陳博
摘 要:以三道高一題目為例,解析比較法的應(yīng)用,并為學(xué)生培養(yǎng)比較意識,提高分析能力,學(xué)好物理提出建議。
關(guān)鍵詞:比較法;高一習(xí)題;應(yīng)用
高中物理考查更高更強的分析能力,而教師更注重知識的構(gòu)建,缺少科學(xué)方法的歸納和強調(diào)。學(xué)生在習(xí)題中處處碰壁,也不能適應(yīng)提倡核心素養(yǎng)的時代。高一所學(xué)眾多方法的基礎(chǔ)是“比較法”。它是確定研究對象之間差異點和共同點的思維過程和方法。下面列舉三道例題,分析比較法的應(yīng)用意在幫助學(xué)生形成獨立思考和解決問題的能力。
例1物體做直線運動,其位移時間關(guān)系為x=0.5t+t2(m),當(dāng)速度為3m/s時,求物體已運動時間( )
A.1.25 s B.2.5 s C.3 s D.6 s
解析:對x關(guān)系式展開分析,回想所學(xué)物理規(guī)律,不難比較得到,只有勻變速直線運動才有時間的二次方關(guān)系。聯(lián)想位移公式x=v0t+ at2,并和題目所給關(guān)系比較發(fā)現(xiàn),t的一次項和二次項都對上了,那么前面的系數(shù)也應(yīng)是一一對應(yīng)關(guān)系。這樣比較得到,此運動不僅是勻變速直線運動,而且v0=0.5m/s,a=2m/s2。剩下的問題就是把速度公式變形得到t= ,代入數(shù)值,計算出答案A。
思考:比較題目和我們所學(xué)規(guī)律公式,找出相同或相似點,類比轉(zhuǎn)化運用。
例2兩等長細(xì)線串接兩質(zhì)量相等小球a、b,并懸掛于O點?,F(xiàn)在兩小球上分別施加水平力2F和F,則此裝置平衡時的位置可能是( )
解析:設(shè)串接a、b兩小球的線1、線2與豎直方向夾角分別為α、β。觀察圖的異同發(fā)現(xiàn)就是比較α、β的大小關(guān)系。都用矢量三角形法分析:α可用整體法,a、b系統(tǒng)受重力2mg,水平向右合力F和斜向左上方拉力T1;同理對b可得到類似的圖。若畫在一個圖上,比較發(fā)現(xiàn),水平方向的力都等于F,而豎直方向的力是兩倍關(guān)系,則可直接比較出α<β。故選C。
思考:同一題目內(nèi)的分析比較,有助于我們簡化問題,找到問題本質(zhì)。
例3質(zhì)量分別為2m和m的兩物塊A、B靜止疊放在水平地面。A、B間動摩擦因數(shù)為μ,B與地間動摩擦因數(shù)為 μ。設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,已知g?,F(xiàn)對A施加一水平拉力F,則
( )
A.當(dāng)F<2μmg時,A、B都相對地面靜止
B.當(dāng)F= μmg時,A的加速度為 μg
C.當(dāng)F>3μmg時,A相對B滑動
D.無論F為何值,B的加速度不會超過 μg。
解析:比較選項后分類:一是計算A、B加速度,二是判斷相對運動。如果由靜止開始,A是否相對B滑動,就是比較A、B的加速度;B能否相對地滑動,就是比較B所受A和地摩擦力的關(guān)系,也可等效分析A、B整體水平受力情況來判斷。A、B整體受力:
f上限是最大靜摩擦力 μmg,若F比它大,則B開始運動。B運動后,AB間摩擦力f1最大值2μmg,是動力;地對B摩擦力f,是阻力。F無論何值,B加速度都不會超過 μg。
在F作用下A會因摩擦帶動B運動,根據(jù)經(jīng)驗比較,aA>aB、aA>a整都會導(dǎo)致相對運動。aA= >a整= ,解得F>3μmg。若F小于此值,兩者相對靜止一起加速。F= μmg時,用整體法計算aA= μg。故選BCD。
分析拉動A時,學(xué)生易受F外>fm靜止物體被拉動的影響而得到F>2μmg。對A寫出F-f1=2ma,比較發(fā)現(xiàn),右邊比靜止時多一個2ma,故F要大些。
思考:積累比較經(jīng)驗,養(yǎng)成比較分析的習(xí)慣;多歸納總結(jié),跳出常識誤區(qū)。
比較法在分析物理習(xí)題中有重要作用,在此給高一學(xué)生提供幾點建議:認(rèn)真學(xué)好物理概念和規(guī)律,熟記物理模型,這是比較的前提;遇到問題要和熟悉的物理知識、方法或情景比較,先找相同或相似點,再分析差異,并考慮可否通過對稱、等效、逆向思維等轉(zhuǎn)化、類比所掌握內(nèi)容,然后選擇恰當(dāng)方法解決問題,這是比較法的運用和積累;學(xué)會梳理,每隔一段時間用縱橫比較的方法歸類整合,減輕記憶負(fù)擔(dān),提高比較能力。如果學(xué)生在高一能重視比較法的運用和積累,則會在艱澀難懂的物理世界中輕松遨游,并達(dá)到培養(yǎng)自身核心素養(yǎng)的目標(biāo)。
參考文獻:
[1]張憲魁.物理科學(xué)方法教育[M].青島:中國海洋大學(xué)出版社,2015:53-56.
[2]胡國強.比較法在物理教學(xué)中的應(yīng)用[J].物理通報,2007(11):28-29.
編輯 高 瓊