突破思维定势巧妙解决物理难题_升学考试论文

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不少学生有过这样的经历,当用常规方法、习惯思维求解某些物理习题时,会感到题目过于复杂,不知从何入手;或觉得缺少条件,难以求解;甚至认为超出所学的知识范围,无法思考。其实,遇到诸如此类的“难解”物理题,如果能突破思维定势、打破常规、灵活转向、拓展思维,比如添加一条辅助线、假设一个中间量、去除干扰因素、别出心裁出奇招等等,对不少的所谓“难解”之题就能举重若轻,一挥而就。请看下面几例。

例1.两个相同大小的金属板分别带有q1=-2.0×10[-8]库, q2=+6.0×10[-8]库的电量,测得两板间电势差U=10伏,求该电容器的电容。

析与解:常见的电容器物理模型都是两极板所带正负电荷的电量相等,求电容可直接用公式C=Q/U。而本题两板所带的电量不等, 对此很多学生认为“难解”。可见要解此题,需另辟蹊径。我们知道,如果电容器两板带有等量的同种电荷,两板间的电场强度处处为零。为此,设想使两板分别再带大小为2.0×10[-8]库的负电荷,则两板带有电量为4.0×10[-8]库的异种电荷。显然这种虚设效果使电容器内电场强度保持不变,故由公式C=Q/U容易求得C=4.0×10[-9](法拉)。

例2.如图1所示,在仰角为30°的山坡上A,一炮弹以初速度v[,0]与水平方向30°角发射,弹头落在山坡上的B点,求AB间的距离?

析与解:本题的运动过程是斜抛运动,因此如何分解斜抛运动是关键。常规思维是把斜抛运动分解成水平方向的匀速直线运动和竖直方向的上抛运动,如果这样的话,求解过程将非常复杂。但若转换思维角度运用“等效思维”把此斜抛运动分解为沿抛出方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动,就会使问题大为简化。

如图1,过B点作竖直线BC,从A点沿v[,0]方向作直线交BC于C点,则由几何知识可知:△ABC为等边三角形。设炮弹从A点到B 点运动的时间为t,则

根据匀速直线运动的规律S[,AC]=v[,0]t

根据自由落体运动的规律S[,BC]=(1/2)gt[2]

又由几何条件得S[,AC]=S[,BC]

由上面三个式子易求得AB之间的距离为

S[,AB]=2v[2][,0]/g

例3(1993年全国高考27题)某人透过焦距为10厘米、直径为4.0厘米的薄凸透镜观看方格纸,每个方格的边长均为0.30厘米。他使透镜的主轴与方格纸垂直,透镜与纸面相距10厘米,眼睛位于透镜主轴上离透镜5.0厘米处。问他至多能看到同一行上几个完整的方格?

析与解:高考评卷中发现,不少考生解题思路是先算出像的大小,然后算出有几个完整的方格。可物体置于焦点处,即u=f,据透镜成像公式v=∞,即不能成像,眼睛无法看到,不少考生最后结论为本题无解或“难解”。

其实,该题的关键所在是“眼睛看到的”,即方格纸上射出的光线经透镜折射后射到眼睛上,联想到光路可逆,巧用逆向思维,此“难解”之题则化难为易。

假设把发光点(物点)置于A位置(眼睛所

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