劉鵬漢(甘肅省民樂縣第一中學(xué)734500)
例談“一題多問、一題多解”在高三物理習(xí)題課中的應(yīng)用
劉鵬漢(甘肅省民樂縣第一中學(xué)734500)
高三物理習(xí)題課是高三物理教學(xué)最主要的課型,無論怎樣的課型,教師都應(yīng)重視物理科學(xué)中蘊含的方法和培養(yǎng)學(xué)生的物理思維。就高三物理習(xí)題課而言,我們進(jìn)行物理教學(xué)時,應(yīng)提倡一題多問,一題多解,一題多變,不應(yīng)求解物理問題時就題論題。學(xué)生做習(xí)題在于精不在于多,因為學(xué)生只要有了物理思維和掌握了科學(xué)的解題技巧,便能舉一反三、融會貫通。筆者認(rèn)為,“一題多問、一題多解”對于培養(yǎng)學(xué)生的物理思維是一種切實有效的方法。本文主要例談“一題多問、一題多解”在高三物理習(xí)題課中的應(yīng)用,以供讀者領(lǐng)略。
一題多問一題多解高三物理習(xí)題課應(yīng)用
如何提高高三物理的復(fù)習(xí)效率始終是我們一線教師關(guān)注的話題?實踐和經(jīng)驗有力地告訴我們高效率的高三物理復(fù)習(xí)不是讓學(xué)生做大量的題目、教師講大量的題,而是教師選好經(jīng)典題目,對經(jīng)典的物理題目加以引申和拓展,然后用這些題目讓學(xué)生練習(xí),以達(dá)到學(xué)生既鞏固物理知識、物理規(guī)律,又鍛煉和培養(yǎng)學(xué)生的遷移能力和物理思維。眾所周知,發(fā)散思維是創(chuàng)造性思維的一種極為重要的思維方式,富有靈活性、變通性、獨創(chuàng)性。作為教師,我們在平時的物理教學(xué)中要注重培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維能力,筆者認(rèn)為,在培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散性思維能力時,尤其在高三物理習(xí)題課教學(xué)中,“一題多問,一題多解”就是很好的方式和方法。
下面以典型習(xí)題為例進(jìn)行說明。
例1:如圖所示,在豎直平面內(nèi)建立XOY直角坐標(biāo)系,OY表示豎直向上的方向。已知該平面內(nèi)存在沿X軸負(fù)方向的區(qū)域足夠大的勻強(qiáng)電場,現(xiàn)有一個帶電量為2.5×10-4C,質(zhì)量m=0.05kg的小球從坐標(biāo)原點O沿Y軸正方向以v0的初速度豎直向上拋出,它到達(dá)的最高點位置為圖中的Q點,不計空氣阻力,g取10m/s2。
(1)指出小球帶何種電荷;
(2)請說明小球從O點拋出到落回X軸的過程中,小球在豎直方向、水平方向上的運動性質(zhì)及合運動的性質(zhì);
(3)求小球從O點拋出到運動到Q點所用的時間;
(4)求v0;
(5)求小球到達(dá)Q點的速度;
(6)求勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大??;
(7)小球第二次落回到X軸的何處?
(8)小球第二次落回到X軸時的速度(由運動的合成及分解計算);
(9)小球第二次落回到X軸時的速度(由動能定理計算);
(10)請寫出小球運動的軌跡方程;
(11)請在圖中畫出軌跡;
(12)請求小球從O點拋出到落回X軸的過程中電勢能的具體變化情況;
(13)求小球從O點拋出到落回X軸的過程中動能的改變量。
解答過程略。
本道習(xí)題綜合考查了受力分析、運動的合成與分解、靜電場知識、牛頓第二定律、勻變速直線運動的規(guī)律、運動的合成和分解、軌跡方程、動能定理、功能關(guān)系等。通過這道題,我們將這些物理知識點、物理規(guī)律有機(jī)地融合在一起,相互滲透,有效地考查了學(xué)生綜合運用物理知識的能力,培養(yǎng)了學(xué)生的物理思維。有的教師認(rèn)為,要將這樣一道物理題目給學(xué)生講解清楚、學(xué)生全部掌握,至少一節(jié)課甚至更多的時間,對于高三物理復(fù)習(xí)來說,這種教學(xué)手段效率較低。但是,通過這道題的講解學(xué)生不但從被動的題海圈里走了出來,獲得了學(xué)習(xí)主動權(quán),提高了他們解題的技巧與能力,更重要的是拓展了學(xué)生物理思維。因此,高三物理習(xí)題課堅持“一題多問”的綜合能力訓(xùn)練,看似效率降低了,其實際效率的提高是不可估量的。
例2:某日在某十字路口,當(dāng)綠燈剛亮?xí)r,一輛汽車以3 m/s2的加速度從路口由靜止開始勻加速行駛,這時恰有一輛自行車以6 m/s的速度勻速從汽車旁邊經(jīng)過,試求:從該時刻算起,汽車在追上自行車之前經(jīng)過多長時間汽車和自行車相距最遠(yuǎn)?最遠(yuǎn)距離為多少?
解法一:分析法。
汽車的速度不斷增大,而自行車的速度不變。汽車在追上自行車之前,當(dāng)汽車速度小于自行車的速度時,汽車與自行車的距離不斷增大,當(dāng)汽車速度大于自行車的速度時,汽車與自行車的距離不斷減小,因此當(dāng)汽車與自行車的速度相等時兩者的距離最大。
汽車在追上自行車之前,設(shè)經(jīng)過時間t兩者的距離最大,則:v汽=at=v自,
解法二:相對運動法。
選取自行車為參考系,則汽車從開始運動到相距最遠(yuǎn)的時間內(nèi),汽車相對參考系的各個物理量分別為:v0=v汽-v自=(0-6)m=-6m/s,vt=v汽-v自=(6-6)m/s=0m/s,而a=a汽-a自=3-0=3m/s2,
(負(fù)號表示汽車落后自行車)
解法三:一元二次函數(shù)求極值法。
汽車在追上自行車之前,設(shè)經(jīng)過時間t,自行車與汽車相距Δs,則
解法四:v-t圖像法。
如圖所示為自行車和汽車運動的v-t圖像,由v-t圖像可以看出,在汽車追上自行車之前,當(dāng)汽車速度小于自行車的速度時,汽車與自行車的距離不斷增大,當(dāng)汽車速度大于自行車的速度時,汽車與自行車的距離不斷減小,因此當(dāng)汽車與自行車的速度相等時,即v汽=v自,兩者的距離最大。
本題是一道勻變速直線運動的題目,有關(guān)勻變速直線運動的題目通常解法較多。通過用不同的方法解答這道題,可以幫助學(xué)生從不同的角度、不同的側(cè)面思考物理問題,活化物理規(guī)律,活躍了學(xué)生的解題思路,開闊了視野,鍛煉了學(xué)生思維的敏捷性,提高了學(xué)生的思維能力和靈活運用各種知識解決這一類問題的能力,同時還加深了學(xué)生對物理過程的理解,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,從而在復(fù)習(xí)過程中達(dá)到事半功倍的效果。
(責(zé)編趙建榮)