A.由Q點靜止釋放,到達(dá)N點的速度等于v
B.由Q點靜止釋放,到達(dá)N點的速度小于v
C.由K點靜止釋放,到達(dá)N點的速度等于v
D.由K點靜止釋放,到達(dá)N點的速度小于v
該題考查動能定理知識,難度較大.該題的“題眼”有:“傾角為θ的斜面”、“剛好”、“無能量損失”、“摩擦因數(shù)相等”、“傾角調(diào)大”、“等高”以及給出的圖示.解題在抓住這些“題眼”的同時,需要具備靈活的思維,根據(jù)題干創(chuàng)設(shè)的情境合理的設(shè)出相關(guān)的參數(shù).
剛開始時,設(shè)物塊和水平面之間的高度為h,物塊和斜面、水平面的動摩擦因數(shù)為μ,在水平面上的位移為s水,由動能定理可得:mgh-μmgcosθ·hsinθ-μmgs水=12mv2.當(dāng)從Q點釋放時cosθ/sinθ變小,則由上述公式可知達(dá)到N點的速度大于v.設(shè)MN連線的長為L,其與水平面的夾角為α,物塊從M點運動到N點時,在斜面上摩擦力做的功和在斜面投影的水平面上做的功相等,由動能定理得到mgLsinα-μmgLcosα=12mv2,L(mgsinα-μmgcosα)=12mv2,由K靜止釋放時,α不變,L減小,因此,到達(dá)N點的速度小于v.綜上選擇D項.
高中物理習(xí)題情境復(fù)雜多變,其中“題眼”是解題的關(guān)鍵.教學(xué)中應(yīng)注重相關(guān)理論知識的講解,使學(xué)生掌握常見物理情境中的“題眼”,并能具體問題具體分析,準(zhǔn)確的識別“題眼”.同時,結(jié)合具體教學(xué)進(jìn)度優(yōu)選精講相關(guān)例題,展示應(yīng)用“題眼”破題的相關(guān)細(xì)節(jié)以及注意事項,靈活運用所學(xué)的幾何知識搞清楚相關(guān)參數(shù)之間的關(guān)系,積極聯(lián)系所學(xué)相關(guān)的物理規(guī)律,保證列出物理方程的正確性.
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