必須重視方法型試題的教學(xué)和解題指導(dǎo)

必須重視“方法型試題”的教學(xué)和解題指導(dǎo)

一、何謂“方法型試題”？高考是重要的選拔性考試，特別強調(diào)對能力的要求。在物理科目的高考大綱中已經(jīng)對有關(guān)“理解能力”“推理能力”“分析綜合能力”“實驗與探究能力”等提出了具體要求。然而能力高低并不是憑空想象出來的，必須通過對知識的理解，過程的認識、體會以及方法的掌握、運用等方面的訓(xùn)練具體落實。因而高考試題有的比較側(cè)重于知識點；有的比較側(cè)重于過程的分析（尤其是探究或設(shè)計性實驗題）；有的則更側(cè)重于方法的考查。主要考查物理研究、思維方法的試題簡稱為“方法型試題”，此類試題近年已日益增多，先來看兩條典型的“方法型試題”：圖1點評這是一條用半定量分析法求解的方法型試題。兩種情況下，物體從A或C入射，所經(jīng)路線完全相同。只要比較一路上物體所受支持力的大小，即可比較所受摩擦力的大?。Σ烈驍?shù)相同），進而比較一路上物體克服阻力做功的多少，就能求出最終答案。因為物體經(jīng)過曲面，所以不可能定量計算出兩種情況下阻力功的大小。只要用半定量分析法求出物體經(jīng)凸面和凹面時物體所受支持力的大小，問題就迎刃而解。解析①物體在最高點D時有答案A例2“黑洞”是一種特殊天體，它的密度很大，對周圍物質(zhì)（包括光子）有極強的吸引力。光子到達“黑洞”表面時，可能繞“黑洞”作圓周運動，甚至可能被“黑洞”吸入。假如太陽最終演變成“黑洞”，試估計其臨界半徑（太陽質(zhì)量為）。點評這是一條“科學(xué)估猜法”的應(yīng)用問題，主線是利用量綱進行估算。先估猜影響臨界半徑的因素：對于黑洞，連達到光速的光子也逃不出它的引力束縛，因此其臨界半徑應(yīng)該與光速c有關(guān)。此外，對于有關(guān)涉及太陽萬有引力的問題，肯定與萬有引力常量G及太陽的質(zhì)量M有關(guān)；同時注意到G與M經(jīng)常以GM方式聯(lián)系在一起。點評這是一條運用微元思想的試題，用“微元法”解題的一般思路如下：①將所研究的對象分為N等份（直至N→∞、將研究對象進行無限分割），或假設(shè)研究對象發(fā)生了微小的變化。（被選的微元應(yīng)具有整體研究對象的基本特征）②以某個微元為研究對象（或某一微小變化為研究過程），找出所選取的微元（或微小變化）所遵循的物理規(guī)律。③找出微元個體與整個對象（或微小變化與整個物理過程）間的隱含關(guān)系，列出對應(yīng)的數(shù)學(xué)關(guān)系式，通過求和解得整體物理量。本題的命制目的是遵循“微元法”解題的基本思路，讓學(xué)生理解、體會并運用“微元法”。答案BCD圖2圖3圖4A.①②B.①③C.②④D.③④點評這是一條將圖線法運用到極致的試題，已知的是圖線，求解的也是圖線，關(guān)鍵在于搞清在題給條件下用圖線表示的三個功能關(guān)系。4.如圖5所示，水平傳送帶向左做勻速運動。細線的一端連著鐵塊M，另一端跨過定滑輪懸吊木塊m。設(shè)連接M、m的線和傳送帶足夠長，且不計滑輪摩擦，則當(dāng)鐵塊M自傳送帶右端起隨帶一起向左勻速運動的過程中（M與傳送帶始終保持相對靜止），細線中的拉力大小如何變化？圖5點評這是一條運用“極端思維方法”的典型試題。本題很難用公式或圖象法求解，只能用作圖方法進行比較。設(shè)M隨水平傳送帶向左勻速運動的速度為v，經(jīng)A運動到B、C兩點，且AB=BC，則M在AB、BC間的運動時間△t相等。設(shè)在A、B、C各點，勻速運動速度v沿細線方向的分速分別為，則的大小就分別等于M經(jīng)A、B、C各點時木塊m的上升速度。（見圖5）因為F-mg=ma，所以F=m(g+a)，當(dāng)a減小時，細線中的拉力將減小。最簡解法“極端思維方法”。M從A→B→C隨帶一起向左勻速運動的過程中，開始時m做加速運動，線中拉力F＞mg。到最后，M運動到極左端時，與M相連的細線方向幾乎與傳送帶相平，v沿細線方向的分速大小似似等于v而保持不變，于是m將向上作減速運動，因而最終細線的拉力F≈mg。由此可知，M自傳送帶右端起隨帶一起向左勻速運動的過程中，細線中的拉力將逐漸減小。5.如圖6所示，從地面上A點斜向上方發(fā)射一枚洲際導(dǎo)彈，導(dǎo)彈在引力作用下沿彈道ACB擊中目標B，C為彈道的最高點，離地面高度為h，導(dǎo)彈經(jīng)C時速度為。另有一個距地面高度也為h并沿圓軌道飛行的衛(wèi)星，下列結(jié)論正確的是圖6A.彈道ACB為一條拋物線B.導(dǎo)彈和衛(wèi)星經(jīng)C點時的加速度大小相等C.導(dǎo)彈和衛(wèi)星經(jīng)C點時的速度大小相等D.假設(shè)使導(dǎo)彈在A點的發(fā)射速度，則此導(dǎo)彈有可能成為人造太陽行星點評本題可用“等效思維方法”進行類比求解。由于導(dǎo)彈在地球引力這個有心力場中一定沿橢圓運動（在很大范圍內(nèi)，導(dǎo)彈所受引力不再是恒力），因而可將它的運動與環(huán)繞地球沿橢圓軌道飛行的衛(wèi)星類比。將導(dǎo)彈經(jīng)C點的運動與過C做勻速圓周運動的衛(wèi)星比較時，可把它們與沿著橢圓軌道飛行的衛(wèi)星在遠地點變軌為圓周運動的情況進行類比。答案BD圖76.如圖7，輕彈簧一端固定于墻上，另一端連一個可以視為質(zhì)點的滑塊置于水平面上。開始時彈簧處于自由狀態(tài)，滑塊在O點?，F(xiàn)突然給滑塊一個水平向左的初速，滑塊能到達的最左位置為A。則滑塊從A返回O的全過程中，其速度v和加速度a的大小變化情況為A.一定是v增大，a增大B.可能是v增大，a減小C.可能是v先變大，后變小D.可能是a先變大，后變小點評這是一條考查“逆向思維方法”的試題。在運用“逆向思維方法”的過程中，最容易犯的錯誤就是認為過程相反的問題，其答案一定相逆，從而造成錯選A。該題故意不提水平面是否光滑，必須讓學(xué)生自己分析光滑、不光滑兩種可能。而在水平面不光滑的情況下，在返回過程中答案與正過程不再相逆：速度最大（加速度最?。┑奈恢貌辉僭贠點，而是在O點左側(cè)。答案BC“方法型試題”的求解，關(guān)鍵在于方法的選擇和運用要恰當(dāng)。如果不能進行正確的思考和分析，以致用錯了方法，就會使問題復(fù)雜化，造成無法求解或答案錯誤。三、必須重視“方法型試題”的教學(xué)和解題指導(dǎo)“方法型試題”所涉及的方法，并不指一般意義上的解題方法（用不同的公式、定律，例如用牛頓第二定律或功能關(guān)系求解同一條試題），而是在較高層面上對物理研究方法、思維方法的理解和運用。因而對此類方法的掌握，會有一定難度。然而，這些方法的掌握并不是集中上幾堂課就能解決的，必須通過多次接觸和練習(xí)，才能在潛移