王宴兵
挖掘隐含信息 准确解决物理问题
王宴兵
有效审题是解题的先决条件,很多学生缺乏审题意识,随意看了一下就开始做,往往事倍功半。很多物理题目条件给出很隐晦,如果不仔细挖掘,联系已知整体分析,提炼出有用信息,就很难理解出题者用意,无法顺利解题。或者在解题时不能兼顾所有限制条件,就会使得解题思路出现漏洞,不能得到完美解题。因此,教会学生如何发掘隐含条件十分重要,这直接关系到解题的正确与否以及得分,对学生的物理成绩有很大影响。
高中物理;隐含条件;解题
题目的隐含信息往往存在于一个或几个词语中,这些词语在教学时我们要提醒学生留意,比如“恰好”“最大”等,往往这些信息都会给解题带来感悟,列出几个方程,成为解题的关键。对于题目挖掘的掌握在于日常训练中培养学生对这些词语的敏感度,学生对这些词语形成条件反射后,那么就不会轻易错过重要的信息。另外我们也要注意对学生基本功的培养,这样学生才能利用好这些有用的信息。
图1
例:如图,有一个质量为m的小球,用一根长度为L的轻绳悬挂在O点,此时若给小球一个外力,大小为F,方向水平向右,使小球从平衡位置P点十分缓慢地移动到Q点,此时轻绳与竖直方向的夹角为θ,那么在此过程中外力做的功是
( )
A.mgLcosθB.mgL(1-cosθ)
C.FLsinθD.FLθ
此题要注意的一点是题目中的“缓慢”“轻绳”二字,“缓慢”二字包含很多信息,说明小球一直处于平衡状态,“轻绳”二字说明绳子的质量忽略不计,在小球运动过程中外力一直处于水平状态,而小球的受力状况一直在改变,因此外力是一个变力,所以不能直接用功的公式求解,要注意转化,在此过程中小球的能量守恒,因此外力做的功都是在克服小球重力做功,因此外力的总功就是小球重力势能的增加量,通过对小球进行受力分析,再结合数学知识可以得出WF=mgL(1-cosθ)。
其实有关于平衡状态的判断有很多种,除了缓慢运动,还有匀速运动,在阅读题目时学生要留意题目中的字眼,这些往往是解题的关键。通过这些条件我们才可以列出物理方程,获得解题思路,进而顺利解题。
物理题目大多来源于生活,引用现象时总会忽略一些生活中不必要的因素。对此,在阅读题目时要注重实际情境的分析,比如有一些题目提到“光滑平面”“质量很小的粒子”等等,往往都是一句话带过,学生也是一眼掠过,在解题时总觉得题目缺少信息而被阻挠,无法快速解题。挖掘隐含在物理情境中的条件有助于学生更好地分析题目,从而确定解题思路、准确解题。
例:如图2所示,在光滑的水平桌面上有一个斜劈a,其斜面光滑,在斜面的顶端有一物体b,在物体b下滑的过程中,b受到a的弹力对b做功为W1,b对a的弹力对a做功为W2,则下列关系正确的是
( )
A.W1=0,W2=0 B.W1≠0,W2=0
C.W1=0,W2≠0 D.W1≠0,W2≠0
图2
图3
本题学生最容易错选C,因为物体b受到的力与它的运动方向垂直,这是因为学生忽略了斜劈放置在光滑水平面上,所以物体b运动时,斜劈也会在水平面运动,因此正确答案应该是D,W1,W2均不为零。整个运动过程如图3所示,斜劈会在弹力作用下沿水平方向向右运动。在受力分析时先个体再整体,会发现在以整体进行受力分析时,有了合外力,因此整个系统会运动,做功的力为a和b之间的弹力。
题目会给学生设置很多物理情境,学生要学会发掘这些情境下的物理条件加以利用,这样才不会掉进题目陷阱,盲目解题。
物理过程的研究不可避免会涉及很多物理状态,这些物理状态通过特定方式连接就形成了一个复杂的物理过程。在考试时,物理过程的分析需要学生先分析各个物理状态,将各个分析结果相连在一起整合为解题思路。其关键在于在各个物理状态的衔接处会有条件限制,了解了各个物理状态的特点之后,只有找出它们潜在的交叉联系,才能准确找到题目的隐含信息,从而准确解题。
图4
例:如图4,一个质量为m的物体放在一个传送带的A点上,此传送带以速度v匀速运动,大小为2 m/s,且传送带的长度AB=4 m,已知物体与皮带之间的摩擦系数为0.2,则物体运动到点B的时间是
( )
A. 2 s B. 2.5 s
C. 4 s D. 无法确定
此题的隐含条件在于物体的运动过程,物体的运动状态需要学生逐点分析,发掘物体正确的运动过程,学生很容易错选A项,这是因为学生没有认真分析整个运动过程,以为一直在做匀加速运动,实际情况是物体先做匀加速运动,再做匀速运动,经过计算易得B项才是正确选项。题目中的运动状态判定需要计算,当学生遇到这类型题目时一定要有一种意识——此题可能有几种运动状态,然后去求证是否有多个过程。如果不深入挖掘过程信息,势必会造成错解。
大多数物理过程不是很明显,学生一眼看不出来,这就需要其具备一定的质疑意识,不断分析、挖掘,注重经验积累,形成系统认知,以此做到熟能生巧,提高解题效率。
物理题目虽然简短,但是一字一句都有其作用,不会多余出现,因此我们要教会学生发掘题目,从题目出发,找到最合适的解题思路,正确快速解题。
王宴兵,云南省红河州第一中学。