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培养物理思维提高复习效能

范文

孙军

中图分类号：G633.7 ? 文献标识码：A ? 文章编号：1992-7711（2019）01-0049

筆者认为，高考物理考查学生的能力要求可用以下一首通俗易懂的《学好物理》打油诗来比喻和概括。

《学好物理》

学好物理并不难，能看图表懂一半

分析因果讲逻辑，掌握模型巧判断

学以致用考能力，学习体验要重视

规范解题三步曲，分步列式得高分

每接手一个新的班级，第一节课笔者都会在黑板上写下这首《学好物理》的打油诗。从第一节课就有意识地培养学生良好的物理思维，并把这种思想贯穿于今后的教学过程，特别是高三物理试卷的讲评课。

一、学好物理并不难，能看图表懂一半——获取和解读物理信息

图像题一直是近几年高考物理的热点内容。用图像来描述两个物理量之间的关系，是物理学中常用的方法，是一种直观且形象的语言和工具。它运用数和形的巧妙结合，恰当地表达各种现象的物理过程和物理规律。笔者认为运用图象解题的能力可归纳为以下两个方面。

1. 读图

（1）利用图像告知函数关系。（2）利用图像描述物理过程。（3）利用图像隐藏物理信息。

2. 作图和用图

（1）利用图像分析物理过程。（2）利用图像解决物理问题。（3）利用图像处理实验数据。

二、分析因果讲逻辑，掌握模型巧判断——调动和运用物理知识

物理原理的应用和物理问题的分析均具有一定的规律性，学习时可根据这些规律，适当建立物理模型，如动力学中比较典型的有斜面模型、传送带模型等。在影响物理事物、现象形成发展的众多因素中，总有起主导作用的因素。指导学生在回答问题时，应尽量把主导因素放在最前面。在对因果联系密切的事物进行分析时，一定要讲究条理，或由因索果，或由果溯因，层层深入，切莫乱序。把一系列类似的题目通过模型构建起来，可以培养学生的物理思维能力。

模型一：斜面模型

模型特征：物理中的斜面，通常不是题目的主体，而只是一个载体，即处于斜面上的物体通常才是真正的主体，斜面既可能光滑，也可以粗糙;既可能固定，也可以运动。

1.斜面光滑

例：如图所示，倾角为θ的斜面体质量为M，斜面光滑、长为L，始终静止在粗糙的水平面上，有一质量为m的物块由静止开始从斜面顶端沿斜面加速下滑，在物块下滑过程中，求：

（1）分别画出物块和斜面体的受力示意图;

（2）物块的加速度、到达斜面底端的时间和速度;

（3）斜面体受到水平面的支持力和摩擦力。

思考：若物块的质量增加？若加一个竖直力？若加一个水平力？若加一个平行斜面的力？

2. 斜面粗糙

例：如图所示，倾角为θ的斜面体质量为M，斜面长为L，始终静止在粗糙的水平面上，有一质量为m的物块轻放在斜面顶端，已知物块与斜面之间的动摩擦因数为μ，且μ

（1）分别画出物块和斜面体的受力示意图;

（2）物块的运动性质和加速度;

（3）斜面体受到水平面的支持力和摩擦力。

思考：若物块的质量增加？若加一个竖直力？若加一个水平力？若加一个平行斜面的力？

总结：在两个物体加速度不同的时候，适合用隔离法讨论解决问题。反之，两个物体加速度相同，或者均处于平衡状态时，可以考虑采用整体法讨论。在两个物体加速度不同的时候，也可以考虑用整体法结合超失重规律、分力对应分加速度等规律讨论解决问题。加竖直向下的力，在静止或匀速时，等效为物体质量增加，不会改变物体的运动状态。在加速下滑时，不等效为物体质量的增加，会增大物体下滑的加速度。无论物体原来的运动状态如何，加平行斜面的力，都不会改变物体斜面间的挤压，不影响滑动摩擦，从而不会改变地面的支持力和摩擦力。

模型二：传送带模型

模型特征：皮带：水平、倾斜、组合;轮：不动、顺时针、逆时针

（1）水平传送带模型

（2）倾斜传送带模型

总结：1. 物体在皮带轮上运动过程一般需要进行分段。不同段的摩擦力不同，加速度不同。一般突变的时刻就是物体的速度与皮带速度相同的时刻。2. 皮带对物体做的功（对应）物体动能的变化（对应）摩擦力×物体的位移。3. 物体对皮带做的功（对应）皮带动能的损失（对应）电动机补充的能量（对应）摩擦力× 皮带的位移（对应）物体的动能增加量与系统发热之和。4. 摩擦力做的总功（对应）系统的发热（对应）摩擦力×物体与皮带的相对位移。

三、学以致用考能力，学习体验要重视——论证和探讨物理问题

现在的高考物理命题非常重视理论联系实际，在反映科技进步、阐释实际生活、透视社会热点等方面作了大胆尝试。因为这类试题往往能较为有效地考查考纲提出的五个力面的能力。同时，处理这类问题能直接反映出考生的科学素养，符合新课程标准的教育理念，预测联系实际问题将是高考考查能力的一大亮点，所以不仅要求考生关注课本知识，对社会、科技的热点也应有所关注。近年来，有关“社会热点”的试题经常在高考试卷中出现。这类试题一般具有“高起点、低落点”的特点，有利于考查考生的综合素质。

例：小明同学设计了一个“电磁天平”，如图1所示，等臂天平的左臂为挂盘，右臂挂有矩形线圈，两臂平衡。线圈的水平边长L=0.1m，竖直边长H=0.3m，匝数为N1。线圈的下边处于匀强磁场内，磁感应强度B0=1.0T，方向垂直线圈平面向里。线圈中通有可在0-2.0A范围内调节的电流I。挂盘放上待测物体后，调节线圈中电流使得天平平衡，测出电流即可测得物体的质量。（重力加速度取g=10m/s2）

（1）为使电磁天平的量程达到0.5kg，线圈的匝数N1至少为多少？

（2）进一步探究电磁感应现象，另选N2=100匝、形状相同的线圈，总电阻R=10Ω，不接外电流，两臂平衡，如图2所示，保持B0不变，在线圈上部另加垂直纸面向外的匀强磁场，且磁感应强度B随时间均匀变大，磁场区域宽度d=0.1m。当挂盘中放质量为0.01kg的物体时，天平平衡，求此时磁感应强度的变化率。

该题“电磁天平”源自选修3-1教材，試题源于教材而又高于教材。试题关注实际生活关注科技前沿，因此学生在备考过程中除了要牢固掌握基础知识外，还要关注现实生活、生产问题，同时要注意学会用所学物理知识和原理分析、解释物理原理，真正达到学以致用的目的。

四、规范解题三步曲，分步列式得高分——解答和规范物理试题

每年高考成绩出来后，总有一些考生对自己的得分感到失望，甚至差异不小，造成这种结果的原因很多，但其中的主要原因是解题不规范造成的。表述不准确，不完整;书写不正规，不清晰;卷面不整洁，不悦目，必然造成失分过多，达不到自己理想的成绩。要做到规范解题要做到以下三步：第一步，思想方法的规范化;第二步，解题过程的规范化;第三步，物理语言和书写的规范化。做到上述三步，还要学会分步列式，很多学生喜欢在答题的过程中用连等式，导致不得分。作为教师来讲，平时的试卷讲评课一定强调答题的规范，培养学生良好的答题习惯，形成规范答题的行为，不能在高考前临时抱佛脚。

例：山谷中有三块石头和一根不可伸长的轻质青藤，其示意图如下。图中A、B、C、D均为石头的边缘点，O为青藤的固定点，h1=1.8m，h2=4.0m，x1=4.8m，x2=8.0m。开始时，质量分别为M=10kg和m=2kg的大、小两只滇金丝猴分别位于左边和中间的石头上，当大猴发现小猴将受到伤害时，迅速从左边石头的A点水平跳至中间石头。大猴抱起小猴跑到C点，抓住青藤下端，荡到右边石头上的D点，此时速度恰好为零。运动过程中猴子均可看成质点，空气阻力不计，重力加速度g=10m/s2。求：

（1）大猴从A点水平跳离时速度的最小值;

（2）猴子抓住青藤荡起时的速度大小;

（3）猴子荡起时，青藤对猴子的拉力大小。

基本知识：平抛规律、机械能守恒定律、竖直面内的圆周运动最低点受力分析

基本策略：分段分析

最常见的错误：漏了小猴的质量m

提醒：分段之后要仔细分析每一段运动过程的对象是谁？受力情况？运动过程？功能分析？

基本技能：培养良好习惯、规范解题。

（作者单位：浙江省东阳市中天高级中学 322100）

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