物理试题应该怎么讲

王殿祥

( 安丘市第一中学 山东 安丘 262100)

常听人说：物理难学.学生往往有这样的体验：书上的例题看得懂，老师讲课听得懂，但自己做题，往往做不出.物理解题难的一个重要原因是能否掌握解题的规律和方法.下面就一些物理题的解法做一些归纳.

(1)基本模型、基本方法、基本思路

物理问题具有以下特点：简单题，一物一过程；中等题，一物两过程或两物一过程；难题，多物多过程.

那么基本方法就是：变中等题或难题为简单题，即化“多物多过程”为“一物一过程”.

从知识角度看基本方法，就是把动力学解题思路、功和能解题思路、冲量和动量解题思路(新课标属选学内容)，以及电场、磁场、电磁感应的解题思路，整合为一个解题思路.即在正确理解题意的基础上，选对象(物体或系统)、受力分析(画受力分析图)、运动分析(标明v、a)、设定方向(正交分解、正方向等，同时标明角度)、选规律列方程、解方程得结论，同时画出物理情景示意图.

(2)讲一题多解题目，要形成“系列”或“类型”，培养归纳总结的良好习惯，提高学习能力.但“系列”或“类型”不能成为新的机械化格式，要灵活机动地变化.“变”要变在高考所体现的情景、立意和设问上，“深挖洞”式的变、不着边界的变是毫无意义的.

(3)对于错题要尽可能让学生讲.学生在学习过程中出现错误是正常的.只有“尝试错误”，才能实现“顿悟”.要鼓励学生犯错，要错得“淋漓尽致”，并且要把错误“尽情地”、“自然地”展现在老师面前.

(4)把题当“事儿”讲(实际上物理题讲的就是我们身边发生的“事儿”).这样可以尽可能使学生体会到“事儿”中“角色”的“喜怒哀乐”，甚至成为“其中的一员”.既然是“事儿”，总是有来龙去脉、先后顺序、前因后果，将自己置身其中，那就一步一步地(基本方法)按顺序来解决.

举两个例子.

【例1】(2009年高考山东理综卷)如图1所示，某货场需将质量为m1=100 kg的货物(可视为质点)从高处运送至地面，为避免货物与地面发生撞击，现利用固定于地面的光滑四分之一圆轨道，使货物由轨道顶端无初速度滑下，轨道半径R=1.8 m.地面上紧靠轨道依次排放两块完全相同的木板A、B，长度均为l=2 m，质量均为m2=100 kg，木板上表面与轨道末端相切.货物与木板间的动摩擦因数为μ1，木板与地面间的动摩擦因数μ=0.2.(最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，取g=10 m/s2)

图1

(1)求货物到达圆轨道末端时对轨道的压力.

(2)若货物滑上木板A时，木板不动；而滑上木板B时，木板B开始滑动，求μ1应满足的条件.

(3)若μ1=0.5，求货物滑到木板A末端时的速度和在木板A上运动的时间.

解析：

第一过程.货物在光滑四分之一圆轨道上下滑过程中机械能守恒.根据机械能守恒定律可求出货物到达轨道末端时的速度，由牛顿第二定律(即向心力公式)可求货物对轨道的压力.

(1)设货物滑到圆轨道末端时的速度为v0，对货物的下滑过程根据机械能守恒定律得

设货物在轨道末端所受支持力的大小为FN,根据牛顿第二定律得

联立以上两式代入数据得

FN=3 000 N

根据牛顿第三定律，货物到达圆轨道末端时对轨道的压力大小为3 000 N，方向竖直向下.

第二过程.货物滑上木板A时会给A一个向右的摩擦力作用，同时地面会给A、B向左的摩擦力作用.据题意A、B不滑动，必须满足货物给A的摩擦力不大于地面给A、B的摩擦力，由此可求出μ1满足的关系.

(2)若滑上木板A时，木板不动.由受力分析得

μ1m1g≤μ2(m1+2m2)g

若滑上木板B时，木板B开始滑动，由受力分析得

μ1m1g>μ2(m1+m2)g

联立以上两式代入数据得

0.4<μ1≤0.6

第三过程.若μ1=0.5，可知，货物在木板A上滑动时，木板不动.根据动力学知识可求出货物滑到木板A末端时的速度和在木板A上运动的时间.

(3)设货物在木板A上做减速运动时的加速度大小为a1，由牛顿第二定律得

μ1m1g≤m1a1

设货物滑到木板A末端是的速度为v1，由运动学公式得

v12-v02=-2a1l

代入数据得

v1=4 m/s

设在木板A上运动的时间为t，由运动学公式得

v1=v0-a1t

代入数据得

t=0.4 s

点评：把自己置身题目之中，沿着货物的“足迹”，将货物的多个过程分解为一个一个的小过程，并将各过程中货物所受的力分析出来，在各过程中列出相应的关系式即可求解.

【例2】(2009年高考全国卷Ⅱ)如图2所示,在宽度分别为l1和l2的两个毗邻的条形区域分别有匀强磁场和匀强电场，磁场方向垂直于纸面向里，电场方向与电、磁场分界线平行向右.一带正电荷的粒子以速率v从磁场区域上边界的P点斜射入磁场，然后以垂直于电、磁场分界线的方向进入电场，最后从电场边界上的Q点射出.已知PQ垂直于电场方向，粒子轨迹与电、磁场分界线的交点到PQ的距离为d.不计重力,求电场强度与磁感应强度大小之比及粒子在磁场与电场中运动时间之比.

图2

解析：粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，由于粒子在分界线处的速度与分界线垂直，圆心O应在分界线上(图3).根据几何关系求出粒子的半径，结合圆周运动知识即可求出磁感应强度和带电粒子在磁场中运动的时间 ；粒子进入电场后做类平抛运动，结合研究平抛运动的方法，可求出电场强度和带电粒子在电场中运动的时间.

图3

由几何关系得

R2=l12+(R-d)2

(1)

设粒子的质量和所带正电荷分别为m和q，由洛伦兹力公式和牛顿第二定律得

(2)

设P′为P点垂线(虚线)与分界线的交点，∠POP′=α，则粒子在磁场中的运动时间为

(3)

式中

(4)

粒子进入电场后做类平抛运动，其初速度为v，方向垂直于电场.设粒子加速度大小为a,由牛顿第二定律得

qE=ma

(5)

由运动学公式有

(6)

l2=vt2

(7)

式中t2是粒子在电场中运动的时间.由(1)、(2)、(5)、(6)、(7)式得

(8)

由(1)、(3)、(4)、(7)式得

(9)

点评：画出粒子的运动轨迹图像是解题的关键，把粒子运动的过程拆分为匀速圆周运动和类平抛运动，利用几何知识及平抛运动的研究方法，可求结论.

总之，解答物理题的方法有很多，同学们在练习时不要局限于一种，要尽可能多地尝试各种方法，做到触类旁通，游刃有余.