陈志军
物理审题是解物理习题的一个重要环节.一个物理问题的求解的基本结构是:问题条件——知识和方法(即定理与定律)——问题结果.可见解题的第一步是认清问题条件,认清问题条件的过程就是物理审题,确切的说物理审题就是通过审阅题文和题图,全面、正确地把握原始问题的含义,弄清题目所涉及的物理过程,想象问题的物理情境,明确问题的已知与所求之间的关系而进行的分析与综合相结合的思维活动.审题的质量直接决定着解题的成败,因此,在平时的教学和学习过程中加强审题方法的指导和总结显得十分必要.下面结合具体例子,谈一谈审题的一般方法.
一、明确模型的特点,寻找模型中的隐含条件,即要达到咬文嚼字的程度
物理习题往往命题者根据一定的物理模型,结合一定的物理现象.将一些物理知识加工组合,刨造一些陌生环境,从而拟定出具有一定已知量和未知量关系的物理问题. 例如细绳、轻绳等隐含着不计其质量,理想变压器隐含着不计能量损失,硬杆、直棒隐含着不能弯曲,不能发生形变,也就不必考虑弹性等等.
二、根据物理模型的特点,明确要求,抓住关键
有许多物理问题,在一些叙述性的语言中往往存在着关键性的问语,在审题过程中,如果只注意那些具体数字或字母的已知条件而没有抓住关键性的字词,就抓不住问题的本质,找不到解题的突破口,因此,审题时除了熟悉问题的整体背景外,还要特别注意扣住问题中的关键词展开思维.
例1一物体做匀变速直线运动,某时刻速度大小为4 m/s,1 s后速度的大小变为10 m/s,在这1 s内该物体的( ).A.位移的大小可能小于4 m B.位移的大小可能大于10 m C.加速度的大小可能小于4 m/s2 D.加速度的大小可能大于10 m/s2评析抓住关键词“匀变速直线运动”,物体在相隔1 s的两时刻速度的“大小”,四个选项中的“可能”进行分析就容易确定本题有两种情况,速度同向和反向,再运用运动学公式可得正确答案为A、D.三、抓住物理模型的特点,深入挖掘不少物理问题中的部分条件并不明确给出,而是寓于某概念中或存在于某些性质里隐含于某图形中,隐隐约约含而不露,但它们又常常是解题的要点.有些隐含条件隐藏得并不深,平时又常见到,挖掘起来不难,有些条件则隐藏较深,审题时,需要经过深入分析,才能挖掘出这些隐含条件.隐含条件的挖掘能有效地检验考生分析问题和解决问题的能力.例2如图1所示传送带与地面倾角为37°,以v=10 m/s速度逆时针转动,在传送带上端A放一质量m为0.5 kg的物体,它与传送带之间的动摩擦因数μ=0.5,若传送带A到B的长度L=16 m,则物体从A运动到B所需时间为多少?(g=10 m/s2)解A物体速度到达v之前mgsinθ+μmgcosθ=ma1v=a1t1s1=12a1t21解得a1=10 m/s2t1=1 ss1=5 m到达v之后mgsinθ-μmgcosθ=ma2s2=L-s1s2=vt2+12a2t22解得a2=2 m/s2t2=1 s∴t=t1+t2=1+1=2 s.评析关于传送带问题,我们可以挖掘出的隐含条件为:①物体初速度为v0=0;②物体相对于传送带上滑(相对大地下滑)受到沿传送带向下的滑动摩擦力;③当物体在到达B之前加速到与传送带速度相同时,是一个临界点,判断出从此以后物体将继续加速下滑,使下滑速度大于传送带速度,则滑动摩擦力方向为沿传送带向上.
此题寻找隐含条件③是解本题的关键所在.
四、抓住物理模型本质特征,排除干扰在题目中设置干扰因素,常常是命题者考查学生能力,特别是考察理解能力的一种常见手段,所谓干扰因素是指那些与解答本题没有关系,但却能对考生的思维产生干扰、设置障碍的条件.通过审题能迅速找出干扰因素,明确它们的确与解决本题无关,在解题时才敢大胆地摒弃它们,解题就能迅速而准确地进行. 图2例3如图2所示,静止的传送带上有一木块正在匀速下滑,当传送带突然向上开动时,木块滑到底部所用时间t2与传送带不动所用的时间t1,的关系是().A.t1=t2B.t1>t2C.t1 评析此题隐蔽了一个临界状态,那就是气缸的长度或水银的多少临界值.若气缸较长或水银较少,则瓶中水银全部注入后没有水银溢出;若气缸较短或水银较多,则活塞上方注满水银时,瓶中还剩一定质量的水银,临界值就是瓶中水银全部注入时活塞上方恰好注满.抓住了上述临界值,题目就变得十分简单了. 六、利用图象进行分析,寻找物理量关系中的隐含条件 利用函数线的直观和操作简便的特点,往往很容易找出隐含条件,从而达到解题的目的. 例5A、B两物体从同一地点同时同向运动,A做vA=10 m/s匀速运动,B做初速度为零,加速度aB=0.5 m/s2的匀加速运动,在B追上A前什么时刻,他们相距最远?最大距离为多少? 解如图4,在v-t坐标图上分别作出A、B两物体的速度图线,得出s=12×10×20=100 m.评析通过图线,我们不难看出经过40 s B才能追上A(此时两物体的速度面积相等,即位移相等),而当t=20 s时,A、B速度图线下的速度面积相差最大,表明此时两物体相距最远,两物体相距的最大距离等于图4中阴影的面积. 七、结合数学分析,寻找物理变量关系中的隐含条件 对物理过程进行分析判断,结合数学方法,得出物理量之间的关系,从这些关系中找出隐含条件. 例6题见例5 解A物的位移sA=vAt=10t,B物的位移sB=12aBt2=0.25t2,A、B相距Δs=sA-sB.利用一元二次函数y=ax2+bx+c,求极值的方法可知a=-0.25<0,y(Δs)有极大值,且当t=-b2a=10-2×(-0.25)=20 s时,s的极大值为Δsmax=4ac-b24a=-1024×(-0.25)=100 m.总之,寻找题中的隐含条件方法灵活多变,不要形成思维定势,只有这样才能根据题意找出隐含条件,达到解题的目的.(收稿日期:2015-06-20)