抓住问题关键,才能精准提分
感觉基础知识都掌握了,可一遇到题目就是不会做?
常规的物理题会做,条件稍微变化就不知如何下手?
计算题会做,但需要花很多时间,怎么改善?
班上有的同学不刷题物理成绩也很好,所以学物理该不该刷题呢?
这些问题可能困扰了同学们很长时间,问题的本质在于同学们不清楚高中物理学科的特点,没有清晰的物理学习过程的概念,从而导致不能准确抓住提分的关键,辛苦付出了却达不到预期的效果。
下面,让我们从高中物理的学科特点出发,看一看不同阶段的同学该如何实现精准提高。
高中物理学科的特点
要学好物理,首先要思考的问题是:物理学科与别的学科相比有什么独特的地方。然后针对这些特点,采取针对性的解决方法,逐点击破。
1、知识少
知识少是物理学科的一大特点,如匀变速直线运动,这一高中需要重点掌握的一类运动,描述它的仅有两个独立的方程。又比如带电粒子在匀强磁场中的运动,描述它的方程仅有两个,一个是洛伦兹力等于向心力,第二个是匀速圆周运动知识中的各个物理量之间的关系式。知识少的这一特点决定了物理不是一个靠背的学科。
2、情形化
物理题目与别的学科题目有一个很大的不同点在于,物理题目都是基于物理情形给出已知条件和提出要求解的问题,物理题目不会脱离情形给出。举个例子,如果物理题目脱离情形是这个样子的:一个匀加速运动,已知加速度a,初速度v,时间t,求位移s。在高考里不可能出现这样没有情形基础的题目。这需要同学们掌握如何从题目所描述的情形中提炼出抽象的物理方程。
3、模块化
物理学科的模块化有两个含义。第一个含义是解决物理问题的步骤是模块化的,比如面对一道力学题目,一般需要进行以下步骤:受力分析、运动学分析、动力学分析,每一个步骤对应不同的知识模块。模块化的第二个含义是物理题目往往由几个基础模型拼接而成,比如一道动量压轴题,题目中的“物体”经过多次碰撞,然后通过一个有摩擦的斜面,再通过一个圆形轨道,最后平抛出来,可以想象这是一道多过程的题目,但其本质只是多个基本模型的拼接。物理学科的模块化特点要求同学们在学习物理过程中始终保持套用已熟练的基础模型解决问题的思维方式。
高中物理学习的过程:
概念——过程——模型——体系
概念
高考物理涉及的概念和公式并不多,掌握概念和公式仅仅只是物理学习的开端。
过程
由于物理题目情形化的特点,在物理题目中,从情形到公式的中间环节需要学生自己去解决,而解决的关键在于要对情形中的物理过程能清晰地想象,这样才能将情形抽象为物理方程,比如说一个滑块在水平面上滑来滑去,那我们要在脑海里清晰完整地想象这个滑块到底是怎么滑的,其中分成为哪几个过程,每个过程的转折点是什么,支配每个过程的方程是什么。
模型
由于模块化的特点,物理题目由多个基本模型组成,只要我们熟练地掌握了基本模型,便能更快更准确地切入题目。
什么是基本模型呢?以平抛运动这一模块为例,例如一个物块以初速度V0从高为h的地方抛出,我们可以求落地时间、落地点、落地速度、轨迹方程、速度角、位移角等,这便是一个基本模型。接着,如果这个物块在一倾角为θ的斜面上以初速度V0水平抛出,我们又可以求落地时间、落地点、落地速度、轨迹方程、速度角、位移角以及离斜面的最大高度,这又是一个基本模型。然后,如果这个物块是在斜面上方高h的地方以初速度V0水平抛出,我们再去求上述的物理量。以上列举了三个平抛运动的基础模型,同学们如果对上述基础模型滚瓜烂熟、信手拈来,可以想象在做物理题时,题目中的平抛运动环节是可以直接套用模型迅速解决的。还有其他的模型如水平传送带模型、板块模型、匀加速直线运动模型、恒定功率启动模型,电磁感应单杆问题等等以此类推。
科学的物理学习方法可以类比写程序。对编程有了解的同学应该知道,一个程序中主程序往往很短,一般就几行代码,这些代码主要是调用子函数,子函数是已经编辑好的,用以实现一个简单的功能。如果我们对子函数非常熟练,那写程序时需要完成主函数中的调用代码即可。做物理题也是一样,子函数便是基础模型,需要我们平时“编辑”好,并且熟练掌握,在做题时,只需要将题目所包含的基本模型判断出来,接下来就是调用的事情了。当别人还在思考从哪里切入时,你可能已经将“主函数”写好了,接下来就是根据平时的模型训练去条件反射般地“调用子函数”,这样做题速度和准确度都会提升一个档次。
体系
当掌握了基本模型,要怎样将做题速度和准确率进一步地提升呢?这时需要做一件事情是体系化。什么是体系化?体系化就是将基本模型结合题型进行归类总结,并回归物理本质。
比如说将所有板块的基本模型做一个归纳:无外力的、有外力的、外力作用在滑块上的、外力作用在板上的、地面光滑的、地面粗糙的、板块初始静止的、板块初始有速度的等等,其物理本质是求解板和块两个物体在外界不同约束条件及摩擦力的作用下的不同运动形态。涉及到的知识点有匀变速直线运动、VT图像、受力分析、动静摩擦力的判断、牛顿第二定律、动量、动能、分离条件、共速条件等等。将这些基本模型结合起来,梳理其中的逻辑,理解其物理本质,熟悉每个模型的推导,这样就建立了体系。当形成完善的体系之后,做题就不再是被出题人牵着走,而是以更高的层次去审视题目,因为无论题目有多复杂,也无非是你的体系里的一小部分而已。
再比如说共速,我们知道共速意味着动能有损失,损失的去向可以归纳为:碰撞损失、摩擦生热、焦耳热、弹性势能、重力势能、其他方向动能。其本质是热力学第二定律,反映的是能量角度中的非稳态向稳态的转移过程。上述的每个情形都有几个基本模型,这就将十几个基本模型有机地结合起来构成了体系,只要考共速,那基本上读完题思路就跃然纸上了。我们再深究上述的六种共速情形,进一步可以归纳出前三种情形是不可逆的,这三种情形的题目考到共速就结束了,这类运动我们可以称为类完全非弹性碰撞;而后三种情形是可逆的,也就是说损失的动能有可能转化为其他形式能量之后又转化回动能,因此后三种情形的题目是有可能考共速之后的情况的,我们知道答案是动量能量方程组的两个解,这类运动我们可以称为类完全弹性碰撞。
体系的建立与完善需要持续不断地做两件事情:横向收集完善基础模型以及纵向深入挖掘物理本质。