以良好习惯的强化为训练学生的途径(之一) 借助示意图分析问题的习惯

物理审题首先清楚题目提供信息的方式 :文字、数学表达式、图像、示意图、还是图表。其中“图”是解决问题必要的辅助工具,养成善于借助示意图分析问题的习惯,可以让物理的学习由复杂变简单,由抽象变直观,由难变易。示意图一般包括三图:等效图、受力分析图、过程分析图。这三图在解题过程中起着举足轻重的作用。等效图——使问题简单化在高中物理学习中经常会遇到一些复杂抽象的问题,如果运用常规思维和方法无从下手,我们不妨运用一种特殊方法——等效法。亦称“等效替代法”,例如力学中的合力和分力(合力与分力的矢量图),运动中的合运动与分运动(速度或位移矢量图)、电路中的总电阻、等效电路图,交流电有效值的定义及计算,电场与重力场的复合场中研究有关的圆周运动、类平抛运动等等。若直接运用等效法解题,学生思维上会存在一定的跨度,而等效图就是方法与具体应用的桥梁,画好等效图能够使问题变得简单化。平抛运动的合运动与分运动:等效电路图(包括实物图与原理图的等效):受力分析图——动力学问题的基础正确对物体进行受力分析是解决动力学问题的基础性工作,是研究力学问题的重要方法。所谓受力分析就是把研究对象在给定的物理情景中所受的力全部找出来,并画出相应的示意图。对于有些立体图(立体斜面上的物体)必须用多角度画出几幅受力分析平面图结合起来才能反映物体的受力情况,从而使物体的受力分析更完整、更全面、更有立体感,避免“盲人摸象”式的片面性,为突破复杂问题打好基础。受力分析图画法:严格按照受力的程序:第一、场力(重力、电场力、磁场力);第二、已知力;(或先已知力也可);第三、接触力——先弹力后摩擦力。(弹力与摩擦力是被动力,究竟有无,大小多少,方向如何,依据是牛顿第二定律F=ma)严格按照弹力和摩擦力产生条件来判断有无,并确定方向。依据牛顿第三定律即作用力与反作用力的知识来确定力的有无与方向。若物体不平衡,则在受力分析的侧面标出加速度a的箭头方向。

[例题]如图所示,质量为4.0kg的物体在与水平方向成37º角、大小为20N的拉力F作用下,沿水平面由静止开始运动,物体与地面间动摩擦因数为0.20;取g=10m/s2,

求:(1)物体的加速度(2)经过2s撤去F,再经3s时物体的速度为多大?

受力分析图:过程分析图——解题的突破口      解答物理题并不是简单的从已知推出未知就可以了,更重要的是分析清楚物理事实和物理过程,如果物体运动过程分析透彻了,解题自然就会水到渠成。一般情况下,单过程和两个过程的物理题较容易求解,但是,当遇到多过程的题目时,会手足无措,不知从哪儿下手。一般这种情况我们可以“分而治之”,就是将多过程拆分,逐一分析,再找出彼此间的联系,在进行过程分析时,按时间的先后顺序对题目给出的物体运动过程(或不同的状态)进行分析(包括列式计算)即用程序法。程序法解题的基本思路是:要正确划分出题目中有多少个不同过程或多少个不同状态,然后对各个过程或各个状态进行具体分析,得出正确的结果,前一过程的结束就是后一过程的开始,找好两过程的分界点是关键,程序法是解决物理问题的基本方法,在学习中要注意培养应用程序法解题的能力。画好过程分析图,有助于我们找到解题的突破口,打开解题的思路。

举例:运动过程的情景图,找位移关系、速度关系等。

[例题]:[2019全国卷(Ⅰ)18题]如图,篮球架下的运动员原地垂直起跳扣篮,离地后重心上升的最大高度为H。上升第一个所用的时间为t1,第四个所用的时间为t2。不计空气阻力,则满足A.1<<2 B.2<<3 C.3<<4 D.4<<5        [答案:C]

这道高考题本身给出了运动过程的情景图,同时也向我们展示了“示意图”是我们解题最好的辅助手段。运动过程情景图的画法:水平的运动-----示意图最好是竖直排列;竖直的运动-----示意图最好是水平排列。纵上所述,图形是物理解题中一种必要的辅助工具,它能帮助我们创设物理情境,使抽象问题具体化,使复杂问题简单化,从而为解题寻找有效条件。作图几乎贯穿于高中物理学习的整个过程,因此,教师在教学中要注重培养学生的作图能力,使其养成规范作图的习惯,尽量做到“物理三图清,模型清、受力清、过程清”。

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