高中物理习题常见易错题解浅析

(江苏省南京市天印高级中学，江苏 南京 211100)

习题教学是高中物理教学的重要组成部分，对于高三来讲，它几乎占据整个物理教学的“半壁江山”.在实际的教学过程中发现一部分学生在某些问题上出错，往往不能一次更正，主要原因在于知识并没有完全内化.笔者从高一开始就让学生整理一本自己的错题集，用于复习和巩固易错问题，现依托学生的错题集，对学生错题集上部分力学习题进行归类分析，以期对高三物理教学有所启发.

1 概念理解较模糊，感性思维难过渡

经过一轮学习，学生对高中物理知识有了一定的整体认识，但由于高一、高二时学生思维能力的限制，加上时间因素，造成了不同程度的遗忘，学生对物理概念的理解不很清晰，甚至有偏差，易出现错误.

例1 两互相垂直的力F1和F2作用在同一物体上，使物体运动一段位移后，力F1对物体做功4J，力F2对物体做功3J，则合力对物体做功为：( ).

A．7J B．1J C．5J D．3.5J

学生思路：看到两个互相垂直的力，马上想到了力的合成的平行四边形定则，而后面的数值3和4又使我迅速想到了勾3股4弦5，便毫不犹豫地选了C.

教师点拨：功是标量，而力是矢量，它们遵循着不同的运算法则，即矢量和满足平行四边形定则，而标量和只需求代数和，故选A.

2 规律应用不完整，条件范围欠思考

高中物理中规律相对来说较抽象，而且有一定的适用条件和范围，学生对规律的理解不够深刻、全面，这也是学生易错的重要原因.

A．m乙=m甲B．m乙=2m甲

C．m乙=4m甲D．m乙=6m甲

3 题意理解不透彻，关键字句少琢磨

学生大脑中已经形成了不少物理模型，不少习题也在学生的大脑中形成较深的印象，这就极易形成思维定势，对学生的解题产生负面影响.

例3 一根轻质弹簧悬挂在横梁上，在竖直方向上呈自然状态，现将一个质量为0.2kg的小球轻轻地挂在弹簧下端，在弹力和重力的共同作用下，小球做振幅为0.1m的简谐运动，设振动的平衡位置处为重力势能的零势面，则在整个振动过程中弹簧的弹性势能的最大值为多少？系统的总机械能为多少？

学生思路：弹簧伸长量最大时弹性势能最大，即在最低点时弹簧有最大弹性势能，由机械能守恒定律可知：Epm=2mgA=0.4J.弹簧和小球在振动的过程中总机械能等于最大弹性势能，所以E=EPm=0.4J.

教师点拨：对于水平方向的弹簧振子，最大弹性势能等于总机械能，但该问题是在竖直方向，还涉及到重力势能，不能随便套用.小球在初始位置时的机械能为E=mgA=0.2J.

4 对象选取欠灵活，思考角度常单一

在多体问题中，研究对象的合理选取往往决定了解题的繁易，甚至直接影响到结果的得出.学生的思维不够灵活，不注意研究对象的转换，从而造成错误.

图1

例4 如图1所示，物体A静止在台秤的秤盘B上，A的质量mA=10.5kg，B的质量mB=1.5kg，弹簧的质量忽略不计，弹簧的劲度系数k=800N/m，现给A施加一个竖直向上的力F，使它向上做匀加速直线运动.已知力F在t=0.2s内是变力，在0.2s后是恒力，求F的最大值与最小值.

学生思路：分析A、B的运动情况可知：在t=0.2s时，A、B间的作用力为零，此时弹簧的作用力为F1，F1=kx1，F1-mBg=mBa.

A、B向上运动的过程中，B对A的作用力越来越小，因此在在t=0.2s时，F最大，由牛顿第二定律得：Fmax-mAg=mAa,解得Fmax=168N.开始时F最小，同理可得Fmin=mAa，Fmin=63N.

教师点拨：学生的解题思路基本清楚，但在最后求最小拉力Fmin时出现错误，当加上力F的瞬时，B对A的支持力发生了变化，不再等于A的重力.此时可把研究对象转换为A、B整体，因为弹簧的弹力不能产生瞬时变化，所以有：Fmin=(mA+mA)a=(10.5+1.5)×6N=72N.在分析问题时应注意研究对象的转换，这样在遇到问题时往往会有“柳暗花明”的感觉.

5 参考系选取不当，相对运动出混乱

中学物理研究的通常是在惯性系中的问题，物理规律的应用应相对于同一参考系，不能混淆.参考系的合理选取不仅有利于问题的解决，有时还能使问题得以简化.相反选取不当，也极易造成运动关系混乱.

例5 如图2所示，以速度v匀速行驶的列车车厢内有一水平桌面，桌面上的A处有一个水球沿图中虚线从A运动到B，则由此可判断列车( ).

图2

A．减速行驶，向北转弯

B．减速行驶，向南转弯

C．加速行驶，向南转弯

D．加速行驶，向北转弯

学生思路：据日常生活经验小球向北偏,则车向南转弯,小球向前运动,是因为小车向前加速行驶,故选C.

教师点拨：我们看到的小球桌面的轨迹是小球相对于桌面的运动情况.而车厢的运动是相对于地面，它们的参考系不同，不能看成是同一个参考系.小球由于惯性向前运动，在忽略阻力作用时可近似看成是匀速直线运动，故车厢的相对于小球的运动可看成相对于地面的运动，所以车厢的加速度向后，且向南偏转，即减速行驶、向南转弯.

6 受力分析多忽视，错误经验易干扰

受力分析是解决物理问题的关键，虽经过两年的学习，学生在受力分析这一关上吃的亏仍不少，主要问题是基本功不扎实和缺少受力分析的意识.

例6 如图3所示，三角形斜劈B静止在光滑水平面上，在斜劈的顶端轻置一个物块A，A物滑到三角形斜劈的底端，已知mA

图3

C．斜劈对A的支持力做了负功

D．斜劈B的斜面愈光滑，分离时B的速度愈大，位移也愈大

学生思路：由水平方向的动量守恒和人、船模型，易得A、D错误，B正确.由于斜劈对A的支持力不做功，故C错误.

教师点拨：分析C选项时，学生受到了错误经验的干扰，即“支持力不做功”.从力的角度去考虑(如图4)，可以看出力FN和位移s的夹角大于90°，显然支持力做负功；从能量角度看，若支持力不做功，则A的重力势能全部转化为A的动能，而题中有一部分能量转化为B的动能，对A必有其他力做负功，此力显然为支持力.

图4

7 过程分析不到位，转换位置易出错

物理过程的分析是解题的核心，不少同学不注重过程的分析，往往根据经验，或套用公式导致错误，这在综合题的求解中较为常见.

图5

例7 如图5所示，质量为M的物体A用托板托着，抽走托板后，它将通过绕过定滑轮的绳牵引质量为m的物体B上升，已知m

8 解题思路不严密，所用方法欠妥当

高中物理解题方法较多，常见的有数学方法、极限分析法、比较法、近似处理法、图示法等，学生在运用这些方法时往往缺少对题意的进一步揣摩和分析，所用方法不恰当，从而造成错误.

图6

例8 如图6所示，质量为m的物块通过细线AO、BO悬于O点，OB与竖直方向的夹角θ=30°，物块处于静止状态.现保持O点的位置不变，OB绳方向不变，使OA绳在竖直平面内缓慢转到竖直方向，OA、OB在水平和竖直位置绳中的张力为多少？此过程中OA、OB绳中的张力如何变化？

学生思路：水平位置时OA绳中张力FA=mgtan30°,OB绳中张力FB=mg/cos30°；而在竖直位置时FA=mg，FB=0.故在OA绳转动过程中，FA逐渐变大，FB逐渐变小.

图7

教师点拨：学生在判断绳中张力变化时运用了极限思维方法，但没有注意到绳OA中的张力不是简单地单调递增，从而出现了错误.该处可用作图法(如图7)，可较直观地判断出FA先减小后增大.

图8

例9 如图8所示，有面积很大的水池，水深为H，水面上浮着一个正方体木块，木块边长为a，密度为水的密度的一半，水的密度用ρ水表示，开始时木块静止，现用力F将木块缓缓地压到池底，不计摩擦.求：

(1)从木块刚好完全没入到停在池底，池水势能的改变量.

(2)木块从开始下降到刚好完全没入的过程中，力F做的功.

学生思路：(1)水面很大，木块没入到池底的过程中水位差可忽略，故ΔEp=0.

教师点拨：第(1)问是“从木块没入”到“停在池底的过程”，这一过程池水的整体水位高度并没有变化，但局部水位发生了变化，即木块和池底等体积的水位置互换，故ΔEp=m水g(H-a)=ρ水ga3(H-a).这里一定要在弄清题意的基础上用等效法处理，而不能不加分析地根据“水面很大”就用近似处理法.

第(2)问中合理地运用了近似处理法，计算出木块的位移.还可以在此基础上运用图象法、等效法算出力F的功.

9 解题习惯有欠缺，规范训练须加强

在考试中因解题欠规范而失分的不在少数，因此良好的解题习惯对学生来说非常重要.一些同学认为只要考试时认真一点，就不会有问题，这种想法极不正确，因为好的习惯不是一天两天培养出来的，需要长期的积累和训练.常见的问题有列式不规范、符号使用不规范、无文字说明等.

笔者建议对错题分析应引起足够的重视，学生要整理，教师更要归类和分析.高三如此，基础年级也应从点滴做起，只有这样才能进一步深入了解学生，真正做到以学生为主体，有的放矢，提高习题教学效率.

参考文献：

刘世军. 通过习题教学培养学生直感思维能力的探讨 .物理之友，2014,30(1).

邵友娣.关于习题教学有效性的思考 .物理之友，2014,30(6).