谈物理解题的新思路

1 巧选参考系, 灵活解题

例1:某电梯以加速度a=2g从静止由地面开始向上做匀加速直线运动, 内有用细绳吊着的小球距电梯的地板2m, 电梯向上运动了2s, 绳子突然断了, 问小球落到地板上需要的时间是多少?

解析:如果要按运动学公式列方程解题则比较麻烦, 易出错。转变思维, 选择以电梯为参照系, 则小球相对电梯向下做匀加速运动 (相对初速度为零) , 小球相对电梯的加速度:

所以:

例2:甲、乙两车从同一地点出发, 甲以16m/s的初速度, 2m/s2的加速度做匀减速直线运动, 乙以4m/s的初速度, 1m/s2的加速度和甲同向做匀加速直线运动, 求两车再次相遇前两车相距的最远距离和再次相遇时两车的运动时间?

解析:第一种解法是传统的思维方法是根据两车速度相等时相距最远, 利用运动学公式列方程求解。

第二种解法是图像法。这里不再一一列出。

第三种解法:巧选参考系, 利用相对运动求解。以甲车为研究对象并作为参照系, 那么乙车相对甲车是以初速度V0=12m/s, 加速度a=-3m/s2做匀减速直线运动, 当乙车末速度为Vt=0时, 两车相距最远。

根据:

代入数据得:t=4s

此时:

当s=0时, 两车又相遇, 根据公式:

故最大距离为24m, 再次相遇所用时间为8s。

2 充分利用物理模型解题

例3:在离坡底9.8m的山坡上, 竖直地固定一长为9.8 m的直杆A O, A端与坡底B点之间连有一钢绳, 一穿心于钢绳上的小球从A点由静止开始沿钢绳无摩擦滑下, 如图1所示, 求其在钢绳上滑行的时间t是多少?

解析:此题乍看, 大多数学生都感觉无从插手, 找不到一点思路, 但联想到相关物理模型则问题会迎刃而解。延长AO至C点, 并使OC=OA=9.8m, 则A、B、C三点均在以O为圆心, 以OA为半径的圆周上, 根据以前的结论, “在竖直圆的顶点沿任何弦由静止开始无摩擦下滑, 物体所用时间均相等”的已知物理模型, 可知:

例4:如图2所示, A、C、B为竖直放置的光滑弧形槽, 槽半径为R, R>>弧A B, Q从圆形弧轨道的圆心处自由落下 (空气阻力不计) , P同时从非常接近弧底C点的B点无初速度释放, 求P与Q第一次到达弧底的时间之比?

解析:本题物理模型构建非常重要, 要从P球在光滑圆轨道运动联想到单摆运动, 其运动性质与单摆运动完全相同, 借助单摆运动规律, Q做自由落体运动,

所以:

P沿圆弧做简谐运动, 由B点无初速度释放, 相当于单摆运动, 此振动与一个摆长为R的单摆运动模型相同, 等效摆长为R, 因此第一次到达C处的时间:

所以:

联想:如果P为一半径为r的小球, 则第一次回到C点所用的时间为多少?

这时应注意等效摆长是指从摆球质心到摆球的摆动中心之间的距离, 摆长与摆线长是两个完全不同的概念, 不能混淆。则第一次回到C点所用的时间为:

3 转换思维, 以“片”代“全”

例5:如图3所示, 一网式电路, 每个电路均为R, 问C、D之间应连入多大电阻才能使A、B之间的总电阻与格子数目无关?

解析:设C、D之间应连入电阻为r。若“格子”C、D、E、F的有效电阻 (即E、F之间电阻) 也是r。则表示向左跨过一个格后的有效电阻还是r。这样依次类推, A、B之间的总电阻为r, 与“格子”数目无关。以CDEF为研究对象。根据并联电路性质:

通过以上例题的分析和总结可以看出, 解决问题的分析步骤是:阅读题目→挖掘信息→筛选信息→联系已学知识→寻找突破口→推理判断→得出结论。只有加强训练, 注重学生的综合素质, 培养学生在解决问题时能随机应变, 灵活转换思路, 熟能生巧, 才能积极地思考, 正确判断从而迅速找到与之相关的思路, 得到正确的结论。

摘要：新一轮基础教育课程改革把培养学生的发散性思维提到了重要地位, 强调学生发散性思维的培养既是学生要达到的学习目标, 又要求教师在教学中根据学生已有知识和经验的实际掌握情况, 从不同的方面出发, 用不同的方法, 多途径、多方位寻求最佳的解题思路形成开放式的思维, 激发学生的学习兴趣, 点燃学生的思维火花, 从而达到培养高素质人才的目的。

关键词：理解题