淺談高考物理中力電綜合問題的解決策略
2009-09-08 22:36:06中國期刊網
王邦雙
四川省劍閣縣開封中學(628300)近年,“3+綜合”能力測試試題,遵守大綱要求,堅持了以"能力考查"為立意的命題原則,就其試題結構而言,主要是學科內的綜合考查,以力、電知識為載體的綜合命題是科內綜合的主要形式之一。
1力電綜合問題的主要特點
力學中的靜力學、動力學、動量和沖量功和能等部分,與電學中的場和路有機結合,出現(xiàn)了涉及力學、電學知識的綜合問題,主要表現(xiàn)為:帶電體在場中的運動或靜止通電導體在磁場中的運動或靜止;交、直流電路中平行板電容器形成的電場中帶電體的運動或靜止;電磁感應提供電動勢的閉合電路等問題。這四類又可結合并衍生出多種多樣的表現(xiàn)形式。從歷屆高考中,力電綜合如下特點:
1.1由于氣體大量被刪除,力電綜合問題不可避免地成為高考的命題熱點。
1.2力、電綜合命題多以帶電離子在復合場中的運動。電磁感應中導體棒動態(tài)分析,電磁感應中能量轉化等為載體考查學生理解、推理、綜合分析及運用數(shù)學知識解決物理問題的能力。
1.3命題在能力立意下,慣于陳題出新、情景重組,設問巧妙變換,具有重復考查的特點。
1.4力電綜合問題思路隱蔽,過程復雜,情景多變,難度較大。
1.5力電綜合問題以內容的綜合方式來劃分,可分為“積木式”題型和“混合式”題型。
“積木式”——題目中以時間為序,包含著前后連貫的兩個或兩個以上的物理過程,各個過程都遵循本身的規(guī)律,前后過程之間又相互牽連。
“混合式”——題目中所描述的物理現(xiàn)象包含著幾個同時出現(xiàn)的物理過程,它們交織在一起,互相聯(lián)系,制約,影響。它是以考查能力為核心,將某些物理知識圍繞這個核心來編制成題。
2解決力電綜合問題容易出現(xiàn)的失誤
2.1不能對帶電體進行全面的受力分析,常出現(xiàn)漏力的情況,導致錯誤。
2.2分析帶電體的運動時,不能具體問題具體分析,受思維定勢的影響,套用重力場物體運動的經驗主觀臆斷,導致錯誤。
2.3對力學中規(guī)律(牛頓第二定律,動量定理,動能定理,動量守恒定律等)在場中的適用性感到困惑,不能據(jù)帶電粒子的受力及運動情況,靈活選擇力學規(guī)律。
2.4不能正確讀出物體運動的位置和環(huán)境的信息[在哪個平面或空間運動,豎直還是水平,粗糙還是光滑]。
2.5物理量是矢量還是標量,數(shù)據(jù)前用“+”號還是用“-”號,未注意區(qū)分。
3力電綜合問題復習備考的策略
綜合能力考試更多地考慮學科內的綜合,即考察學生對學科內不同部分,環(huán)節(jié),要素之間內在聯(lián)系的掌握程度,以及運用學科知識方法,分析,解決實際問題的能力。因此,在高考中,最復雜的題目往往是力電綜合題。但運用的基本規(guī)律主要是力學部分的,只是在物體所受的重力,彈力,摩擦力之外,還有電場力,磁場力(安培力或洛侖茲力)。復習中解決好此類題的關鍵:一是明確電學知識的基本概念,基本性質,二是正確應用力學的基本規(guī)律;三是遷移力學知識中靈活多變的方法。因而復習備考時,要注意如下幾個方面的教學:一、系統(tǒng)梳理知識,優(yōu)化知識結構,扎實雙基。
高考中通過力電綜合問題考察的知識板塊如下:
力學部分:
3.1運動學——直線運動和曲線運動。
3.2靜力學——力和物體的平衡。
3.3動力學——牛頓運動定律。
3.4功能關系——力對空間的累積作用。
3.5動量和沖量————力對時間的累積作用。
4電學部分
4.1“場”——電場,磁場,粒子在場中的運動(在電場中的加速、偏轉,在磁場中的圓周運動等)。
4.2“路”——直流電路,交流電路。
以能力為立意的第二輪復習過程中,重視將所學的概念和規(guī)律放到整個高中物理的大背景下進行重新審視,定位,將各部分知識聯(lián)系起來,形成較完整的知識結構。使知識系統(tǒng)化,網絡化。
系統(tǒng)梳理知識還有一項工作,就是清理知識死角。高中物理中除了那些主干與核心知識以外,《考試說明》要求的I類知識點,這些內容,要求都不高,而如果遺忘了該知識點,由于存在知識死角而造成的失誤可能是致命的,因此第二階段必須清理一次死角知識,也就是“查漏補缺”。
5提高審題能力
解題都是從審題開始的。審題過程是提取信息,分析和處理信息的過程。審題能力是一種綜合能力,它不但包括閱讀、理解、分析、綜合等多種能力,而且包括嚴肅認真細致的作風,實是求是按規(guī)律辦事的態(tài)度和良好的應試心理等非智力因素。高考中學生容易出現(xiàn)的問題有兩種:一種是看不懂題;另外一種是看錯題。大多表現(xiàn)為低級錯誤教師稍加點撥就使之豁然貫通,表面上看來學生“粗心,馬虎”,實質上還是審題能力不高的表現(xiàn)。
目前高考增加應用性試題,這類聯(lián)系實際的試題往往閱讀量較大,對審題能力的要求更高。在復習時,要引導學生注意以下幾個方面:
5.1看懂題目的文句。
5.2弄清題目所描述的物理現(xiàn)象。
5.3選定研究對象,涉及到力學問題的,要對對象進行受力分析(同時作受力圖)。
5.4依次分清要研究的對象所經歷的前后物理過程或狀態(tài)(力學方面的運動分析,電學方面的電路分析與場分析等,并畫出示意圖)。
5.5明確每個過程或狀態(tài)所對應的物理模型,物理知識,物理規(guī)律和物理量。
5.6注意尋找出隱含條件,明確已知量和所求量。
6整合物理思維方法,提高分析解決能力
綜合能力測試注重對科學思想、方法和精神的考查。分析解決力電綜合問題,要注重運用在物理學習中培養(yǎng)的思維方法。
6.1解決力電綜合問題,要注重掌握好兩種基本的分析思路:一是按時間先后順序發(fā)生的綜合題,可劃分為幾個簡單的階段,逐一分析清楚每個階段相關物理量的關系,弄清前一階段與下一階段的聯(lián)系,從而建立方程求解的“分段法”,一是在同一時間內發(fā)生幾種相互關聯(lián)的物理現(xiàn)象,須分解為幾種簡單的現(xiàn)象,對每一種現(xiàn)象利用相應的概念和規(guī)律建立方程求解的“分解法”。
6.2力電綜合題運用的基本規(guī)律主要是力學部分的,只是在物體所受的重力、彈力、摩擦力、之外,還有電場力、磁場力(安培力或洛侖茲力)。要特別注意磁場力,它會隨物體運動情況的改變而變化的。
6.3注重通識通法,不要片面追求解題的技巧,一定要把常用的解法掌握熟練。
解決力電綜合題時,通常運用力與運動或功與能的觀點確定解題的思路。采用“能守恒先守恒(即動量守恒、機械能守恒及能量的轉化與守恒)、不守恒用定理(即動量定理和動能定理)、牛頓定律加運動學公式來保證”的策略來解決問題。
研究某一物體所受到力的瞬時作用力與物體運動狀態(tài)的關系(或加速度)時,一般用力的觀點解決;研究某一物體受到力的持續(xù)作用發(fā)生運動狀態(tài)改變時,一般選用動量定理;涉及功和位移時優(yōu)先考慮到動能定理;對象為一系統(tǒng),且它們之間有相互作用時,優(yōu)先考慮兩大守恒定律,特別是出現(xiàn)相對路程的則優(yōu)先考慮能量守恒定律。一般來說,用動量觀點和能量觀點比用力的觀點解題簡便,因此在解題時優(yōu)先選用這兩種觀點;但在涉及加速度時必須用力的觀點。有些問題,用到的觀點不只一個,特別是高考中的,常用動量觀點和能量觀點聯(lián)合求解,或用動量觀點與力的觀點聯(lián)合求解,有是甚至三種觀點都采用才能求解,因此,三種觀點的應用不要絕對化。
6.4注重兩個“翻譯”即把實際情景“翻譯”成物理語言,再把物理語言“翻譯”成數(shù)學語言。也就是說:通過對試題提供的實際背景材料的分析與提煉,建立起相關的物理模型,對所建立起來的物理模型應用物理原理,然后用數(shù)學公式、函數(shù)圖象等進行表達,再通過數(shù)學方法求解。
6.5明確最基本的思維方法:分析法與綜合法。
分析法——從所求量出發(fā),根據(jù)一系列的公式、定律。最終和已知量聯(lián)系起來,即所求量完全可用已知量來表示。
綜合法——從題目的已知量出發(fā),根據(jù)一系列公式、定律。遞推有關物理量,最終得出所求量為止。
6.6重視類比法解題,有目的的進行變式教學。
重視類比法并進行變式訓練,加強新舊知識之間的聯(lián)系,收到化難為易、化抽象為具體、化模糊為清晰、化生疏為熟悉的效果。
“論述題”的表述大致同于計算題,既要求“論述”(即要求寫出理解的主要根據(jù)乃必要的說明等),也要求作必要的計算(包括必要的數(shù)字計算或文字計算)。