一、认知结构的局限

受认知结构的不完备性和定势思维等因素的影响,学生只注重问题的表象感知,而不做深化理解,遇到题目也不能正确的解答.如果有良好的知识结构就能产生迁移效应,举一反三,以此类推,使问题迅速得到解决。

例1.天空有近似等高的浓云层.为了测量云层的高度,在水平地面上与观测者的距离为d=

3.0 km处进行一次爆炸,观测者听到由空气直接传来的爆炸声和由云层反射来的爆炸声时间上相差t=6.0s. 试估算云层下表面的高度.已知空气中的声速v =1/3 km/s。

错解分析:学生虽知道光的反射定律.但他们由于认知的局限,无法从光的反射推出声波的反射也满足反射定律.因此不能正确的解题。

如图1所示,A表示爆炸处,0表示观测者所在处,h表示云层下表面的高度. 由题意可知:

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解题技巧:

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二、 缺失物理模型的正确构建

物理模型是为了便于对实际问题进行研究而建立的高度抽象的理想化实体、理想化过程.而如何在实际问题中构建物理模型,借助物理规律解决问题则成了一个重要环节。

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错解分析:本题第1小题大部分学生可以解出,但是第2小题不能联系到“人船模型”而无法入手。

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三、忽略物理过程的变化

任何物理过程都是由无数个物理状态有序地组合而成的,但对于某一个特定的物理过程来说,往往就是其中的几个状态(通常是所谓的临界状态,或是构成整个过程的各个阶段的交界状态)最为关键,把握住这些关键状态,一般说来问题的解决思路就明确了。

例3.长L的轻绳一端固定于0点,另一端连一个质量为m的小球,设绳不可伸长且能承受足够大的拉力。

(1)把绳拉直使球从图4所示的A点静止释放,则小球达到最低点B时,所受到的拉力为多大?

(2)如欲使小球能绕O点在竖直平面内作圆周运动到达最高点C, 则在A点处还应给小球多大的竖直向下的初速度?

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错解分析:

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解题技巧:造成上述错解的根本原因在于未能准确地把握住过程中的下列3个状态:

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四、忽略隐含条件的挖掘

在平常解题中要养成 通过审题仔细分析、推敲关键词语,从物理模型、物理现象、物理过程 、物理变化和临界状态中去寻找挖掘隐含条件的良好习惯。

例4.两木块自左向右运动,现用高速摄影机在同一底片上多次曝光,记录下每次曝光时木

块的位置,如图6 所示,连续两次曝光的时间间隔是相等的,由图可知:

(A)在时刻t2 以及时刻!3两木块的速度相同。

(B)在时刻t3两木块的速度相同。

(C)在时刻!3和时刻t4 之间某瞬时两木块的速度相同。

(D)在时刻t4 和时刻ts之间某瞬时两木块的速度相同。

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错解分析:因学生的思考缺乏深度和敏锐度,无法从图片信息中获取各时刻木块的位置关系,挖掘出隐含条件(上面木块做匀变速直线运动,而下面木块做匀速运动),无法求解两木块对应各时刻的速度从而不能完成对比判断。

解题技巧:

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五、数学知识在物理中运用的不足

物理解题中运用的数学方法通常包括方程(组)法、比例法、数列法、函数法、几何(图形辅助)法、图像法、微元法等。

例5.如图7所示,空间存在匀强电场和匀强磁场,电场方向为y轴正方向,磁场方向垂直于xy平面(纸面)向外,电场和磁场都可以随意加上或撤除,重新加上的电场或磁场与撤除前的一样.一带正电荷的粒子从P( x=0,y=h)点以一定的速度平行于x轴正向入射.这时若只有磁场,粒子将做半径为R0的圆周运动;若同时存在电场和磁场,粒子恰好做直线运动.现在,只加电场,当粒子从P点运动到X=R0平面(图中虚线所示)时,立即撤除电场同时加上磁场,粒子继续运动,其轨迹与轴交于M 点.不计重力.求:

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(1)粒子到达X=R0平面时速度方向与x轴的夹角以及粒子到x轴的距离;

(2)M 点的横坐标XM。

错解分析:考生元法运用几何关系来确定带电粒子匀速圆周运动的圆心位置,进而不能根据几何关系求出半径,画不出相关的示意图,致使无法对整个物理过程做深刻的分析、求解。

 

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