建构物理模型 突破解题瓶颈

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高中物理学习中如何有效构建解题模型

高中物理学习中如何有效构建解题模型

高中物理学习中如何有效构建解题模型作者:张峻源来源:《新校园·中旬刊》2018年第07期摘要:高中物理学习中最重要的学习技巧和解题方法就是构建有效的物理模型。

对于理科的学习,我们应该多动手多动脑,单纯的思考有可能解决不了问题。

但是有效构建物理模型也不是一件简单的事情,需要首先正确选取研究对象,然后努力寻找它们之间的联系,善于发现和运用一些物理规律,才能很好地构建物理模型,提高解题的速度和质量。

关键词:高中物理;有效构建;解题模型一、要正确选取研究对象,善于寻找相互联系构建高中物理实验模型首先要正确选取研究对象,然后发现他们之间的物理关系。

构建物理解题模型要运用各种方法,一定要选择正确的研究对象。

选取研究对象有隔离法和整体法,这两个方法非常实用,学生还可以根据自己的思维,创造其他的方法去构建模型。

要想构建物理模型,就要使学生掌握一定的知识技能与技巧。

构建物理模型讲究的是学生要抛开课本,走向书外的世界,即脱离课本把实际生活和物理知识结合起来,身临其境,在获得知识的同时也提高了学习的兴趣。

通过构建物理模型,可以加深学生对物理知识的巩固与理解,也可以构建知识模型,促进知识迁移。

学生通过自主学习,结合生活实际,可以得到学习物理的真谛。

二、要仔细观察过程特征,妥善运用物理规律高中物理模型都是根据一些物理规律、运动特征和过程量来构建的。

对于一个需要构建物理模型的题目来说,必要的受力分析不可缺少;另外,还要仔细分析物体与物体之间的关系:物体是如何运动的,物体在运动中还受其他的阻力吗?这些都是需要思考的问题。

还有,一定要会妥善运用物理规律,物理规律都是别人总结出来的,通过构建物理模型,学生的求知欲望越来越强烈,对物理学习的渴望也日益浓厚。

教师也可以对学生进行指导,对他们在模型构建过程中遇到的棘手问题进行适当点拨,这样学生会进步更快。

三、要注重审题,深究细琢,努力挖掘隐含条件构建物理模型也离不开物理习题的练习。

浅谈构建物理模型在解题中的作用

浅谈构建物理模型在解题中的作用

浅谈构建物理模型在解题中的作用大多数学生进入高中学习以后,感到物理是一门比较难学的科目,解题时往往感到无从下手,这是由于物理的基本概念和规律建立的基础是理想化过程模型和理想化实体模型,因此在解答物理问题时应首先创设物理情景,构建物理模型。

物理概念和规律具有高度的抽象性和客观性,而物理习题由于是描述一些理想物体的基本运动或基本状态,所以物理习题具有理想性、具体性和形象性。

为了沟通概念规律与习题的联系,解题中就应创设具有这种联系的“图景”,通过物理图景,构建物理模型,这样可以使物理过程变得更为形象和清晰,对启发学生思维,正确理解物理概念,分析物理问题起到良好的辅助作用。

同时使学生形成科学的思维方法和掌握科学的研究方法。

模型最能反映现象和事物的本质,建立模型就是找出、抓住现象和事物的本质和主要矛盾,抽象出物理本质,研究和解决事物的主要矛盾,这样,解决问题时就会取得事半功倍的效果。

为了便于研究物理问题和对物理现象进行客观描述,现就以下几个方面作出分析:一、简化确定“研究对象”是建立正确物理模型的基础“研究对象”是参与所研究的物理对象的客体。

由于实际参与的客体众多,影响因素复杂,因此在建立物理模型时,首先要对客体进行简化,抓住其主要特征,舍弃其次要因素,因此,要建立正确的物理模型,首先应具有将实际的物理问题简化成理想模型的能力。

对于多个物理客体参与的物理问题,我们要认真分析各个“研究对象”之间的相互联系,从现状和所求结果入手,找出关键的客体,作为研究对象,它们是物理模型中的“主角”。

比如,对一列水平横波的研究。

如果研究质点的振动,可选取某个质点(如振源)为研究对象;要研究波的周期性,可选取水平距离是波长整数倍的两个质点来研究;要研究质点的振动与波动的关系,就要选取某个质点和波动的形态为对象,就可得到这样一幅简单、清晰的物理图景:质点在竖直方向作简谐振动,波在水平方向作匀速运动,质点的振动方向决定了波的传播方向,在质点完成一次全振动的时间内,波恰好向前移动了一个波长。

构建物理模型,培养提高解题能力

构建物理模型,培养提高解题能力

构建物理模型,培养提高解题能力南平一中郑剑榕自然界中任何事物与其他许多事物之间总是存在着千丝万缕的联系,并处在不断的变化之中。

面对复杂多变的自然界,人们在研究物理问题时,常常是遵循这样一条重要的方法论原则,即从简到繁,先易后难,循序渐进,逐步深入。

基于这样的一个思维过程,在物理学中,人们就建立了“物理模型”。

物理模型是物理思想的产物,是研究物理的一种方法,是在抓住主要因素、忽略次要因素的基础上建立起来的。

因而,它能具体、形象、生动、深刻地反映事物的本质和主流。

如何帮助学生正确构建和运用物理模型,培养学生的思维能力和解决实际问题的能力,在教学实践中,本人注重通过图像模型、数学模型、系统转换模型等多种物理模型的运用,启发、引导学生合理建立和运用物理模型,并逐步熟悉和掌握这种科学研究的思维方法,在解题过程中,充分运用和发挥物理模型的优势,化繁为简,化动为静,化抽象为具体,帮助学生理解解题思路,拓展思维,提高分析问题和解决问题的能力,获得事半功倍的效果。

一、物理中的数学模型的运用客观世界的一切规律,原则上都可以在数学中找到它们的表现形式。

在建造物理模型的同时,也在不断地建造表现物理状态及物理过程规律的数学模型。

我们必须让学生强化这一见解。

当然,由于物理模型是客观实体的一种近似,因此以物理模型为描述对象的数学模型,只能是客观实体的近似的定量描述。

例:宇宙飞船横截面积为S =20m 2,以速度V =104m/s 的速度匀速穿过每立方米平均有5个质量为10-5kg 的微尘空间,求飞船发动机的推力。

解析:飞船与微尘碰撞时,微尘的运动有多种可能,或者向各个方向被弹开,或者附着在飞船上。

微尘与飞船相对速度很大,从抓主要矛盾角度来看,微尘“嵌入”飞船外壳的可能性最大。

于是我们可以假设与飞船碰撞的微粒“全部”附着在飞船上,与飞船具有共同的速度,而飞船的速度远大于微粒的速度,故把微粒可视为静止的,则可假设飞船在时间Δt 内“扫过”的空间是以S 为底、V Δt 为高的一个柱体,如图(1)所示。

构建物理模型-提高解题能力

构建物理模型-提高解题能力

构建物理模型,培养解题能力我国著名的科学家钱学森说:“模型就是通过我们对问题现象的分析,利用我们考究得来的机理,吸收一切主要因素,略去次要因素所创造出来的一幅图画……是形象化了自然现象。

”在研究物理问题时,通过科学的抽象、剔粗取精、去伪存真——建立正确的物理模型,清楚物理模型的相对性及适应条件,区分表面相似而本质不同的物理模型,善于将一个复杂的物理模型等效为若干简单的模型,就能正确、简捷地解决问题。

一、物理模型分析物理学所研究的运动,是一种简单的运动形式,物理学的研究方法是通过建立一个个物理模型,使实际复杂多样的物质世界简单化,建立物理模型的过程是一个抽象思维过程,要能抓住事物的本质。

高中阶段的物理学习为我们积累了很多物理模型,我们可以将其分类成:①物质结构的模型(如质点、物体的分子结构、理想气体、原子结构、核结构、导体等等);②作用过程的模型(如:碰撞、能量转化过程、光电效应、核变化等);③运动模型(匀速直线运动、匀变速直线及曲线运动、平抛运动、圆周运动、简谐振动等等);④其他模型(电流、电阻、磁流体发电机、电磁流量计、理想变压器等等),也可以说物理中所有的公式、定律、定理都是对一个个不同的模型的描述,我们解题所列的等式,就是将物理模型与具体物理情景相结合的产物。

有了系统的物理知识就有了足够的物理模型,解题时所谓建立模型,就是根据从题目中提炼出的有效信息,调出大脑中储存的与之相关的物理模型。

二、运用物理模型解题的步骤中学物理中的概念、规律、公式等,都是一定理想化模型下抽象和推导出来的。

因此,了解并掌握物理模型方法,对学习、理解物理知识并解决实际问题是非常必要的。

那么,如何来运用物理模型方法呢?首先应注意以下几方面:第一,学习过程中应不断有意积累物理模型,这是为更好运用物理模型提供了量变的准备。

第二,每个物理模型都有各自独立的成立条件和适用范围,只有充分地认识,才能准确运用物理模型。

第三,运用好物理模型应具备以下两个环节:明确物理对象,提取有用信息环节和构建解题模型环节。

谈高中物理力学三大解题技巧构建

谈高中物理力学三大解题技巧构建

谈高中物理力学三大解题技巧构建
在高中物理力学的学习过程中,解题是一个非常重要的环节。

为了顺利解决物理力学的各种难题,我们可以采用以下三大解题技巧构建:
1. 建立清晰的物理模型
在物理力学中,建立一个清晰的物理模型是解题的关键。

在解题时,我们必须要了解题目中所涉及的各种物理量,如力、速度、加速度等等,然后根据这些物理量构建出一个清晰的物理模型。

这个模型应该包含所有的物理量和它们之间的关系,这样我们就可以更好地理解问题,从而得出正确的答案。

2. 熟练运用公式
在物理力学中,有很多公式需要熟练掌握。

但是,仅仅知道公式还不够,我们还需要知道公式的应用方法。

因此,在解题时,我们需要根据问题中给出的条件,选择合适的公式,并正确地运用它们。

在运用公式时,我们还需要注意单位的转换,这是一个非常容易出错的地方。

3. 拆分问题思考
有些物理力学问题比较复杂,一下子很难想通,此时,我们可以把问题拆分成若干个子问题,逐一解决。

这样,不仅可以降低问题的难度,还可以更好地理解问题和解决问题。

在拆分问题时,我们需要注意每个子问题之间的联系,以确保最终解决了整个问题。

综上所述,建立清晰的物理模型、熟练运用公式和拆分问题思考,
这三大解题技巧是物理力学解题过程中必不可少的。

只有掌握了这些技巧,才能顺利解决各种难题。

针对高中学生建构物理模型困难的对策及教学尝试

针对高中学生建构物理模型困难的对策及教学尝试

不断深入 , 高 中学生物理建模 和应用模型解 决问题 能力的培养 已经引起 高中物理教 师的高度 重视 。针 对高 中学生物 理建模
能力低下的特点 , 本 文提 出了教 学改进策略 , 并 有针 对性地进行 了教 学尝试 。
关键词

物理模型 建模 困难
对策 教 学尝试

物 理 模 型 的特 征 及 学 习现 状
2 . 学生 不善 于应用模 型解 决实 际 问题 , 易受 表面 现象
始终静 止。判定 物 体下 滑过 程 中地 面对 斜 面 的静 摩 擦 力 问题 与干扰 : 学生易认 为物体 冲下来 的过程 中, 如果 地
面光滑 , 斜面必倒退 , 因此不分析 物体与斜 面之 间的动摩 擦 因素 而直接得 出地 面对斜 面的静摩擦 力的方向向后 。
・ 教 育 热 点 与争 鸣 ・
地 面对斜 面的静摩擦力方 向。( 零, 此 问题学生易 从问题③
得 到静摩擦力 向左 的错误结论 ) 2 . 可在教学 中应用类 比模 拟法 、 直观法 、 应用 条件转换 法, 合理利用场景 , 拆分过程条件 。
P D 1 4 . 新课 孑 军 导学
采 用问题递进——
干扰 , 思维焦点集 中在 问题 的表层现 象 , 不善 于透过现 象看
本质 。特别是在 面对缺少数据和现 成模仿模 型 的物理 问题 时, 学生对问题 的分析往往不 能突 出主要 因素 、 忽略次要 因 素, 抓住问题的本质 , 最 终建立科 学合理的物理模型 。 3 . 学 生对 原来 已学过的经典 物理模 型 的特 点掌握 不够 准确 , 特别是它们 的适用 条件 不清 楚 , 这 直接 影响到 他们做
( 一) 物理模 型的基本特征 1 . 简化性 —— 把实际 物体 转 化为 物理 模 型 , 忽 略 次要

高中物理教学论文 构建物理模型 拓宽解题思路

高中物理教学论文 构建物理模型 拓宽解题思路

构建物理模型拓宽解题思路内容提要:能迅速、准确地建立物理模型是处理物理问题的前提和基础。

然而,跟生活和科技相联系的物理问题往往比较复杂,要想很快构建起相应的物理模型并不容易,这就需要教师在教学过程中注意培养学生的建模意识,并使学生掌握建立物理模型的一些基本方法,以提高学生处理实际问题的能力。

关键词:物理模型理想化简约化类比法数学方法自伽利略、牛顿以来,物理学一直是发展科技、改造生活最锐利的武器。

随着神舟系列飞船的顺利升空,物理学和生活、科技相联系的问题正成为热门话题。

就高中阶段而言,此类问题都是通过建立物理模型来处理的:即利用理想化、简约化、类比法以及数学方法等各种手段,将复杂的实际问题转化为物理语言和物理方法,以得到问题的正确解答。

如果学生缺乏模型意识,则往往化简为繁、一筹莫展。

利用理想化的方法建立物理模型理想化是基本的物理思想方法之一,高中物理中有许多理想化模型,如“光滑”、“质点”、“单摆”、“点电荷”、“匀速直线运动”、“匀速圆周运动”、“弹性碰撞”、“弹簧振子”等等。

这些理想化的物理模型是人们在长期的生产、生活以及科研活动中概括、总结出来的经典模型,它们反过来对人们处理生产和生活中的实际问题以及科学研究又起到重要的指导作用。

我们知道,生活中的实际问题往往是比较复杂的,如能在一定的条件下将实际问题理想化,从而构建起相应的物理模型,则不仅可以有效地解决问题,还可以加深学生对物理概念和规律的理解,培养学生处理实际问题的思维策略和技巧。

例1、如图所示,自动小车在相距L的水平轨道上移送重物,用长为L1的细绳把重物挂在车上,小车在轨道前半段作匀加速运动,后半段作匀减速运动,加速度大小相同,要使重物起始和到达终点均静止,试确定小车加速度大小。

解析:本题是单摆模型的拓展应用,小车在轨道上作匀变速运动时,重物将在新的平衡位置附近作简谐运动,其等效重力加速度22,agg+=。

运动周期,12gL Tπ=小车作匀加速运动时,由运动学公式:2212at L=由题意:nTt=(Nn∈)联立以上方程,解得242142216LnLgLa-=π(Nn∈)利用简约化的方法建立物理模型对于跟实际生活联系比较紧密的物理问题,由于一些外在因素的影响,往往看起来比较复杂、隐晦,给人一种模糊不定、无所适从的感觉,这就要求学生对其中的物理相关因子有深刻的洞察力,善于抓住其中的关键,而忽略一些对问题影响不大的次要因素,建立起简约化的物理模型,才能顺利地进行问题的求解。

构建物理模型,创新解题思路

构建物理模型,创新解题思路

版权所有@高考资源网 - 1 -构建物理模型,创新解题思路物理模型,是一种理想化的物理形态、指物理对象,也可以指物理过程,或是运动形式等。

它是物理知识的一种直观表现。

科学家作理论研究时,通常都要从“造模型”入手,利用抽象、理想化、简化、类比等手法,把研究对象的本质特征抽象出来,构成一个概念、实物、或运动过程的体系,即形成模型。

从本质上讲,物理过程的分析和解答,就是探究、构建物理模型的过程,我们通常所要求的解题时应“明确物理过程”、“在头脑中建立一幅清晰的物理图景”,其实就是指要正确地构建物理模型。

探究、构建物理模型,对于某些简单的问题并不困难,如:“小球从楼顶自由落下”,即为一个“质点的自由落体运动模型”;“带电粒子垂直进入匀强磁场”,即为“质点作匀速圆周运动模型”等,但更多的问题中给出的现象、状态、过程及条件并不显而易见,隐含较深,必须通过对问题认真探究、细心的比较、分析、判断等思维后才能构建起来。

一般说来,构建物理模型的途径有四种:1、 探究物理过程,构建准确的物理模型。

例1. 两块大小不同的圆形薄板(厚度不计),质量分别为M 和m ,(M=2m ),半径分别为R 和r ,两板之间用一根长为L=0.4m 的轻质绳相连结,开始时,两板水平叠放在支架C 上方高h=0.2m 处,如图示a 示。

以后,两板一起自由下落支架上有一个半径为R ′(r <R ′<R )的圆孔,两板中心与圆孔中心在同一直线上,大圆板碰到支架后跳起,机械能无损失。

小圆板穿过圆孔,两板分离,试求当细绳绷紧的瞬间两板速度(如图示b )(取g=10m/s 2)点评:本题的整个过程可分为以下几个阶段:⑴.两板自由下落。

(此时两板作为一个整体可抽象为一个质点模型;其自由下落运动过程作为一个自由落体运动模型)⑵.大圆板与支架相碰,且无能量损失,该瞬间的行为可作为一次“弹性碰撞”运动模型,而小圆板继续下落。

⑶.细绳绷紧瞬间,两板通过绳的相互作用获得共同速度,可作为一个“完全非弹性碰撞运动模型。

核心素养导向下的高中物理解题模型建构策略

核心素养导向下的高中物理解题模型建构策略

核心素养导向下的高中物理解题模型建构策略摘要:物理模型的建构会简化问题,帮助学生了解解题的通性通法,提高学生的科学思维能力,促进学生灵活应用知识,解决物理问题。

核心素养导向下教师要发挥物理模型作用,引导学生树立模型思维意识,带领学生参与模型思维过程,组织学生体验模型思维方法,加强学生感知模型思维应用,促进学生主动感悟,掌握解题技巧和方法,形成规律性认识。

文章主要探究了核心素养背景下的高中物理解题模型建构策略,促进学生理清物理逻辑关系,抓住重难点,达到对知识的灵活应用。

关键词:高中物理;核心素养;解题模型建构一、引导学生树立模型思维意识,培养物理思维(一)注重概念引导,夯实基础解题模型是通过物理现象发现物理规律的中介物质,学生通过对物理现象的主动分析和模型建构,会了解其中的本质,总结出规律,形成客观性认识。

教师要带领学生了解模型概念,学会用模型思想去解决实际问题,发现更多的物理规律,推导出适用的公式,实现学生灵活解决问题,提高学习能力。

例如,物质模型、状态模型或者是过程模型等,会帮助学生更好地理解运动、力和能量的相关知识,促进学生灵活应用知识点和概念,学生在主动思考中会学会抽象思考和推理判断。

例如在探究质点问题时,需要学生将运动中的一些物体看成质点,方便学生对问题的深入探究和挖掘,只有学生将物体抽象化才能够构建物理模型,提高学生对知识的理解能力,促进学生灵活解决问题。

学生在主动探究中会更牢固地掌握基础知识,锻炼思维能力,学会逻辑分析,把复杂的问题简单化,形成规律性认识,提升学生的学习能力。

(二)介绍解题流程,建立模型为了使学生了解解题模型,教师就要向学生介绍解题流程,促进学生通过主动身体和探究的方式建立模型,解决问题。

在探究中学生会主动思考,养成科学态度和求知欲望,锻炼学生的创造力和建模能力。

教师渗透解题建模流程,会使学生不仅知其然而且知其所以然,促进学生增强建模意识,把物理知识简单化,把握知识本质。

【论文】人教版 建构物理模型 突破解题瓶颈

【论文】人教版 建构物理模型   突破解题瓶颈

建构物理模型 突破解题瓶颈习文军(杭州市余杭第二高级中学, 浙江 杭州 311100)随着新课程改革渐入深水区,新课程高考也达到了一个新高度,高考更加突出对学生应用能力及创新能力的考查,高考中大量的实践应用型、信息给予型、估算推理型命题频繁出现于卷面。

对大多数学生来说,这类问题不仅分析难度大,而且解题能力要求高。

其实,求解物理问题的过程,其本质就是将题目隐含的物理模型进行还原的过程。

那么,如何合理地建构物理模型进行求解呢?纵观近年来高考题中的热点难点问题,笔者认为需要在以下四个方面加以重点突破。

1 深度挖掘隐含条件对学生而言,高考物理试题突破的难点不仅在于题目所研究的物理现象和物理过程的复杂多变,更在于试题中物理条件的隐散难寻,常使学生深感“条件不足”而陷于“一筹莫展”的困境。

隐含条件对解题的影响很大,既有干扰作用,又有积极的提示作用,隐含条件的挖掘与物理模型的建立是密不可分的,它往往是解题的突破口。

如果能够反复读题、审题,既纵览全局,又重点推敲关键的词、句,从中找出一些隐含的已知条件,利用这些隐含的条件梳理解题思路、建立物理模型,问题就会迎刃而解。

例1 (2012·全国新课标,21) 假设地球是一半径为R 、质量分布均匀的球体。

一矿井深度为d 。

已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零。

矿井底部和地面处的重力加速度大小之比为( ) A.R d -1 B. Rd +1 C. 2)(R d R - D. 2)(d R R - 分析 本题题境简洁,文字不多,从题目所给的条件看,求解地面的重力加速度,自然会联想到万有引力的物-球模型,利用地球上物体的重力近似等于万有引力可以建立关系。

但是对大多数同学来讲,求解矿井底部的重力加速度,却一时难于找到合适的物理模型。

因为平时教学中比较常见的是绕行模型或轨道模型,对于物体内部间的引力求解也是常采用空间分割法处理,那么本题是否可以将地球在深度d 处分割成两个球冠来求引力呢?如果是这样,情况就比较复杂了。

掌握解题技巧突破物理难点

掌握解题技巧突破物理难点

掌握解题技巧突破物理难点作者:赵永祥来源:《中学生数理化·教与学》2018年第07期不少高中生都将物理看作是一门非常难的学科,因为在做物理习题的时候,总会出现各种各样令人头疼的难题.实际上,想要高效率地解决物理问题,不仅仅需要学生能够掌握所学的知识和概念,还要能够掌握一些解题技巧.下面简单介绍几种解决物理问题的技巧.一、构建物理模型所谓的模型法,指的是通过模型来揭示原型的形态、特征、本质的方法,在物理解题过程中有着广泛的运用.众所周知,很多物理问题与我们实际生活中的一些实物形态相关,此时学生在解题时需要能够从这些形态中抽象出物理模型,然后利用物理模型将实际问题转化为物理问题.例1一个水平放置的水管,距离地面的高度为h=1.8m,水管内的横截面积为S=2.0cm2.水从水管处流出,假设速度能够保持一定v=2.0m/s,并且沿着水平方向射出,出口处横截面上各处水的速度都相同,水流在空中不散开.取重力加速度g=10m/s2,不计空气阻力.求水流稳定后在空中有多少立方米的水.通过读题我们可以知道,水从水管中喷出在空中会形成一个抛物线,这个抛物线水柱的体积实际上就是在某一个时间内从水管中流出的水的体积.也就是说,我们可以将抛物线水柱的体积等效转化为t=2hg内流出的水的体积.这样一来,我们可以设水管单位时间里喷出的水量为Q,稳定之后在空中的水量为V,于是Q=Sv,V=Qt.再根据自由落体运动可知h=12gt2,联立这三个式子可以得出V=Sv2hg,代入数据得V=2.4×10-4m3.二、建立等量关系解决物理问题和解决数学问题也有着类似的地方,那就是建立等量关系.在一些题目中,我们可以从已知条件和未知条件中寻找出隐藏着的等量关系,然后根据等量关系列出等式,求出我们所要知道的量.所以,我们可以说建立等量关系是巧妙解决物理问题的方式之一.例2设一个运动员和自行车的总质量为m,自行车与地面的动摩擦因素为μ,自行车做圆周运动的轨道半径为R,自行车平面偏离竖直方向的角度为θ,转弯速度为v,地面支持力为N.问:自行车要顺利转弯,须满足什么条件?对于这道题,我们可以建立F供=F需的关系.想要让自行车能够顺利拐弯,必须满足两个条件:一是自行车不向外滑动,二是自行车不会翻倒.为了不让自行车向外滑动,我们需要探讨它的转弯速度.学生都知道,自行车转弯时所需要的向心力由地面的静摩擦力提供,不向外滑动的条件是向心力不超出最大摩擦力,也就是Fn≤μmg,而μmg=mv2maxR,所以vmax=μgR.为了让自行车不翻倒,需要保证质心受到的合力距为零.那么,如果自行车想要顺利地拐弯,则支持力与最大静摩擦力的合力要通过质心,也就是说tanθ=fmaxN=μ=v2maxRg,θ=tan-1μ=tan-1v2maxRg.只有同时满足这两个条件,才能够保证自行车顺利地拐弯.三、合成题目条件一般来说,物理题中所给出的已知条件基本上都是有用条件,我们应当合理认真地研究每一个条件,为解决问题打好基础.但是有一些题目,我们无法仅凭单个条件判断出问题的答案,而是需要将题目中所给出的条件进行合成.例3小河宽为d,河水中各点水流速度大小与各点到较近河岸边的距离成正比,v水=kx,k=4v0d,x是各点到近岸的距离.小船船头垂直河岸渡河,小船划水速度为v0,则下列说法中正确的是().A.小船渡河的轨迹为曲线;B.小船到达离河岸d2处,船渡河的速度为5v0;C.小船渡河时的轨迹为直线;D.小船到达离河岸3d4处,船渡河的速度为10v0.通过读题我们可以知道,小船划水的速度是不变的,小船前进的速度是沿船头指向河顺水流方向的两个分运动的分速度的矢量和,而这两个分速度垂直,所以说当顺着水流方向的时候分速度是最大的,此时的合速度也是最大的.由此可见合速度的方向随着顺水流方向的分速度的变化而变化,所以说小船的运行轨迹应当是曲线.在河中间时小船的渡河速度应为5v0;到达离河岸3d4处时,水流速度为v0,船渡河的速度应为2v0.所以这道题的答案应该是A和B.。

高中物理习题解析:突破物理学习的瓶颈

高中物理习题解析:突破物理学习的瓶颈

高中物理习题解析:突破物理学习的瓶颈引言你有没有遇到过学习高中物理时感到困惑的时候?很多学生在学习高中物理时都会遇到各种各样的困难和瓶颈。

物理学在高中阶段是一门很重要的学科,它不仅是理科学生升学考试的重要内容,更是培养学生逻辑思维和科学方法的基础。

然而,很多学生在学习物理时感到晦涩难懂,难以理解其中的概念和原理,尤其是在解决习题时遇到了困难,缺乏解题的技巧和方法。

那么,如何突破物理学习的瓶颈,提高学习效果呢?问题分析在解决学习物理的困惑之前,我们首先需要了解为什么会出现学习物理的瓶颈。

在许多情况下,学生对物理知识的理解出现问题是因为他们没有真正理解物理的基本概念和原理。

他们只是将物理问题视作机械的运算和记忆,缺乏对物理学的实际运用和掌握。

此外,在解决物理习题时,学生还遭遇到了另一个问题,就是习题的特点。

物理习题往往具有一定的复杂性和抽象性,需要学生具备较强的逻辑思维和分析能力。

然而,许多学生缺乏解题的技巧和方法,无法迅速找到问题的关键点。

这样,就导致了学生在解题过程中感到困惑和无从下手。

突破物理学习的瓶颈为了突破物理学习的瓶颈,我们可以采取一些有效的措施。

下面将介绍一些解决物理学习困难的方法和技巧。

1. 深入理解物理概念和原理要想真正理解物理学,我们首先需要深入理解物理的基本概念和原理。

在学习物理知识时,不要简单地停留在公式和定义的记忆上,而是要通过具体的例子和实验现象来帮助我们理解原理。

例如,在学习力学时,我们可以通过拿起一个物体或用积木搭建结构来感受万有引力的作用,这样可以更加直观地理解物理原理。

此外,另一个提高物理学习效果的方法是自己动手做实验。

通过亲身参与实验,我们不仅可以观察现象,还可以通过实验数据和结果来验证理论知识。

这样可以使我们对物理概念和原理有更深入的理解。

2. 系统化学习和总结知识点物理学是一门由基础知识构成的科学学科,因此系统化学习和总结知识点非常重要。

我们可以制定一个详细的学习计划,将物理学的各个知识点按照顺序进行学习,并及时总结和巩固所学的知识。

利用构建物理模型来提高高中物理解题的应变能力

利用构建物理模型来提高高中物理解题的应变能力

利用构建物理模型来提高高中物理解题的应变能力甘肃省平凉市庄浪一中(744699)徐宁●摘要:在高中物理的教学中,教师要培养学生根据题意构建相应的物理模型,通过对比得出具有说服力的结论,培养学生的应变能力就是为了提高学生在处理物理问题时能抓住主要矛盾,从而迅速解决问题.关键词:高中物理;构建模型;应变能力中图分类号:G632文献标识码:B文章编号:1008-0333(2016)27-0055-01新的《物理教学大纲》对教师的教学内容提出了更高的要求,其宗旨在于培养学生的思维能力、抽象能力以及分析能力等,最终就是为了培养学生的应变能力.所以在物理的教学过程中,教师应当侧重培养学生发现问题、分析问题以及解决问题的能力,进而使学生逐渐掌握适应外部环境的应变能力,这也是现阶段物理教学大纲中所提出的新的要求和理念.此外,教师还应当注重培养学生收集、鉴别以及处理信息的能力,从而为获取新的能力打下坚实的基础.众所周知,物理学的研究不能离开抽象思维以及形象思维,只有两者充分结合,才能发现物理问题中所存在的细微变化,从而促进学生采用对比的方法,建立相应的物理模型,这也是进行物理学研究的必经之路,其主要原因是物理学模型能够在一定程度上促进物理问题的解决,其具体作用主要体现在以下几个方面:第一,抓住模型的结构特点活跃解题人思路学生通过对物理问题的分析,能够提高学生的思维能力,丰富学生的知识背景,所以为了解决物理问题,学生应当通过积极收取物理信息的方法,集中比较,找出其内在联系,从而合理把握解决问题的方向.比如这样一道题:在离坡底14m的山坡上竖直地固定一长14m的直杆AO,A端与坡底B点间连有一钢绳,一穿心于钢绳上的小球从A点由静止开始沿钢绳无摩擦地滑下,求其在钢绳上滑行的时间.针对这样的物理习题,学生单纯依靠运动学的知识是无法求解的,所以这时学生应当转换思路,从情境中的两个“14m”出发,延长AO至C,使OA=OC=14m,接下来就可以通过作圆的方法,讲A、B、C三点分布在以O为圆心的圆周上,这样就可以将此题与圆周知识联系在一起,从而降低解决问题的难度.这时学生就可以通过建立相应的物理模型,从而分析各个元素之间的关系,迅速得到答案.第二,把握模型的运动特征,巧用类比联想,提高解题速度.由于物理问题存在较强的抽象性,所以学生在解题过程中难以理解各个元素之间的关系,即使能够比较清晰地分析各部分之间的关系,在解题过程中也会消耗大量的时间,降低了解题的效率.如果学生能够根据题意建立相应的物理模型,那么就能够从新的途径、角度思索物理问题,从而缩短解题时间.接下来基于物理模型的构建,列出一个例题:一个带正电的小球固定,另一个带电小球质量为m,绕它做匀速圆周运动.问两一个小球带何种电荷,处于带正电小球的何方?通过对题意的分析能够得出,小球围绕带正电的固定小球作匀速圆周运动,这时小球不仅受到重力的作用,同时还受到库仑力的作用,如果学生之前接触过圆锥摆模型,就能够迅速解决这道题,另外一个小球带负电,并且在正电小球的下方.第三,从题目中获取新知识构建物理模型在教学的过程中,教师应当注重培养学生建立物理模型的能力,这也是学生获取新知识的一种手段.比如接下来这样一个例子:g为引力常量,R为地球半径,M为地球质量.在这样的天体运动中,如果其逃逸速度大于光速,但是并不能超出天体的束缚,这样人们就不能发现该天体所射出的任何物质,这样的情况,在科学界被称为“黑洞”.接下来举一个例来证明学生应变能力的重要性,如:①某种天体的质量是m=1.97ˑ1020kg时,它的最大半径为多少才能成为黑洞?②假设宇宙是一个大球体,其密度使得逃逸速度大于光速c,任何物体都不能脱离宇宙,物质的平均密度ρ=1.1ˑ1026kg/m3.则宇宙的半径至少多大?对题意进行分析,能够得出此题涉及到逃逸速度的知识,在中学物理中是没有涉及的,所以这时就需要学生建立相应的物理模型,从而提高学生对题意的理解能力,能够比较容易得出:c<V这样的结论.1)由于c<V而V=√2GM/R,这时就可以根据相应的公式求出黑洞的最大半径:R=2GM/c2=2ˑ6.67ˑ10-11ˑ1.97ˑ1030/(3ˑ108)2=98.96m2)设宇宙半径为r,则宇宙的质量为:M=4πr3ρ/3所以由逃逸速度公式能够得到宇宙半径至少为:r= c/槡8Gρπ/3=3ˑ108/槡8ˑ6.67ˑ10ˑ3.14ˑ1.0ˑ10/3 =4.0ˑ1026m=4.23ˑ1010光年在高中物理的教学中,教师应当使学生意识到唯物辩证法的存在,使学生深刻了解宇宙中的任何物体都不是独立的,它们之间都存在相应的联系,并且这种联系在不断地发生变化,同时也推动了物体自身的发展.在物理问题的解题过程中,物理模型的建立能够促进学生迅速解决问题,但是物理模型的建立必须基于一定的基础,也就意味着学生必须掌握足够的知识,才能在遇到类似问题时,根据自身的见识,建立相应的模型,在解决物理问题的过程中,学生应当根据题意建立相应的物理模型,通过对比得出比较有说服力的结论,这种跳跃性的思维,能够在一定成度上缩短学生思索问题的途径,达到预期的效果.在实际的物理问题中,这些问题并不是以物理模型的形式体现出来,在教学中培养学生的应变能力,就是为了提高学生分辨主要因素与次要因素的能力,从而能够在处理物理问题的过程中抓住主要矛盾,从而迅速解决问题.—55—。

物理模型是化解学习困难的关键

物理模型是化解学习困难的关键

2018年第22期教育教学4SCIENCE FANS 物理模型是化解学习困难的关键陈丽华(江苏省泰州市民兴实验中学,江苏 泰州 225300)【摘 要】教师认识建立物理模型对于学生克服物理学习困难的意义,通过引导学生认识模型类型,指导学生构建模型、运用模型解决问题,提高学生科学思维的能力,培育学生物理素养。

【关键词】物理模型;学习困难;化解;关键【中图分类号】G064 【文献标识码】B 【文章编号】1671-8437(2018)22-0009-02普通高中物理学科是高中生探究物质结构、物质的相互作用、物体的运动规律的学科,是培养高中生科学素养的基础学科,学生在物理学习中学会实验与观察、模型建构、数学应用等技能,这是学生适应未来科学研究的基础。

物理学习需要科学的分析与综合、科学的推理和论证等思维能力,对于大多数高中生来说,相对于其它学科而言,物理学习有一定的难度。

就其原因多种多样,但主要是学生欠缺抽象思维的能力。

建构物理模型,能够帮助学生克服物理学习抽象思维的困难。

1 物理模型对于物理学习的意义高中物理概念的形成、知识的理解和运用,都需要有良好的抽象思维能力,需要具有逻辑性的形象思维与抽象思维结合的能力。

需要学生分析、概括和总结、综合有关要素的思维。

学生在解决具体的物理问题时,对于解决问题的条件还要有所取舍,需要学生克服思维定势、去伪存真、去粗取精,建立需要研究对象的模型。

为了帮助学生加深物理概念的理解、公式的把握、规律的探索,需要引导学生建立物理图景,需要再现物理概念的形成过程、物理规律发现的过程。

对于复杂的物理过程,还需要指导学生建构物理模型,借助模型解决问题。

另外学生的数学应用能力、语文阅读理解能力等对于物理学习的影响也是较大的。

鉴于高中物理学科学习的特点,不少高中生物理课上听听还行,解决问题就难,他们受初中物理学习形象思维方式的影响,进入高中阶段以后还是死记硬背静态的概念、结论、公式,忽视探索概念形成过程和规律的发现过程。

构建物理模型,提高问题解决能力

构建物理模型,提高问题解决能力

构建物理模型,提高问题解决能力摘要:物理模型是根据所研究对象的形状、大小、运动过程、状态、结构等特征,抓住主要因素,忽略次要因素而建立起来的一种高度抽象的、理想化的实体、概念和过程。

它在物理研究中可以起到化抽象为形象、化复杂为简单的作用,是形成物理概念、建立物理规律的基础,物理模型的构建可以帮助学生理解消化物理知识,取得更好的学习效果。

关键词:初中物理模型教学创新能力培养物理模型是形象思维和抽象思维的统一,是物理学研究的常用方法。

初中物理学科已经显示出它的抽象性,学生接受起来未免有些吃力,利用模型的形象直观的特点,可破解物理难题,开启智慧之门。

物理模型是实际问题与物理问题之间的桥梁,而建模本身就是一种创造性活动。

通过物理模型的建立,从而培养学生的学习兴趣和创新意识,提高学生分析问题和动手能力。

一、结合实际生活分析物理现象让学生从身边熟悉的生活,现象中探究并认识物理规律。

在现实生活中,我们需要物理现象支撑我们的生活;我们的食物煮熟;我们利用自行车、电视机、缝纫机等等。

在我们生活中所经历的每一件事情,几乎都离不开物理知识。

同时将学生认识到的物理知识和科学研究方法和社会实践及其应用结合起来,让他们体会物理在生产和生活中的实际应用。

这不仅可以增加学生学习物理的乐趣,而且还将培养学生良好的思维习惯和科学探究能力。

二、注重实验教学物理学是一门实验科学,观察和实验是研究物理学的根本方法。

实验是连接认识的主体和客体的纽带。

实验首先为物理概念和规律的建立奠定了表象基础,在学生的脑海中形成了一个个具体形象的物理模型,更为重要的是通过有目的的实验,可以引导学生由抽象思维形成具有思维特征的物理模型。

学生生活中积累了一些生活经验,但有些经验是模糊的、甚至是错误的。

这就要求教师在教学中进行生动演示,突出主要部分,使模糊的得以鲜明,对错误的加以改正。

三、建立模型概念,理解概念实质概念是客观事物的本质在人脑中的反映,客观事物的本质属性是抽象的、理性的。

利用构建物理模型来提高高中物理解题的应变能力

利用构建物理模型来提高高中物理解题的应变能力
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员园愿冤圆 越 怨愿援 怨远皂 圆冤设宇宙半径为 则袁则宇宙的质量为院酝 越 源仔则猿 籽 辕 猿 所以由逃逸速度公式能够得到宇宙半径至少为院则 越
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第二袁把握模 型 的 运 动 特 征袁 巧 用 类 比 联 想袁 提 高 解 题速度援
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在高中物理 的 教 学 中袁 教 师 应 当 使 学 生 意 识 到 唯 物 辩证法的存在袁使 学 生 深 刻 了 解 宇 宙 中 的 任 何 物 体 都 不 是独立的袁它们之间都存在相应的联系袁并且这种联系在 不断地发生变化袁同时也推动了物体自身的发展援 在物理 问题的解题过 程 中袁 物 理 模 型 的 建 立 能 够 促 进 学 生 迅 速 解决问题袁但是物理模型的建立必须基于一定的基础袁也 就意味着学生 必 须 掌 握 足 够 的 知 识袁才 能 在 遇 到 类 似 问 题时袁根据自身 的 见 识袁 建 立 相 应 的 模 型袁 在 解 决 物 理 问 题的过程中袁学生应当根据题意建立相应的物理模型袁通 过对比得出比较有说服力的结论袁这种跳跃性的思维袁能 够在一定成度 上 缩 短 学 生 思 索 问 题 的 途 径袁达 到 预 期 的 效果援 在实际的物理问题中袁这些问题并不是以物理模型 的形式体现出来袁在教学中培养学生的应变能力袁就是为 了提高学生分 辨 主 要 因 素 与 次 要 因 素 的 能 力袁 从 而 能 够 在处理物理问 题 的 过 程 中 抓 住 主 要 矛 盾袁 从 而 迅 速 解 决 问题援

解决物理难题

解决物理难题

解决物理难题在学习物理过程中,我们常常遇到一些难以理解和解决的问题。

然而,通过合理的方法和策略,我们可以有效地解决这些物理难题。

本文将介绍几种常见的解题方法,帮助读者更好地应对物理难题。

一、理清问题在解决物理难题之前,首先要对问题进行仔细的理解和分析。

我们应该明确问题的具体要求,然后将其转化为物理概念或公式的形式,从而有针对性地进行解答。

只有理清问题,我们才能找到解决问题的有效路径。

二、建立物理模型建立物理模型是解决物理难题的重要一步。

通过观察问题并分析其特征,我们可以尝试用物理模型来描述问题。

物理模型是对真实物理现象的简化和抽象,可以帮助我们更好地理解问题。

选择合适的物理模型,将问题转化为具体的物理模型描述,有助于我们更好地进行分析和解答。

三、运用物理原理和公式物理原理和公式是解决物理难题的基础。

通过熟悉和灵活运用物理原理,我们可以将问题转化为具体的物理公式,然后根据已知条件和问题要求,进行公式的代入计算,最终得出答案。

在运用物理公式时,我们要注意单位的转换和计算过程的正确性,确保计算结果的准确性。

四、图表辅助法有些物理难题可以通过绘制图表来辅助解答。

绘制图表可以帮助我们更直观地理解问题,并通过观察图表的变化规律,找到解题的关键点。

比如,在力学问题中,我们可以绘制力的大小、方向和受力物体的位移之间的关系图表,从而更好地理解和解决问题。

五、思维导图法思维导图法是解决物理难题的一种思维技巧。

通过将问题和相关概念进行连接,形成树状结构的思维导图,可以帮助我们将问题的各个方面有机地组织起来,更好地理解问题的内在关系。

思维导图法可以帮助我们从整体和局部两个层面去思考问题,提高问题解决的效率。

六、理性思考和交流在解决物理难题的过程中,我们要保持理性思考和积极交流的态度。

如果遇到难以解答的问题,我们可以和同学、老师或者物理爱好者进行交流和讨论,相互启发和帮助。

通过思维碰撞和经验分享,我们可以找到更好的解决思路,进一步提高解题的能力。

构建物理模型 提高解题能力

构建物理模型   提高解题能力

构建物理模型提高解题能力摘要:高中物理是学生公认的难学科目,物理概念抽象,物理过程复杂,学生往往难以理解和接受。

但若能引导和帮助学生构建物理模型,灵活运用模型进行解题,则能起到事半功倍的效果。

关键词:构建物理模型高中物理物理概念抽象、物理过程繁杂,对学生思维要求较高,学生往往难以接受和理解,因此就会失去学习物理的信心。

若采用模型构建思想的方法,即在研究物理问题时,通过抽象思维和形象思维,运用理想化、简化和类比等方法,建立起描述某一物理问题的模型,总结模型特点,疏通思路,帮助学生建立起清晰的物理情景,使物理问题简单化,这样不仅能增强学生学习的自信心,同时还能潜意识地培养了学生的创造性的能力和应变能力,提高学生的解题能力。

那么如何构建物理模型,具体有哪些作用?教学中如何指导学生建构物理模型呢?下面我谈谈自己的看法。

一、什么是物理模型?所谓物理模型就是参照研究对象的运动过程、结构大小、形状及状态等特点,忽略次要因素,抓住主要因素建立起一种理想化和高度抽象化的物理过程、概念以及实体。

就是将我们研究的物理对象或物理过程、情境通过抽象、理想化、简化、和类比等方法,进行“去次取主”、“化繁为简”的处理,把研究对象的本质特征抽象出来,构成一个概念或实物的体系,就形成物理模型。

物理模型具有一定的抽象概括性。

物理模型的构建是一种重要的科学思维方法,通过对物理现象或过程的概括分析,从而寻找出反映物理现象或物理过程的内在本质及内在规律达到认识问题的目的。

二、物理模型在高中物理学习中的作用1、研究模型的结构特点,合理联想对比,活跃解题思路。

对一个物理问题,通过多方位的联想对比,可以丰富学生的知识背景,使学生能抓住问题的主要特征,分析知识间的内在联系,明确模型的特点结构,迅速把握解题方向。

在平时教学和学习中,我们可以总结一些常见模型及其特点,比如:“质点”模型,在后面学习“点电荷”时,就可以与质点模型对比理解。

2、把握模型的运动特征,提高解题速度。

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建构物理模型 突破解题瓶颈随着新课程改革渐入深水区,新课程高考也达到了一个新高度,高考更加突出对学生应用能力及创新能力的考查,高考中大量的实践应用型、信息给予型、估算推理型命题频繁出现于卷面。

对大多数学生来说,这类问题不仅分析难度大,而且解题能力要求高。

其实,求解物理问题的过程,其本质就是将题目隐含的物理模型进行还原的过程。

那么,如何合理地建构物理模型进行求解呢?纵观近年来高考题中的热点难点问题,笔者认为需要在以下四个方面加以重点突破。

1 深度挖掘隐含条件对学生而言,高考物理试题突破的难点不仅在于题目所研究的物理现象和物理过程的复杂多变,更在于试题中物理条件的隐散难寻,常使学生深感“条件不足”而陷于“一筹莫展”的困境。

隐含条件对解题的影响很大,既有干扰作用,又有积极的提示作用,隐含条件的挖掘与物理模型的建立是密不可分的,它往往是解题的突破口。

如果能够反复读题、审题,既纵览全局,又重点推敲关键的词、句,从中找出一些隐含的已知条件,利用这些隐含的条件梳理解题思路、建立物理模型,问题就会迎刃而解。

例1 (2012·全国新课标,21) 假设地球是一半径为R 、质量分布均匀的球体。

一矿井深度为d 。

已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零。

矿井底部和地面处的重力加速度大小之比为( ) A.R d -1 B. Rd +1 C. 2)(R d R - D. 2)(d R R - 分析 本题题境简洁,文字不多,从题目所给的条件看,求解地面的重力加速度,自然会联想到万有引力的物-球模型,利用地球上物体的重力近似等于万有引力可以建立关系。

但是对大多数同学来讲,求解矿井底部的重力加速度,却一时难于找到合适的物理模型。

因为平时教学中比较常见的是绕行模型或轨道模型,对于物体内部间的引力求解也是常采用空间分割法处理,那么本题是否可以将地球在深度d 处分割成两个球冠来求引力呢?如果是这样,情况就比较复杂了。

至此,很多学生因此而陷入困境。

仔细分析题中所给的“已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零”这一设定条件,此信息表明,假设物体处在深井底部处,那么厚度为d 的球壳将对物体无引力,相当于“球壳”不存在,这时物体只受到半径为(R -d )的内球的引力作用,如图1所示,此时物体与内球之间的引力依然符合物-球模型,挖掘出这一隐含信息后,问题求解便有招了。

解析 设一物体质量为m ,在地球表面2mM mg G R =,又343M R ρπ=, 所以 243M g G G R R πρ==, 因为球壳对球内物体的引力为零,所以在深为d 的矿井内有()2mMmg G R d '=-,得 ()()243Mg G G R d R d πρ'==--, 所以1g R d d g R R'-==-。

故答案选A 。

Rd图1解题锦囊 能不能迅速挖掘高考命题中的隐含条件,选择合适的物理规律,简洁高效地完成解题,体现了学生综合分析问题的能力。

因此在平常解题中就要养成一个良好习惯:仔细审题,分析推敲关键词语,从物理模型、物理现象、物理过程、临界状态中去寻找、挖掘隐含条件。

2 解读还原数学模型在高考中有一类题型是历年必考的热点,就是物理量间的关系同数学模型中的数形结合构成的物理图象问题。

常规的物理图象,如速度图象(v -t )、位移图象(x -t )、U -I 图象、i -t 图象、q -t 图象、Φ-t 图象等等,对大多数学生来说,比较熟悉已没有什么困难。

但是对于比较陌生的物理图象,如何将图象中的数形信息还原为物理信息,建立起合适的物理模型来解题,学生在解读过程中,常显得束手无策。

例2 (2010·江苏高考) 空间有一沿x 轴对称分布的电场,其电场强度E 随x 变化的图象如图2所示。

下列说法中正确的是( )A. O 点的电势最低B. x 2点的电势最高C. x 1和-x 1两点的电势相等D. x 1和x 3两点的电势相等解析 本题解题的关键是要读懂图象,将数学模型还有为熟悉的物理模型。

有两种方案可供选择:方法一:寻找熟悉的物理模型从E-x 图象可以看出,在坐标原点处和无穷远处场强为零,在x 轴的正负半轴各有一个最大场强点,具有这一特征的电场,回顾高中阶段学生所熟悉的电场模型,则可知该电场可能是等量同号点电荷连线中垂线上电场,也可能是均匀带电圆环或均匀带电环形圆盘轴线上电场,至于究竟是何种电场,只由图像无法确知,但是这类电场模型分布的共同特征是显而易见的,即中央O 点处的电势最高,关于O 点对称的x 1和-x 1两点电势相等,故可选出正确答案C 。

方法二:将数学模型转化为物理模型解答此题也可以不必关心此电场是什么电荷产生的,可从图象中挖掘信息,将数学函数关系中转化为物理模型。

从题图中可知,此为非匀强电场的E-x 的关系图像,根据电势差与场强的关系式U=Ed ,虽然该表达式适用于匀强磁场,但在此处当取一段极短长度Δx 时,可认为Δx 长度内的电场为匀强电场,因此图象所包围的“面积”具有“电势差”的物理意义。

题图中从O 点沿+x 轴方向,场强为正值,位移为正值,所以图线与x 轴所包围的面积表示的电势差为正,表明沿+x 轴方向的电势逐渐降低,即O 点电势依次大于x 1点、x 2点、x 3点的电势,A 、B 、D 三项错误;而题中沿-x 轴方向,场强为负值,位移为负值,所以图线与x 轴包围的面积表示的电势差也为正,即沿-x 轴方向的电势也逐渐降低。

考虑到从O 点移到-x 1点和从O 点到移到x 1点,图线所包围的面积相等,即电势差相同,所以x 1和-x 1两点电势相等,C 项正确。

答案:C解题锦囊 利用数学模型中数形结合的思想解物理图象问题有着广泛的应用。

解题的关键在于对图象中数形信息还原为物理信息,在分析物理图象时,要明确图象中的横轴与纵轴所代表的物理量,要区分图象中相关物理量的正负值物理意义,要注意分析各段不同函数形式的图线所表征的物理过程,借助有关的物理概念、公式、定理和定律作出分析判断。

例3 (2011·北京高考) “蹦极”就是跳跃者把一端固定的长弹性绳绑在踝关节等处,从几十米高处跳下的一种极限运动。

某人做蹦极运动,所受绳子拉力F 的大小随时间t 变化的情况如图3所示。

将蹦极过程近似为在竖直方向的运动,重力加速度为g 。

据图可知,此人在蹦极过程中最大加速度约为( )A .gB .2gC .3gD .4g解析 这道题初看似乎很难,图象中拉力F 随时间t 的函数图2变化复杂,而且还给了一个数值F 0,其实全面分析蹦极运动的全过程,F 0这个数值没有实际意义,只是作为拉力大小的一个参考,可是很多学生错误地认为F 0就是重力,从而形成对物理模型的错误判断。

从图象的数学模型分析可知:全过程绳子拉力F 的最大值为095F ,最终静止时绳子拉力为035F ,此时035F =mg ,而绳子拉力最大时正好是物体加速度最大的时候,因此根据牛顿第二定律得:009955F F -=ma ,解得a =2g 。

B 选项正确,A 、C 、D 错误。

【答案】 B点评 牛顿第二定律反映的是就速度与合力间的瞬时对应关系,某时刻的加速度与该时刻的合力相对应。

本题中加速度最大值与外力的最大值相对应。

3 紧密联系生活实际近年来的高考中,有一类联系实际的物理估算题,学生常因实际生活体验不深,甚至生活经验和生活常识匮乏,造成这类问题的完全失分。

这类估算题具有文字简洁、显性已知条件少、待求量与已知量之间的联系隐蔽等特点,试题对结果不要求精确,只要求结果的数量级合理,解题所需数据,需要学生紧密联系生活,从日常生活、生产实际中熟知的基本常数、常用关系中获取,因而能很好地考查学生的科学素养和综合能力,备受高考命题者的青睐。

例4 (2012·浙江,17) 功率为10W 的发光二极管(LED 灯)的亮度与功率为60W 的白炽灯相当。

根据国家节能战略,2016年前普通白炽灯应被淘汰。

假设每户家庭有2只60W 的白炽灯,均用10W 的LED 灯替代,估算出全国一年节省的电能最接近( )A. 8×108kW·hB. 8×1010kW·hC. 8×1011kW·hD. 8×1013kW·h解析 从题中可以看出,这道题考查的物理模型很容易确定,那就是电功、电功率及其估算问题。

照明节省的电能即电功,可根据W=Pt 关系进行求解。

学生一般都清楚,式中的P 为两种照明灯的功率差,即P =2×(60-10)W=100W=0.1kW ,可是时间t 为多大呢?显然如何确定时间t 的取值是本题解题的关键。

时间t 是1年吗?那1年内用电多少天,1天又用电多少个小时呢?仔细分析发现,仅按1年时间计算肯定是不对的,因为题中还有一个隐含的关键词“全国”,那么“全国”范围内有多少用电用户呢?这时学生由于生活常识的匮乏而陷入困境。

在这里就需要学生应具有最基本的生活常识和素养,具备应有的分析问题、处理问题的能力。

本题既然是估算题,那么全国的用电用户可不可以这样估算:按照常识应该知道,我国目前有13亿多人口,平均每户家庭3口人,考虑到有些家庭人口多一些 ,全国估计为4亿户家庭;每个家庭每天使用照明电灯的时间一般在晚上6:00-11:00,大约5小时,1年用电时间为5×365小时,因此全国一年节省的电能W=Pt=0.1×5×365×4×108 kW·h =7.2×1010 kW·h ,所以本题最接近结果的选项是B 。

【答案】 B解题锦囊 一般而言,求解估算题时,首先应认真审题,从字里行间及图示图象中发掘出题目的隐含条件,捕捉与题中现象、过程相关的物理概念和规律,建立起合理的物理模型,揭示题设条件与所求物理量之间的关系,联系生活实际,从而确定对所找物理量进行估算的依据。

例4 (2011·江苏,4)如图4所示,演员正在进行杂技表演。

由图可估算出他将一只鸡蛋抛出的过程中对鸡蛋所做的功最接近于( )A .0.3JB .3JC .30JD .300J解析 通过题中图示,一般学生对本题的物理模型还是能够建立的:鸡蛋做近似竖直上抛运动,求人对鸡蛋所做的功。

进一步分析可知,根据功能关系,对鸡蛋所做的功应转化为鸡蛋的重力势能,即W=mgh 。

可是鸡蛋的质量m 和上抛的高度h 是多大呢?题目中除了选项外什么数据也没有,解题所需数据全凭学生的生活常识和生活经验确图4定。

不同的学生设计的数据不同,结果也不一定相同,但不应该相差到一个数量级以上。

根据生活经验,10个鸡蛋的质量大约0.5kg (1斤),则一个鸡蛋的质量约为m =0.05kg ,或者,根据教材的表述“1N 大小相当于拿起2个鸡蛋的力.”也可估算出一个鸡蛋重0.5N. 根据图示,一般成人肘关节到下巴颏的竖直距离约为身高的13,即0.6m 左右,因此,鸡蛋上抛的高度约为h =0.6m. 演员抛出一只鸡蛋时对鸡蛋所做的功主要转化为最高点处鸡蛋的重力势能,则演员做功W=mgh =0.05×10×0.6J=0.3J.所以比较接近的数量级应是选项A 。

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