精选物理习题，落实能力培养，注重思维创新，本文主要内容关键词为：习题论文,注重论文,思维论文,物理论文,能力论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
高考把对能力的考查放在首位，《2001年高考说明》重申物理学科要考查的五种能力，当然这五种能力不是相互孤立的，在物理习题中常常能相互融合。高考命题者多次强调，以考查能力为立意，每年高考都会有新颖的题目出现，面对这些“生题”，很多考生由于平时缺乏创新思维训练，致使高考结果很不理想。因此，反映五种能力要求，注重思维创新的题目越来越受到教学的重视。为了把学生从“题海”中解放出来，需要精选物理习题，贯穿各种能力培养的主线应是注重思维的创新，思维创新应该注意以下几个方面。
第一：思考方法新。
创造性思维是创造力的核心。思维作为智力的基本要素，是认知的最高级形式。我们常见的人造卫星的习题常运用圆周运动和万有引力求解，但美国的PSSC教材中对人造卫星的习题思考方法与我们常见的思考定势不同，以下为美国的PSSC教材一道有关人造卫星的习题。
例1.在日落很久之后，我们常能在高空中看到明亮的人造卫星，有一个在地球赤道上方飞行的人造卫星，日落二小时后仍能在正上方看到它。试求它的最低高度是多少？（用米来表示；地球的半径为R＝6.38×10[6]m）
〔解〕假若你在地球北极上俯视，将看见地球作反时针方向转动，如图1所示，把人造卫星画在地球黑暗一侧的上方， 使它恰好被掠过地球表面的阳光照明，在日落之后的特定时间，从地心引一条直线至卫星，和自地心引一条光线至阳光掠过地球表面的切点，其夹角即地球已转过的角度α，由图1可见
这道题并没有用到物理知识，只用到数学和地理知识。在物理课上做此题，发现很多学生认为一定要用物理知识，于是就用物理中圆周运动、万有引力来计算，根本不去考虑据题意做图，更不去根据图形选择解决问题的捷径。这道题的思考方法新，反应在不用物理知识也能解决人造卫星问题，这大概是该题的难点和思维障碍，突破传统框架，需要创造性思维。
2000年高考第20题：“同步卫星的定点位置与东经98°的经线在同一平面内。若把甘肃省嘉峪关处的经度和纬度取为东经98°和北纬40°，已知地球半径R，地球自转周期T、地球表面重力加速度g和光速C。试求该同步卫星发出的微波信号传到嘉峪关处的接收站所需的时间。”该题同样需要很好的空间想象力，做出图形是关键，虽然也利用了万有引力定律，但解斜三角形用余弦定理来求解的思路与上述题目有相似之处。
第二：思维转换上要创“新”。
例题2：水平桌面上有许多圆形金属片，如图2—1 由大到小顺次向上摆放。已知最下面的一块重为G，面积为S，与它相邻的上面的一块金属片重为G/2，面积为S/2；以此类推金属片的重量和面积均逐渐减半一直叠上去。试求金属片1对桌面的压力N[,1]与金属片2对金属片1的压力N[,2]之比。
分析：对于无限减半的习题，学生如果初次接触，会感到思维有障碍，但这也恰恰是培养学生创造思维的好时机。显然金属片的摆放，无论从重力或面积，都构成等比数列，可用对应公式求解。但在高一年级讲时学生还没有等比数列知识。这时，若从重力与面积的对应关系，由面积上思考，会十分简洁。设想一矩形簿板（正方形板与圆形板均可），将其逐渐平分，如图2—2所示。由图知金属片1 上方所有金属片的面积之总和为S，故所受重力之和为G，仔细分析面积逐步减半其剩余部分与整体的关系从而可求出结果为：N[,1]：N[,2]＝2：1。
考虑面积与金属片重量的关系使问题得到简化，关键是对图2—2的分析，对面积逐步平分递推关系的分析是思维的创新阶段，此题虽然没有繁难的数学，但思维的转换创新与突破却并不轻松。
第三：实际问题要“新”
选择课本以外“新”的实际问题，通过创新思维与物理知识有机结合，培养创新能力。
例题3：图3—1为一小河，现有一人在A点，他要到小河打水再到B点浇树，他怎样行走会使路线最近？
分析：这是一道联系实际的问题，运用什么物理规律求解是难点，人要想从A到河边取水后再到B有无数条行进的路线，但知道两点间直线距离最短。可A又不能直接向B点引直线，怎么办呢？
“新”问题怎样纳入适用的物理规律呢？需要创造性思维，我们可以把B点的树当作物，把河岸当作平面镜，把A点的人作“像”的观察者。于是有图3—2。
先确定B点的像C点，连接C、A点，交河岸于D点。连接AD、DB， 就是人行走路线的最短距离。
此题的难度是把实际问题经过创造性的思维理想化为平面镜这样的物理模型，这类问题的解决，其创造性的思维程度应该比前面的层次水平更高。
例4.在一台球案上有A、B两球，如图4—1。要使A 球依次击中案上四壁四次反弹后再击中B球，试求A球击B球的行进路线。
分析：学生对这道题第一印象是和光学不沾边的问题，但仔细分析光的反射和台球的反射是类同的。因此可以用光的反射知识，用平面镜的物像关系来考虑。把台球的问题用平面镜的物像关系来考虑，这在物理课本中没有讲过，学生需要创造性思维，把实际问题纳入适用的物理规律。下面就是沿用规律解决问题了。
首先以被击球B为研究对象，以台球的边框4为“平面镜”，作出像的位置A[,4]；再把A[,4]作为物，以台球的边框3为“平面镜”， 作出像的位置A[,3]；再把A[,3]作为物，以台球的边框2为“平面镜”， 作出像的位置A[,2]；再把A[,2]作为物，以台球的边框1为“平面镜”，作出像的位置A[,1]。围绕四边的四个像点A[,1]、A[,2]、A[,3]、A[,4]都已找到。
下面是确定击球路线，连接AA[,1]和台球的边框1的交点C作为第一次碰撞点；连接CA[,2]和台球的边框2的交点D作为第二次碰撞点；连接DA[,3]和台球的边框3的交点E作为第三次碰撞点；连接EA[,4]和台球的边框4的交点F作为第四次碰撞点；连接FB为B球被击中的路线。 台球案上的实线为A球行进的轨迹。如图4—2所示。
综上所述，精选物理习题，落实能力培养，注重思维创新，是物理教学中应该提倡的方向。