山重水复疑无路,柳暗花明又一村
——神似而形有所异物理问题的处理技巧

2018-03-13 11:28江西省上犹中学喻友志
学苑教育 2018年5期
关键词:山重水复细线平面镜

江西省上犹中学 喻友志

新的课程改革目标要求在教学中要锻炼学生的创新思维,培养有创新能力的学生。而在传统的教育理念影响下,学生极易形成思维定势。下面通过实例谈谈如何在试题中,突破思维定式,在试题分析“山重水复疑无路”时达到“柳暗花明又一村”的境界。

我们在解决具体问题时,有时可根据已有的知识,引导学生变换观察角度和思维角度,变抽象思维具体化,可收到较好的效果。

1.背面透视。

例1.小玲从镜子里看到后墙上的电子钟示数,如图1。请你根据小玲看到镜子里电子钟示数,说出此时的时间是( )

图1

A.21:05 B.21:15

C.20:15 D.20:05

解析:根据光的反射定律,由平面镜成像特点可知,物体和其在平面镜中所成像关于平面镜是对称的。根据这个思路,可以将表示小时、分钟的数字分别对换,同时将每个数字的笔画以该数字的中心左右对换,这样可以得到正确答案为21∶05,正确选项为A。按照上面的方法,我们发现特别麻烦,稍不注意,极易出错。如果我们改变视角,换个角度,只须从印有试题的纸张背面“透视”图中的数字,就能迅速得到正确答案。通过此法你会发现物理试题别有一番风味,此时“柳暗花明又一村”。

2.转动方向。

例2.如图2,重200N的木块与水平面的摩擦力为50N,要使木块沿水平面做匀速直线运动,F应为N。

图2

图3

解析:由于拉力F与摩擦力f的关系既不直观又不明显,因此较难直接得到正确答案。如果将图2逆时针转动90°成图3,这便是课本上经常出现的动滑轮模型。根据动滑轮特点,马上可以得出F=2f=100N。这里在转动方向过程中,要注意明确转动方向后的变量与不变量,尤其是不能将F与课本模型中的挂重物的重力相混淆。

例3. 如图4所示,在水平方向的匀强电场中的O点,用长为l的轻、软绝缘细线悬挂一质量为m的带电小球,当小球位于B点时处于静止状态,此时细线与竖直方向(即OA方向)成θ角。现将小球拉至细线与竖直方向成2θ角的C点,由静止将小球释放。若重力加速度为g,则对于此后小球的受力和运动情况,下列判断中正确的是( )

A.小球所受电场力的大小为mgtanθ

B.小球到B点的速度最大

C.小球可能能够到达A点,且到A点时的速度不为零

D.小球运动到A点时所受绳的拉力最大

图4

图5

解析:将图4顺时针转过θ角让B点处于最低点成图5后,可知,带电小球在重力和电场力共同作用下的情形,与只受重力时的单摆模型相似,很容易判断选项B正确,选项C、D错误,由受力分析可得选项A正确。

实际上还有带电物体在复合中圆周运动等问题,都可以根据题目条件适当地将图改变角度进行分析,加深对物体在复合场中运动的理解。

由于物理现象的多变性和复杂性,在问题从某一角度去观察思考不易抓住实质“山重水复疑无路”时,我们不妨改变视角,常常会出现“柳暗花明又一村”的情况,从而培养学生观察问题的多向性和灵活性。

朱定兰.旋转在解题中的妙用[J].中学教学参考,2010(7):92-92.

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