王曉偉 唐京武
(湖南科技大學(xué)物理與電子科學(xué)學(xué)院 湖南 湘潭 411201)
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高中物理不要太較真
王曉偉唐京武
(湖南科技大學(xué)物理與電子科學(xué)學(xué)院湖南 湘潭411201)
高中學(xué)生普遍感到物理難學(xué),太過(guò)抽象,概念難懂,做題目更難.帶著害怕心理與逃避的心理放棄了物理的學(xué)習(xí).高中校園內(nèi)一個(gè)共同的聲音就是,“物理太難學(xué)了”.那么高中物理難學(xué)的原因何在呢?其中很重要的一個(gè)原因就是過(guò)于較真.當(dāng)然,雖然我們?cè)诮虒W(xué)過(guò)程中一直向?qū)W生強(qiáng)調(diào)做題要嚴(yán)謹(jǐn)、考慮周全,但是,有些物理題目,還真不能太較真.
像這樣一道物理題:塔吊吊起貨物沿豎直方向勻速上升的過(guò)程中,下列關(guān)于鋼絲繩對(duì)貨物的拉力及其功率變化的說(shuō)法正確的是
A.拉力增大,功率不變
B.拉力不變,功率變大
C.拉力減小,功率不變
D.拉力不變,功率不變
這是湖南省普通高中學(xué)業(yè)水平考試仿真試卷上的題目,難度當(dāng)然不會(huì)太大.正常的解題思路:要求判斷貨物受到的拉力如何變化,既然涉及到了受力,就要對(duì)物體進(jìn)行受力分析;而要求拉力的功率,由功率公式P=Fv可知,要判斷功率的變化,還是要解決拉力如何變化的問題.所以,要解決此題,首先要對(duì)貨物進(jìn)行受力分析.貨物在被塔吊吊起的過(guò)程,受到的力有貨物自身的重力G和鋼絲繩對(duì)貨物的豎直向上的拉力F,因?yàn)樨浳锸莿蛩偕仙?,所以貨物處于一個(gè)平衡狀態(tài),所受合力應(yīng)該為零,因此F=G,拉力不變.對(duì)于P=Fv這個(gè)公式來(lái)說(shuō),因?yàn)槔不變,貨物又是勻速上升,即v不變,所以功率P也是不變的.因此選D項(xiàng).但是如果對(duì)于該題過(guò)于較真的話,我們?cè)诮忸}的過(guò)程,就會(huì)發(fā)現(xiàn)以下一些問題.
第一,既然做題要嚴(yán)謹(jǐn),那么此題沒說(shuō)忽略阻力,則貨物在被向上勻速吊起的過(guò)程中一定還會(huì)受到空氣的阻力,根據(jù)受力平衡列式子F=G+f,但是此題中貨物上升過(guò)程中空氣阻力如何變化的我們不得而知,所以,沒辦法判斷拉力如何變化.對(duì)于這種情況,很顯然是過(guò)于較真造成的,而物理題目在很多時(shí)候也往往不可能把限制條件闡述詳盡,就造成了這樣的情況.當(dāng)然,對(duì)于已經(jīng)有了從教經(jīng)驗(yàn)的教師來(lái)說(shuō),這類問題其實(shí)很好解決,高中物理講求的是忽略次要問題,考慮主要問題,所以對(duì)于這個(gè)題目,即使沒說(shuō)忽略空氣阻力,但是由于貨物上升過(guò)程中空氣阻力的大小相比貨物自重來(lái)說(shuō),實(shí)在是微不足道,所以就忽略不考慮了.但是,對(duì)于剛接觸高中物理的學(xué)生,甚至接觸了一段時(shí)間的學(xué)生來(lái)說(shuō),由于他們考慮問題太過(guò)于較真,反而會(huì)把簡(jiǎn)單的問題復(fù)雜化,導(dǎo)致解不出題目來(lái).
第二,忽略了空氣阻力,由于貨物在上升過(guò)程中勻速運(yùn)動(dòng),所以F=G,我們認(rèn)為拉力不變,但是,貨物重力G=mg,而對(duì)于同一地點(diǎn)來(lái)說(shuō),高度越高,g值越小,貨物在被塔吊吊起的過(guò)程中,高度在升高,g值變小,所以G減小,F(xiàn)也應(yīng)減小.這樣的話,題目又無(wú)解了.這種情況,也是過(guò)于較真造成的.我們應(yīng)該可以看出本題命題者很明確要考查的就是兩個(gè)方面:一是平衡狀態(tài),二是功率的公式.所以,雖然隨著貨物的上升g值在減少,但是,由于塔吊吊起的高度是有限的,在這樣有限的高度變化中,g值的變化就更加微乎其微了,所以應(yīng)該忽略g值的變化.
讓我們?cè)賮?lái)看一道高中課本上的題目,人教版《物理·必修1》第四章第三節(jié)“牛頓第二定律”課后問題與練習(xí)的第二題.原題是這樣的:一個(gè)物體受到F1=4 N的力,產(chǎn)生a1=2 m/s2的加速度,要使它產(chǎn)生a2=6 m/s2的加速度,需要施加多大的力?剛看到這個(gè)題目,很多學(xué)生都會(huì)想到運(yùn)用牛頓第二定律的公式F=ma進(jìn)行求解,但是在代入物理量的過(guò)程中,有些學(xué)生就會(huì)犯難,因?yàn)閷?duì)于牛頓第二定律這個(gè)公式,我們一直強(qiáng)調(diào)的是,公式中的F指的是物體受到的合力,而不是受到的某個(gè)力,但很顯然,題中的4 N的力說(shuō)得很模糊,到底是拉力、推力還是合力?除了這4 N的力,還受不受到阻力?這些問題都不得而知,所以就無(wú)從下手了.而如果就把這4 N的力當(dāng)成合力來(lái)計(jì)算,就很容易得出結(jié)果了.
以上的事例,我們不難看出,如果對(duì)于物理問題太過(guò)于較真,往往就會(huì)變簡(jiǎn)為繁,不僅題目做不出來(lái),還白白浪費(fèi)了寶貴的時(shí)間.這對(duì)于高考的考試來(lái)說(shuō),無(wú)異于給別人當(dāng)墊腳石.所以,學(xué)生在解物理題的時(shí)候,一是要學(xué)會(huì)化繁為簡(jiǎn)的這種解題思想,對(duì)于一些次要因素,學(xué)會(huì)忽略,借助于題目已有的條件,對(duì)問題進(jìn)行求解.二是要理清命題者要考查的知識(shí)點(diǎn),避免陷入一個(gè)思維的誤區(qū),這樣才能做到有的放矢、游刃有余.
王曉偉(1990-),男,在讀碩士研究生,主要從事中學(xué)物理教學(xué)及研究.
短文薈萃
2016-05-14)