物理问题中的审题与建模..docVIP

物理问题中的审题与建模 湖南师大附中 杨飞 常言说“授之以鱼，莫若授之以渔”。有鉴于此，物理教师应明确：物理教学不仅仅是帮助学生理解一些物理概念和规律，更重要的是引导学生理解学科本质，给学生提供充分的科学探究机会，让学生通过手脑并用的探究活动，体验探究过程的曲折和乐趣，学习科学方法，发展科学探究所需要的能力和技巧。 在中学物理学习中，学生有两大难题：一是须要掌握庞大浩繁的基础知识，并且掌握它们之间的内在联系；二是对众多的解题方法、技巧，用的不熟练，遇到难题束手无策。而审题和建模是解题方法和技巧的敲门砖，下面就“审题”和“建模”两个问题展开分析讨论，以体现由表及里、由浅至深的解题思路。 一、审题 解题是由审题、提出解题方法和思路、作答与演算、以及审视答案等四个环节组成，审题是求解物理问题的第一步工作，同时也是决定解题成败的关键。解题中的审题就是通过审阅题文和题图，理解题意，弄清题目中所涉及的物理过程，想象物理图景，明确已知条件与所求问题间的关系等而进行的分析与综合的思维活动。审题能力是一种综合能力，它不但包括阅读、理解、分析、综合等多种能力，而且包含严肃认真细致的态度等非智力因素。，即子弹打击M的初速度存在某个最小值，其大小满足方程： ，联立解得： 满足情景②， M最多运动到与悬点等高，此时速度为零，即子弹存在某个最大值，其大小满足方程： ，联立解得： 总结：该题的关键词是“始终绷紧”，极易将学生引入“完整的圆周运动”的陷阱。如中其圈套，只能作对一半；解该类问题的关键是：认真审题，捕捉关键词，挖掘出隐含条件。 动手解答物理题之前，应先进行审题，认真阅读题目，弄清题目中的物理状态、物理过程和物理情景，找出其中起重要作用的因素及有关条件；发掘题目隐含条件并警惕容易引起出错的文字、数字和字母。这就是物理解题、审题应注意的地方。 （2）画好草图，形象物理过程和情景 画好草图是分析物理问题的重要手段，它能建立清晰有序的物理过程，确立物理量间关系，把问题具体化、形象化。草图可以是运动过程图、受力分析图、状态变化图等，也可以是摄影法、等效法得到的示意图。 例2、（07全国Ⅰ理综）两平面荧光屏互相垂直放置,在两屏内分别取垂直于两屏交线的直线为x轴和y轴,交点O为原点,如图所示,在y＞0，0＜x＜a的区域有垂直于纸面向里的匀强磁场,在y＞0，x＞a的区域有垂直于纸面向外的匀强磁场，两区域内的磁感应强度大小均为B在O点有一处小孔，一束质量为m、带电量为q（q＞0）的粒子沿x轴经小孔射入磁场,最后打在竖直和水平荧光屏上,使荧光屏发亮，入射粒子的速度可取从零到某一最大值之间的各种数值.已知速度最大的粒子在0＜x＜a的区域中运动的时间与在x＞a的区域中运动的时间之比为25，在磁场中运动的总时间为7T/12其中T为该粒子在磁感应强度为B的匀强磁场中作圆周运动的周期。试求两个荧光屏上亮线的范围（不计重力的影响）总结：本题经画图，通过临界状态的几何关系的分析，找到区间范围。因速度方向一定，大小变化，形象为“吹气泡”。 类题：如图所示，真空室内存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度的大小B＝0.60T，磁场内有一块平面感光板ab，板面与磁场方向平行，在距ab的距离L＝16cm处，有一个点状的α粒子放射源S，它向各个方向发射α粒子，α粒子的速度大小都是v＝3.0×106m/s。已知α粒子的电荷与质量之比，现只考虑在图纸平面中运动的α粒子，求ab上被α粒子打中的区域的长度。 分析：由题可知，从S向各个方向射出的α粒子，其轨迹为一系列半径为、转向为逆时针方向的圆，这些圆的圆心分布在以放射源S为圆心、半径也为R的圆周上，即轨迹圆心圆，如图所示。不妨将轨迹圆以S为圆心进行逆时针旋转，当轨迹圆与板相交时所构成的区域，即是打中区域，由图可知，右端最远点为P1，此时SP1＝2R，左端最远点为P2点，此时轨迹圆与板相切与P2，由几何关系易求得P1P2＝20cm。 总结：本题通过移动一个“轨迹圆”的方法来作可能状态的示意图，非常容易找到打中区域的临界位置，从而确定区域。显然作图不仅能帮助正确审题，而且对分析问题带来简便。速度大小一定，方向不确定，形象为“旋转轨道”。 （3）变换思路，加强物理情景间的关系 有些问题，就题论题很难求得结论，甚至得不到结果。此时应马上变换思路，转移研究对象、物理状态和物理过程，加强相似物理情景间的联系，挖掘特殊和一般的关系，导出结论。 例3、如图所示，有一根直导线架设在条形磁铁的正上方，且与磁铁垂直，通有垂直纸面向里的电流，试判断通电前后磁铁对地面的压力大小变化情况。 分析：因无法直接去判断通电导线对磁铁的作用力，则可根据力发生作用的相互性，若能判断出通电导线在条形磁铁的磁场在的受力情况，则可间接得出磁铁的受力情况，使问题得到解决。由左手