學(xué)好物理　其實簡單

2015-02-25 02:15朱建武

物理之友 2015年2期

朱建武

(江蘇省如東縣馬塘中學(xué)，江蘇　如東　226401)

學(xué)好物理其實簡單

朱建武

(江蘇省如東縣馬塘中學(xué)，江蘇如東226401)

名師簡介：朱建武，江蘇省高中物理特級教師、正高級教師.江蘇省優(yōu)秀教育工作者、南通市高中物理學(xué)科帶頭人、南通市“226培養(yǎng)工程”中青年科學(xué)技術(shù)帶頭人.曾赴九個省份作報告和講座，在全國和省級刊物上發(fā)表論文60多篇.

摘要：本文從培養(yǎng)良好思維習(xí)慣、掌握思維方法、彰顯思維威力等三方面，闡述了高中物理教學(xué)中如何培養(yǎng)學(xué)生既能夠“文理相通”、又能夠“圖式并用”，迅速提升分析解決物理問題的能力，進而真正感受到“學(xué)好物理，其實簡單”.

關(guān)鍵詞：學(xué)好物理；文理相通；圖式并用

不少學(xué)生反映物理難學(xué)，物理難學(xué)的重要的原因之一是“不會學(xué)，學(xué)不得法”，而成功的學(xué)法就是八個字：文理相通，圖式并用.

文，指物理問題中的“文字表述”，它包含了重要的物理信息及條件.理，指物理問題中蘊含的“物理之理”，即物理實質(zhì)、規(guī)律及結(jié)論.文理相通，指既能由文到理，透過問題中的“文字表述”，發(fā)現(xiàn)、確認其中遵循的“物理之理”；又能由理到文，將“物理之理”進行科學(xué)的思辨和“文字表述”.文理相通了，就能見文思理、文之有理、理之成文.文理相通了，審題時不再走馬觀花，而能明察秋毫，隱含條件等文中之理一目了然；解答時也不再霧里看花，而能涇渭分明，規(guī)律聯(lián)系等方法技巧運用自如.

圖，包括物理情景示意圖、受力分析圖、矢量關(guān)系圖以及各種物理量之間的關(guān)系圖像.式，包括物理量的定義式和決定式、物理規(guī)律的表達式和推論式.圖式并用，指既能讀圖、識圖、作圖、用圖，又能列式、變式、推導(dǎo)式、討論式，綜合運用圖和式，由圖到式、由式到圖，解析物理問題時不再無從下手，而能氣定神閑，只要圖式并用，就能得心應(yīng)手.

在高中物理教學(xué)中，如何培養(yǎng)學(xué)生既能夠“文理相通”，又能夠“圖式并用”，使學(xué)生分析解決物理問題的能力迅速提升，真正感受到“學(xué)好物理，其實簡單”，筆者以為要從以下三方面努力.

1引導(dǎo)示范，培養(yǎng)“文理相通、圖式并用”的思維習(xí)慣

在教學(xué)中，通過引導(dǎo)示范，要求學(xué)生養(yǎng)成良好的思維習(xí)慣，凡要分析解決任何問題，必須從兩個方面思考：一是弄清楚“文字表述”說明了什么“物理之理”？二是該畫出什么圖、列出哪些公式，才能求解未知量？

例1(2014江蘇高考題)已知地球的質(zhì)量約為火星質(zhì)量的10倍，地球的半徑約為火星半徑的2倍，則航天器在火星表面附近繞火星做勻速圓周運動的速率約為().

A. 3.5km/sB. 5.0km/s

C. 17.7km/sD. 35.5km/s

感悟：通過一句“文”、一個“理”、二個“圖”、三個“式”，有根有據(jù)、明明白白解決了問題.

圖1

例2(2014江蘇高考題)如圖1所示，一圓環(huán)上均勻分布著正電荷，x軸垂直于環(huán)面且過圓心O，下列關(guān)于x軸上的電場強度和電勢的說法中正確的是().

A.O點的電場強度為零，電勢最低

B.O點的電場強度為零，電勢最高

C.從O點沿x軸正方向，電場強度減小，電勢升高

D.從O點沿x軸正方向，電場強度增大，電勢降低

感悟：顯然，由“文”到“理”、畫“圖”列“式”，正是分析解決問題不可或缺的關(guān)鍵.

2對比歸納，掌握“文理相通、圖式并用”的思維方法

對于大多數(shù)物理問題，都要運用“文理相通、圖式并用”的思維方法來分析解決，但是具體的思維過程各有特點，經(jīng)過對比歸納就能發(fā)現(xiàn)其中的奧妙.

例3(2014江蘇高考題)一汽車從靜止開始做勻加速直線運動，然后剎車做勻減速直線運動，直到停止.下列速度v和位移x的關(guān)系圖像中，能描述該過程的是().

感悟：既要能由“文”見“理”，也要能由“圖”見“理”，有時甚至要“圖”“文”結(jié)合才能揭示其“理”；由現(xiàn)有的“圖”，“圖”“式”并用也許能直接解決問題，但通過“變圖”或者“補圖”或者重新“作圖”，新“圖”新“式”巧妙結(jié)合，分析、推證往往更有說服力.

圖3

A.當F<2μmg時，A、B都相對地面靜止

C.當F>3μmg時，A相對B滑動

感悟：“文理相通”是基礎(chǔ)，“圖式并用”有側(cè)重.“并用”不是“并重”.剛才的解析中，大量“討論式”成為破解問題的“主力軍”.

3攻堅克難，彰顯“文理相通、圖式并用”的思維威力

烈火見真金，真正好的思維方法，不僅要形成習(xí)慣、掌握要領(lǐng)，更要反復(fù)磨練、達到爐火純青.

例5(2014江蘇高考題)如圖4所示，在勻強磁場中有一傾斜的平行金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間距為L，長為3d，導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為θ，在導(dǎo)軌的中部刷有一段長為d的薄絕緣涂層.勻強磁場的磁感應(yīng)強度大小為B，方向與導(dǎo)軌平面垂直.質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒從導(dǎo)軌的頂端由靜止釋放，在滑上涂層之前已經(jīng)做勻速運動，并一直勻速滑到導(dǎo)軌底端.導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直，且僅與涂層間有摩擦，接在兩導(dǎo)軌間的電阻為R，其他部分的電阻均不計，重力加速度為g.求：

(1)導(dǎo)體棒與涂層間的動摩擦因數(shù)μ；

(2)導(dǎo)體棒勻速運動的速度大小v；

(3)整個運動過程中，電阻產(chǎn)生的焦耳熱Q.

圖4

感悟：“文”、“理”、“圖”、“式”密切相關(guān)，“四箭”齊發(fā)、水到渠成.

例6(2014江蘇高考題)某裝置用磁場控制帶電粒子的運動，工作原理如圖5所示.裝置的長為L，上下兩個相同的矩形區(qū)域內(nèi)存在勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小均為B、方向與紙面垂直且相反，兩磁場的間距為d.裝置右端有一收集板，M、N、P為板上的三點，M位于軸線OO′上，N、P分別位于下方磁場的上、下邊界上.在紙面內(nèi)，質(zhì)量為m、電荷量為-q的粒子以某一速度從裝置左端的中點射入，方向與軸線成30°角，經(jīng)過上方的磁場區(qū)域一次，恰好到達P點.改變粒子入射速度的大小，可以控制粒子到達收集板上的位置.不計粒子的重力.