高中物理常見易錯題解分析

1、高中物理常見易錯題解分析江蘇省如皋市丁堰中學張畢生進入高三復習階段， 習題教學得到廣大教師的高度重視，學生在某些問題上出錯，往往不能一次更正，主要原因在于知識并沒有完全內(nèi)化。筆者從高一就開始讓學生整理一本自己的錯題集，用于對易錯概念和規(guī)律的反復鞏固。平時經(jīng)常翻閱學生的錯題集，定期歸類整理，分析學生易錯根源，并及時反饋到教學中去，效果良好。本文在學生的共同參與 下，旨在對在籍高三學生易錯題集中部分力學習題進行歸類分析，以期引起廣大師生的共同重視。1概念理解較模糊，感性思維難過渡經(jīng)過一輪學習，學生對高中物理知識有了一定的整體認識，但由于高一、高二時學生思維能力的限制，加上時間因素，造成了不同程度的

2、遺忘，學生對物理概念的理解不很清晰，甚至有偏差，易出現(xiàn)錯誤。例1.1兩互相垂直的力 Fi和F2作用在同一物體上，使物體運動一段位移后，力Fi對物體做功4J,力F2對物體做功3J,則合力對物體做功為：（）7J1J5J3.5J學生思路：看到兩個互相垂直的力，我馬上想到了力的合成的平行四邊形定則，而后面的數(shù)值3和4又使我迅速想到了勾 3股4弦5,便毫不猶豫地選了。老師點拔：功是標量，而力是矢量，它們遵循著不同的運算法則，即矢量和滿足平行 四邊形定則，而標量和則只需求代數(shù)和。故選。在解題時不僅要細心更要弄清概念的物 理意義。他們用手拉著一根繩子的兩端, 甲、乙質(zhì)量相等，那么：兩人同時到達中點乙比甲先到

3、中點學生思路：乙的力氣大,例1.2有甲、乙二人分別站在兩輛相同小車上，上車前測得乙的力氣比甲的力氣大,全力以赴想把對方拉過來，若不考慮阻力和繩子質(zhì)量， 且（ ）甲比乙先到中點無法判斷乙對甲的作用力大，它們的質(zhì)量又相同，由牛頓第二定律知1 C甲的加速度大，根據(jù)運動學公式：s = at ,可得s甲$乙故選。2老師點拔：日常生活中所講的力氣和物理學中的力有著本質(zhì)的區(qū)別，日常所講力是根據(jù)人的肌肉發(fā)達程度而定的，而物理學中的力是指物體間的相互作用。由牛頓第三定律可知，甲和乙的作用力大小相等，故選。分析問題時要根據(jù)物理規(guī)律，不能被錯誤的感性 認識所迷惑。2規(guī)律應用不完整，條件范圍欠思考高中課程學習中物理規(guī)

4、律相對來說較抽象，而且有一定的適用條件和范圍，學生對規(guī)律的理解不夠深刻、全面，這也是學生易錯的重要原因。例2.1甲乙兩球在光滑水平面上沿同一直線同向運動，P甲=5kg?m/s,P乙=7kg?m/s,當甲球追上乙球時發(fā)生碰撞，碰撞后 P乙=10kg?m/s,則兩球質(zhì)量關系 可能的是：（） m乙=m1甲 m乙=2m甲 m乙=4m甲 m乙=6m甲學生思路：兩球碰撞動量守恒，故有:m甲v甲+m乙v乙=m甲v甲 +m乙v乙所以，m甲v甲=2kg?m/s；又由P2/2m=E,可知：E 甲=P甲 2/2m 甲=25/2m 甲,E乙=P 乙2/2m 乙=49/2m 乙,E甲=P 甲2/2m 甲=4/2m 甲,

5、 E 乙=P乙2/2m 乙=100/2m 乙碰撞后能量不增加，故 E甲+E乙E甲+E乙，上式代入得：5125/2m甲+49/2m乙4/2m甲+100/2m乙；即 m乙/m用1 ,故選、。21老師點拔：在碰撞問題中我們常要考慮三個方面的問題，即動量守恒、能量不增加、 是否符合實際情況。該題前兩個問題都已考慮，但忽略了第三點。甲球追乙球，故 丫甲丫乙，甲wv乙；P甲/m甲Pm乙,P甲/m甲wp乙/m乙；5/m甲7/m乙，2/m甲w10/m乙；即-m乙/m甲W5,故本題答案為。3題意理解不透徹，關鍵字句少琢磨學生大腦中已經(jīng)形成了不少物理模型，不少習題也在學生的大腦中形成較深的印象， 這就極易形成思維

6、定勢，對學生的解題產(chǎn)生負面影響。例3.1 根輕質(zhì)彈簧懸掛在橫梁上，在豎直方向上呈自然狀態(tài)， 現(xiàn)將一個質(zhì)量為0.2kg的小球輕輕地掛在彈簧下端，在彈力和重力的共同作用下，小球做振幅為0.1m的簡諧運動，設振動的平衡位置處為重力勢能的零勢面，則在整個振動過程中彈簧的彈性勢能的最大值為 J ,系統(tǒng)的總機械能為 J 。學生思路：彈簧伸長量最大時彈性勢能最大，即最低點時彈簧有最大彈性勢能，故Gm=m。2A=0.2 X 10X2X0.1=0.4 J。由機械能守恒定律可知，彈簧和小球在振動的過程中 總機械能等于最大彈性勢能，所以E=Ep=0.4J。老師點拔：本題最大彈性勢能分析正確。對于水平方向的彈簧振子，

7、最大彈性勢能等于總機械能，但該問題是在豎直方向，還涉及到重力勢能，不能隨便套用。據(jù)“振動的平 衡位置處為重力勢能的零勢面”，易知小球在初始位置時的重力勢能Epi= mgA=0.2J,彈性勢能Ep2=0,動能Ek=0,機械能E=M+Ep2+Ek=0.2J ,系統(tǒng)機械能守恒故，總機械能為0.2J。4對象選取欠靈活，思考角度常單一在多體問題中，研究對象的合理選取往往決定了解題的繁易，甚至直接影響到結(jié)果的得出。學生的思維不夠靈活，不注意研究對象的轉(zhuǎn)換，從而造成錯誤。例4.1質(zhì)量為M的小車在光滑水平面上以速度v0勻速向右運動，當車中的砂子從底部的漏洞中不斷流出時，車子的速度將：（）減小 不變 增大 條件

8、不足，無法確定學生思路：根據(jù)動量守恒定律，車運動過程中質(zhì)量不斷減少，故速度將增大。老師點拔：動量守恒定律的研究對象為系統(tǒng)，即車和砂這個整體。 砂在漏出時水平方向速度并沒有改變，故應考慮其動量不變。該題的錯誤根源在于研究對象選取不正確，正確的答案為。例4.2如圖4-2所示，物體 A靜止在臺秤的秤盤B上，A的圖4-2質(zhì)量m=10.5kg , B的質(zhì)量m=1.5kg ,彈簧的質(zhì)量忽略不計，彈簧 的勁度系數(shù)k=800N/m,現(xiàn)給A施加一個豎直向上的力F,使它向上做勻加速直線運動。已知力F在t=0.2s內(nèi)是變力，在0.2s后是恒力。求F的最大值與最小值。(g=10m/s2)學生思路：分析A、B的運動情況

9、可知：0.2S時A、B間的作用力為零，此時彈簧的 作用力為Fi,Fi-mBg=ma,Fi=kxi；對 A物體有：F-mAg=mAa,最低點時F2=kx2=(nA+ms)g,再由運動學公式，s=xi-x 2=1/2at 2,可解得a=6m/s2。A、B向上運動的過程中，B對A的作用力越來越小，因此 0.2S時F最大，由牛頓第二定律得，F(xiàn)marmAg=ma,解得Fmax=168N一開始F最小，F(xiàn)合=Fm% 同理可得 Fmin=ma, Fmin= 63(N)。老師點拔：該題基本思路清楚，但在最后求最小拉力Fmin時出現(xiàn)錯誤，當加上力 F的瞬時，B對A的支持力發(fā)生了變化，不再等于 A的重力。此時可把研

10、究對象轉(zhuǎn)換為 A、B 整體，因為彈簧的彈力不能產(chǎn)生瞬時變化，所以有Fmin = (0+0)a= (10.5+1.5 ) X 6=72(N)在分析問題時應注意研究對象的轉(zhuǎn)換，這樣在遇到問題時往往會有“柳暗花明”的感覺。5參考系選取不當，相對運動出混亂中學物理研究的通常是在慣性系中的問題，物理規(guī)律的應用應相對于同一參考系，不能混淆。參考系的合理選取不僅有利于問題的解決，有時還能使問題得以簡化。相反選取 不當，也極易造成運動關系混亂。桌面上的A處有北A文南小球向而車廂的運動例5.1如圖5-1所示以速度v勻速行駛的列車車廂內(nèi)有一水平桌面, 一個水球沿圖中虛線從 A運動到B,則由此可判斷列車：()圖5-

11、1減速行駛，向北轉(zhuǎn)彎減速行駛，向南轉(zhuǎn)彎加速行駛，向南轉(zhuǎn)彎加速行駛，向北轉(zhuǎn)彎學生思路：小球向北偏，則車向北轉(zhuǎn)彎； 前運動，是因為小車向前加速行駛，故選.老師點拔：我們看到的小球桌面的軌跡是小球相對于桌面的運動情況。是相對于地面，它們的參考系不同，不能看成是同一個參考系。小球由于慣性向前運動在忽略阻力作用時可近似看成是勻速直線運動，故車廂的相對于小球的運動可看成相對于 地面的運動，所以車廂的加速度向后，且向南偏轉(zhuǎn) ，故選。6受力分析多忽視，錯誤經(jīng)驗易干擾受力分析是解決物理問題的關鍵，雖經(jīng)過兩年的學習，學生在受力分析這一關上吃的 虧仍不少，主要問題是基本功不扎實和缺泛受力分析的意識。圖6-1例6.1

12、 一個質(zhì)量為 m帶電量為+q的不球用長為l的絕緣細 線懸掛在水平方向的勻強電場中，開始時把懸線拉至水平，小球 在位置 A點，然后將小球由靜止釋放，小球沿弧線下擺到a=60的B點，如圖6-1所示，此時小球速度恰好為零，試求：勻強電場的場強。小球在B點時懸線受到的拉力。學生思路： 由動能定理： mglsin a -qEl 11-cos a) =0q（1 -cos 二）易得：E= mgsin,懸線的張力F即為重力和電場力的合力：F = ,(mg)2 (qE)2老師點拔：此題問題出在第二問，B點小球的速度為零，但其合外力不為零，試想若 合力為零，小球不就靜止在 B點嗎？由小球的運動情況可知，其實際加速

13、度沿切線方向， 向心加速度為零，三力沿圓弧切線和細繩方向分解，易得mgsin 二 cos：F =mgsin ：，qEcos= mg sin-1 一 cos 二在受力分析的同時不可忽視運動情況的分析，謹防錯誤經(jīng)驗的干擾。例6.2如圖6-2所示三角形斜劈 B靜止在光滑水平面上，在斜劈的頂端輕置一個物塊A, A物滑到三角形斜劈的底端，已知m,對這個過程的敘述中正確的是：a滑到底端的速率是j2gh兩物分離時向右，移動的距離一定小于斜劈對A的支持力做了負功圖6-3斜劈B的斜面愈光滑，分離時B的速度愈大，位移也愈學生思路：由水平方向的動量守恒和人、 船模型易得 不對正確。支持力不做功，故不對。老師點拔：分

14、析選項時受到了錯誤經(jīng)驗的干擾，即“支A的重力勢持力不做功”。從力的角度去考慮，如圖 6-3可以看出力F和 位移S的夾角大于900,顯然力做負功；從能量角度看，若支持力不做功，則能全部轉(zhuǎn)化為A的動能，而題中有一部分能量轉(zhuǎn)化為B的動能，對A必有其他力做負功,此力顯然為支持力。7過程分析不到位，轉(zhuǎn)換位置易出錯往往根據(jù)經(jīng)驗，或圖7-1物理過程的分析是解題的核心，不少同學不注重物理過程的分析，套用公式導致錯誤，這在綜合題的求解中較常見。例7.1如圖7-1所示質(zhì)量為M的A物體用托板托著，抽走托板 后，它將通過繞過定滑輪的繩牽引質(zhì)量為m的物體B上升，已知mM原先物體A距地面1m B物體上方1.45m的C處有

15、一檔板，問：當 M/m多大時，B物體在上升過程中可以擊中檔板。(g取10m/s2)學生思路：A、B從開始運動到落地過程中機械能守恒，即AEp=AE -29220A的動能在對老師點拔：A B從開始下落到到落地前的瞬間機械能守恒，但落地后地碰撞過程中已損失,A、B組成的系統(tǒng)機械能已不守恒。故第式應列為：Mgh-mgh=1 （ M+m v2。解得結(jié)果為 M/m 29。在對物理過程進行 211分析時應注意不同過程轉(zhuǎn)換位置的狀態(tài)確定，認真考慮不同過程所遵循的物理規(guī)律。例7.2如圖7-2所示，兩滑塊質(zhì)量均為 m分別穿在上下兩根光滑的足夠長的水平圖7-2B 圖7-3放置固定導桿上，兩導桿間距為d,以自然長度

16、為。彈簧形變最大的彈性勢能d的輕彈簧連接兩物，設開始兩滑塊位于同一豎直 線上且速度為零，現(xiàn)給 B塊一個向右的水平?jīng)_量， 其大小為I ,此后過程中 A能達到的最大速度學生思路：A、B在水平方向上動量守恒，速度 相等時最大，即I=mv0, mw=2mM v = 1v0 = 1 2 2m 速度相等時距離最大，彈性勢能最大，由能的轉(zhuǎn)化與守恒可知:日聲1 mv02 -12mv222I2o4m老師點拔：分析A、B的運動情況易看出，只要B在前（如圖7-3）,彈簧處于伸長狀態(tài)， 則A必受到一個向前的彈力，彈力做正功，A的速度增大。故不能簡單地認為在A、B速度相等時A的速度最大，應該在彈簧再次恢復到原長時。由水

17、平方向動量守恒和能量守恒12mv02212=mvA + mvB ,解得:2易得：mv0 = mvA + mvB;vA=v0=； Vb=0。在解決物理問題時應注重分析物理m過程，從受力分析入手，并結(jié)合物體的運動情況分析，不能憑經(jīng)驗甚至想當然。8解題思路不嚴密，思維方法欠科學高中物理習題的思維方法較多，常見的有數(shù)學方法、極限分析法、比較法、近似處理 法、圖象法等，學生在運用這些方法時往往缺少對題意的進一步揣摩和分析，思維方法不恰當，從而造成錯誤。例如圖8-1所示質(zhì)量為 m的物塊通過細線 AO BO懸于O點，OB與豎直方向的夾角。 =30,物塊處于靜止狀態(tài)?，F(xiàn)保持O點的位置不變，OB繩方向不變，使

18、OA繩在豎直平面內(nèi)緩慢轉(zhuǎn)到豎直方向， OA OB在水平和豎直位置繩中的張力為多少？此過程中OA OB繩中的張力如何變化？圖8-1圖8-2學生思路：水平位置時OA繩中張力 FA=mgtan300,OB 繩中張力 FB=mg/cos30。；而在豎 直位置時 F=mg,FB=0。故在OA繩轉(zhuǎn)動過程中Fa逐漸變大，F(xiàn)b逐漸變小。老師點拔：該題在判斷繩中張力變化時運用了極PM思維方法，但沒有注意到繩OA中的張力不是簡單地單調(diào)遞增，從而出現(xiàn)了錯誤。該處可用作圖法(如圖8-2),能較直觀地判斷出Fa先減小后增大。例8-2如圖8-3所示，有面積很大的水池，水深為 H,水面上浮著一個正方體木塊, 木塊邊長為a,密度為水的密度的一半，水的密度用p水表示， TOC o 1-5 h z 開始時木塊靜止，現(xiàn)用力 F將木塊緩緩地壓到池底，不計摩擦。a求：二-j從木塊剛好完全沒入到停在池底，池水勢能的改變量。T木塊從開始下降到剛好完全沒入的過程中，力F做的功。- - H學生思路：水面很大，木塊沒入到池底的過程中水位差可忽略，故A日=0。水面高度