樹立目標意識 指導(dǎo)物理解題

樹立目標意識指導(dǎo)物理解題湖南省岳陽縣第一中學(xué)胡雁軍解題目標不僅是解題的終點，也是解題的起點、它控制著解題的整個思維過程，通過對思維課題的定向和注意、不僅能提高我們思維活動的自覺性和針對性，而且還可以通過對思維活動內(nèi)外信息量的控制，排除思維課題之外因素的干擾，刪除思維過程中多余的、錯誤的因素，提高思維活動的獨立性和批判性，使問題得到迅速而準確的解答，所以在解題時我們應(yīng)樹立強烈的目標意識來指導(dǎo)物理解題。1、樹立目標意識是探索解題思路的基礎(chǔ)解答物理問題應(yīng)具有強烈的目標意識，首先要確定解題目標，把解題的重點放在分析、尋找解題的目標上，使解題活動始終圍繞著解題目標進行，“目標是什么？”“如何才能達到目標？”并由此展開分析、探索、確定和調(diào)整解題方向最終達到解題目標。[例1]用輕質(zhì)細線把兩個質(zhì)量未知的小球掛起來，如圖I的左圖所示，今對小球a持續(xù)施加一個向左偏下30o的恒力，并對小球b持續(xù)施加一個向右偏上30o的同樣大小的恒力，最后達到平衡，圖1右方四張圖中，表示平衡狀態(tài)的圖可能是圖()(析與解)許多學(xué)生面對題中四個選項猶豫不決、他們似乎覺得這四種情形都有可能，其解題的困難主要出在解題時沒有明確的解題目標，從而影響研究對象的確定，這時我可以直接觀察最終目標——圖1右方四張圖：四圖中繩oa的形狀不同，因為繩子的拉力始終沿著繩子的方向，所以通過分析繩子提供的拉力方向就可以確定繩oa的形狀，選取a、b及兩球間的繩子這一系統(tǒng)為研究對象，依受力平衡容易得出：繩oa對n球的拉力與系統(tǒng)的重力是一對平衡力，因此該題的正確答案為A。[例2]圖2中的A、B是一對平行的金屬板、在兩板間加上一周期為T的交變電壓u，A板的電勢UA=O，B板的電勢UB隨時間的變化規(guī)律為:在O-T/2的時間內(nèi)UB=U0。在T/2-T的時間內(nèi)，UB=UO;在T-3T/2時間內(nèi)，UB=UO；在3T/2-2T時間內(nèi)UB=UO；……現(xiàn)有一電子從A板上的小孔進入兩板間的電場區(qū)內(nèi)，設(shè)電子的重力和初速度的影響均可忽略。A．若電子在t=0時進入，它將一百向R板運動;B．若電子在f=T/8時進入，它可能時而向B板運動，時而向A板運動，最后打在B板上;C．若電子在廣WT/S時進入它可能時而向B板運動，時而向A板運動，最后打在B板上;D．若電子在t=3T/8時進入，它可能時而向B板運動，時而向A板運動。[析與解]此題的目標量沒有直接給出，因此首先應(yīng)分清題意明確解題目標，確定目標量，電子在兩極板間是"一直向B板運動"還是"可能時而向B，時而向A板運動?最后電子是否打在B板上？"著眼目標，我們不難得出:前者取決于速度的方向，后者決定于電子的位移，速度的方向和電子的位移均可通過電子運動的速度~時間圖線集中而直觀體現(xiàn)，作出電子在A、B、C、D四種初始條件下的V-t圖象如圖3所示，由圖3易得正確答案為A和B。2．抓住聯(lián)系參量是實現(xiàn)最終目標的跳板許多物理問題特別是物理綜合題，它們往往牽涉到多個物體，而這些物體又常常參與多個運動過程(或處于多個運動狀態(tài)、尋求多個物體和多個運動過程(狀態(tài))之間的相互聯(lián)系，抓住它們之間的聯(lián)系量是突破此類問題的難點，實現(xiàn)最終目標的關(guān)鍵。[例3]在光滑水平面上有一個靜止的物體，現(xiàn)以水平恒力甲推這個物體，作用一段時間后，換成相反方向的水平恒力乙推這個物體，當恒力乙作用時間與恒力甲作用時間相同時，物體恰好回到原處，此時物體動能為32J，則整個過程中，恒力甲做的功等于──J，恒力乙做的功等于──J。[析與解]題涉物體先后參與兩個運動過程:在恒力甲的作用下先向右作勻加速直線運動，然后在恒力乙的作用下向右作返回式的勻減速直線運動，如圖4所示，這兩個運動過程之間的相互聯(lián)系是力的作用時間和物體發(fā)生的位移大小相等，因為題目涉及到力、時間和動能，所以我們可以優(yōu)先應(yīng)用動量觀點和功能觀點來求解此題，設(shè)物體的質(zhì)量為M，恒力甲F1作用時物體的末動能為EK1，末動量為P1，恒力乙F2作用時物體的末動能為EK2，末動量為比兩力的作用時間為t，作用的位移都是S。由動能定理和動量定理，在恒力甲作用時有: F1s=Ek1…………① F1t=P1=………………②當恒力乙作用時，有F2s=Ek2-Ek1……③F2t=P2-(-P1)=+……………④①③得……⑤②/④得…⑥由⑤⑥兩式可得代入Ek2＝32J可得Ek1=8J,W2=Ek2-Ek1=24J.3.依據(jù)目標意識是優(yōu)化解題思路的保證目標是問題要求的結(jié)果，是解題活動中所做的每一步價值的評價標淮，我們所選取的解題方法能否實現(xiàn)求解的最終目標，解題過程中是否有多余的過程，是不是解決問題的較佳方案等都是我們在解題過程中值得考慮的問題，由于具體問題的千差萬別，其目標特征也各不相同，解題時如果有強烈的目標意識并善于抓住問題的目標特征就可以隨時監(jiān)控思維過程，使思維始終處在"正道"上，這樣也就可以以問題的目標特征為突破口來建立思維起點，簡捷而合理地解題。[例4]如圖5，質(zhì)量為M=4K木板長L=1.4m，靜止在光滑的水平地面上，其水平上表面右端靜放一質(zhì)量為m=1Kg的小滑塊(可視為質(zhì)點）。小滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)ц=0.4若用一水平恒力F=28N向右技木板，要使小滑塊從木板上掉下來，力F的作用時間至少多長（不計空氣阻力g取lOm/s2）(析與解)該題直接給出了解題目標一一木板在恒力F的作用下，使小滑塊從木板上掉下來實現(xiàn)這一目標的情況有二種:一是小滑塊開始運動到從木板上掉下來的過程中，F(xiàn)一直作用；二是F在小滑塊從木板上掉下來前只作用一段時間顯然第二種情況滿足“力F”作用時間最短。這一目標要求，進一步分析可知，第二種情況中當小滑塊即將從木板上掉下來時，二者達到共同速度（設(shè)為），所求時間t最短。由于題目涉及兩個物體，初始條件為質(zhì)量、力、最終目標為t，所以建立初始條件與最終目標聯(lián)系的最佳途徑是以M、m組成的系統(tǒng)為對象，應(yīng)用動量定理對兩物速度為零到小滑塊即將掉下這一過程列式Ft=(M+m)v..............................①①式中最終目標量t外還有V未知，下面求中間量v,對系統(tǒng)應(yīng)用動能定理得FS-цmgL=(M+m)v2/2-0…………②在②式中，S是木板在F的作用不做勻加速直線運動的位移，未知，列它與最終目標量t的關(guān)系式S=at2/2=（F-цmg)t2/2M……③由以上三式代入己知數(shù)據(jù)得:t=ls解題時樹立目標意識是為了對思維進行調(diào)控，對思維調(diào)控的目的是使思維更趨于目標但這并不說，在物理解題過程中必須采