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分析“物理過程”,就是通過人腦的思維整理,將比較復(fù)雜的物理過程,分解成幾個(gè)簡(jiǎn)單狀態(tài)或子過程,以便從“分析復(fù)雜的整體過程”變成“分析多個(gè)簡(jiǎn)單過程”,并找出幾個(gè)簡(jiǎn)單狀態(tài)或子過程之間的相互聯(lián)系。通過這種分析,應(yīng)使學(xué)生能在頭腦中形成生動(dòng)而清晰的物理情景,找到解決問題的辦法。
物理是一門公認(rèn)的學(xué)習(xí)難度較高的學(xué)科,在學(xué)習(xí)過程中,有相當(dāng)一部分學(xué)生只是對(duì)概念和公式進(jìn)行簡(jiǎn)單的記憶,并沒有真正思考。用這樣的方法學(xué)習(xí)物理會(huì)將學(xué)習(xí)陷入一種被動(dòng)的、甚至寸步難行的局面,常見的現(xiàn)象就是學(xué)生“課上能聽懂,課下不會(huì)做,錯(cuò)題及時(shí)改,再遇依舊錯(cuò)”。這就導(dǎo)致學(xué)生對(duì)物理有了恐懼的情緒,甚至產(chǎn)生放棄物理的念頭。
在學(xué)生學(xué)習(xí)物理的過程中,之所以會(huì)出現(xiàn)上述問題,主要是因?yàn)閷W(xué)生在解決物理問題時(shí),常常“想當(dāng)然”地去“覺得”、去“認(rèn)為”,而沒有從物理的角度去分析物理過程。分析物理過程的能力要求的是學(xué)生在熟知物理概念的基礎(chǔ)上,對(duì)物理情境發(fā)生變化的因果關(guān)系做出正確的分析和判斷,這樣學(xué)生就會(huì)有比較清晰的思路,能夠幫助學(xué)生解決一些復(fù)雜的問題,所以培養(yǎng)學(xué)生分析物理過程的能力至關(guān)重要??v觀近幾年的中考試題不難發(fā)現(xiàn),當(dāng)前的考試除了考查學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握情況外,更多的是考查學(xué)生對(duì)知識(shí)的應(yīng)用,考查學(xué)生的理解能力和分析推理能力,注重物理情景的分析。
如果一道題,你把物理過程分析得一清二楚了,只要基礎(chǔ)知識(shí)過關(guān),不愁做不出來。那么,如何把整個(gè)物理情境中的不同物理過程分析清楚呢?
1.認(rèn)真審題,捕捉關(guān)鍵詞語(yǔ),挖掘隱含條件。審題過程是分析加工的過程,在讀題時(shí)不能只注意那些直接給出的具體數(shù)字或字母等,應(yīng)該根據(jù)已知的物理概念以及物理情境中可能出現(xiàn)的特殊點(diǎn),去扣住常用的關(guān)鍵詞,例如:“光滑”“二力平衡”“靜止”“漂浮”“懸浮”“最多”“至少”“最大”“最小”等。捕捉到關(guān)鍵詞后,我們不僅要知道其本身的意義,還要明白藏于其中的其他含義。
2.不論是難題還是簡(jiǎn)單題,都要畫圖,并在對(duì)應(yīng)位置標(biāo)注已知條件,輔助自己理解。畫圖能夠?qū)⒊橄笏季S變?yōu)樾蜗笏季S,能夠更有效更準(zhǔn)確地分析出物理過程。有的題只需畫出草圖就可以,有的題則需要利用尺規(guī)工具作出比較精確的圖,以顯示出較好的幾何關(guān)系(例如光學(xué)作圖)。畫好圖以后,還要把之前通過審題提煉出的已知條件,都標(biāo)注在圖中對(duì)應(yīng)的位置上,便于對(duì)物理過程的進(jìn)一步分析。簡(jiǎn)單的題一般只需用一幅圖來就可以完成對(duì)該狀態(tài)的分析;而學(xué)生遇到的較難的題目,則往往都需要用至少兩幅圖來分析不同狀態(tài)下的情況,從而分析不同狀態(tài)間的聯(lián)系和變化情況,即動(dòng)態(tài)分析。
3.要學(xué)會(huì)質(zhì)疑,從別人那里淘金。畫出來詳細(xì)的圖像,還是搞不清怎么辦?有什么疑問或是弄錯(cuò)的地方,要隨手拿專門的本子記下來,然后通過再思考琢磨或及時(shí)向教師和同學(xué)請(qǐng)教,并且要多重復(fù)分析該問題中完整的物理過程,尤其要思考別人是從題干中的哪類“暗示信息”來切入分析的,避免下次重復(fù)提問相同或類似的問題。
例1.把重5N,體積為6×10-4m3的物體投入水中,若不計(jì)水的阻力,當(dāng)物體靜止時(shí),物體處于什么狀態(tài),受到浮力多大?
解析本題需要的知識(shí)儲(chǔ)備是阿基米德原理:F浮=G排=m排g=ρ液V排g。根據(jù)物體浮沉條件,分析有可能出現(xiàn)的物理過程有:(1)先上浮,最終漂?。?2)正好保持懸?。?3)先下沉,最終沉底。
要想判斷物體的最終狀態(tài),就需要先假設(shè)物體浸沒水中,判斷浮力和重力的關(guān)系,再根據(jù)浮沉條件判斷所處的狀態(tài),進(jìn)一步確定物理過程。則所受浮力為:F浮=ρ水V排g=1.0×103kg/m3×10N/kg×6×10-4m3=6N,而 G=5N,則 F?。綠,故物體將上浮,最后漂浮于水面上;由浮沉條件得:物體漂浮時(shí),受到的浮力等于重力,即F浮=G=5N。
例2.小強(qiáng)同學(xué)按如圖所示電路連接電學(xué)器材進(jìn)行電學(xué)實(shí)驗(yàn)。已知電源兩端電壓為6V且保持不變,電流表量程為0~0.6A,電壓表量程為0~3V,電阻R1的阻值為10Ω,滑動(dòng)變阻器R2的規(guī)格為“20Ω,0.5A”。將開關(guān) S閉合后,為保證電路中各元件正常工作,則以下說法中正確的是( )
A.電路消耗的最大功率為1.6W
B.電壓表示數(shù)變化量的最大值為1V
C.通過電阻R1的電流最大值為0.4A
D.滑動(dòng)變阻器R2接入電路的最小阻值為5Ω
最值問題在中考中屬于較難的題型,需要的知識(shí)儲(chǔ)備也較多。分析本題,不論R2最小時(shí)還是最大時(shí),電路的根本關(guān)系都是兩個(gè)電阻串聯(lián),電流表測(cè)量電路中的電流,電壓表測(cè)量R1兩端電壓。當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片處于中點(diǎn)時(shí),I最大,U1最大,U2最小。分析數(shù)據(jù)可知,電壓表達(dá)到最大值3V。根據(jù)題中的已知條件,并結(jié)合規(guī)律和公示,可計(jì)算出各位置上的其他數(shù)據(jù)。
當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片處于最右端時(shí),I最小,U1最小,U2最大,有參數(shù)要求的原件對(duì)應(yīng)的物理量都處于最小的值,直接代入R2最大值就可以進(jìn)行計(jì)算。兩種情況下的基本數(shù)據(jù)都計(jì)算出來后,想解決什么問題都可以了。