高中物理教学常见陷阱及教学策略

时间:2022-08-06 06:30:49

高中物理教学常见陷阱及教学策略

中学物理会经常设置一些不同类型、不同层次、不同深度的陷阱,这些陷阱是命题者专门针对学生认知上的片面性、经验上的局限性、思维上的缺陷性等而设置的,它们具有较大的迷惑性、较好的隐蔽性、较强的引诱力,学生稍有不慎便会中计而误入陷阱。在学习物理的过程中要练就一双发现的慧眼,识别陷阱,冲出陷阱,优化思维,提升能力。

1 理解概念,回避陷阱

概念不清,思维就容易混乱,命题者会利用这一弱点设置陷阱,从而导致学生判断、推理或理解错误。只有透彻理解概念的本质特征,明确概念形成的过程,并在应用中将认识深化,才能灵活运用,避开陷阱。

[TP12GW72。TIF,Y#]

例1 如图1所示,一个小孩站在船头,用同样大小的力拉绳,在甲、乙两种情况中,经过相同的时间t(船未碰撞),小孩所做的功分别为W1、W2及在时间t内小孩拉绳的功率分别为P1、P2的关系为

A。W1>W2,P1=P2 B。W1=W2,P1=P2

C。W1

陷阱 小孩在两种情况下受力相同,加速度相同,位移也相等,小孩所做的功相等,错选B。

正解 本题关键要理解“小孩所做的功”这一概念,其本质是拉力做力,该力在甲情况下是指对自身做功,在乙情况下除对自身做功外,还对另一小船多做了功,故选C。

2 明确条件,发现陷阱

命题者习惯根据学生不注意公式的适用条件,盲目套用公式,故意伪装设置陷阱来加深对公式的理解。在运用公式时,要明白公式的适用条件及适用范围,从而绕开陷阱。

例2 如图2所示,理想变压器原、副线圈匝数之比n1∶n2=4∶1,原线圈两端连接光[TP12GW73。TIF,Y#]滑导轨,副线圈与电阻R相连组成闭合回路。当直导线AB在匀强磁场中沿导轨匀速向右作切割磁感线运动时,电流表A1的读数是12毫安,那么电流表A2的读数为

A。0 B。3 mA C。48 mA D。与R值大小无关

陷阱 学生会直接代入变压器公式而错选C。

正解 变压器只对变化的电压电流才能适用,本题直导线在匀强磁场中匀速切割磁感线,原线圈中产生恒定电流,副线圈中不会产生感生电流,故A选项正确。

3 正确建模,识别陷阱

我们在分析物理问题时习惯上建立物理模型来帮助求解。命题者会故意设置已建过的模型或相似的模型,造成假象,使学生误入歧途。我们要置身其中,认真分析,依据题意构想出一幅清晰的物理场景,并尽可能画出来,最好转化为图象或公式。

例3 如图3所示,小物块位于光滑斜面上,斜面位于光滑水平地面上,在小物块沿斜面下滑的过程中,斜面对小物块的作用力

A。垂直于接触面,做功为零

B。垂直于接触面,做功不为零

C。不垂直于接触面,做功为零

D。不垂直于接触面,做功不为零

[TP12GW74。TIF,BP#]

陷阱 不做分析认为斜面静止,或认为只要支持力垂直于接触面就不做功,错选A。

正解 由于地面光滑,物块沿斜面下滑的过程中斜面体向后退,建立如图4所示的物理模型,再根据功的定义式选出答案为B,进一步分析还可知斜面对物块做负功,物块对斜面做正功。

4 排除干扰,观察陷阱

学生抗干扰能力差,命题者设置一些与解答本题没有关系或多余无用的干扰因素,让它来分散学生的注意力或将学生的思维吸引到次要问题上,诱使学生上当,落入陷阱。我们平时要养成认真审题的习惯,看清每道题目给予的条件、问题与要求,特别要抓住关键词,提取解题的有效信息,确定解题的方[TP12GW75。TIF,Y#]向及方法。

例4 如图5所示,两个三角形物块A、B叠放在竖直的轻弹簧上,靠着粗糙的竖直墙壁放置,用力F将物块竖直向下缓慢压一小段距离,然后又缓慢撤去力F,A、B恢复静止状态,整个过程中弹簧始终保持竖直,则力F撤去后

A。弹簧的弹力大小等于两物块的总重力

B。墙壁对A有竖直向下的静摩擦力作用

C。B对A的作用力大小小于A的重力大小

D。B受到A沿接触面向下的静摩擦力作用

陷阱1 墙壁粗糙,误选B;

陷阱2 B对A的作用力误认为是B对A的支持力,选C。

正解 本题关键是撤去力F,A、B恢复静止,系统处于平衡状态。研究整体得选项A正确,墙壁与物体A之间无相互作用力;隔离A可知,B对A的作用力是B对A的垂直向上支持力和沿接触面向上的静摩擦力的合力,其大小等于A的重力大小,选项C错;由牛顿第三定律得选项D正确。

5 探究规律,揭示陷阱

物理规律是中学物理知识最重要的内容,是物理知识结构体系的枢纽。有的规律很明显,有的规律却隐含在其中,这正是设置陷阱最好之处。我们要让学生通过亲身体会,理解物理概念,探究物理规律的来龙去脉,让学生在理解的基础上,熟练地应用规律去分析问题和解决问题。

例5 如图6所示,悬挂在小车支架上的摆长为l的摆,小车与摆球一起以速度v0匀速向右运动。小车与矮墙相碰后立即停止(不弹回),则下列关于摆球上升能够达到最大高度H的说法中,正确的是[TP12GW76。TIF,Y#]

A。若v0=[KF(]gl[KF)],则H=[SX(]1[]2[SX)]l

B。若v0=[KF(]2gl[KF)],则H=l

C。若v0=[KF(]4gl[KF)],则H=2l

D。当v0很大时,可以使上升的最大高度H>v20/2g

陷阱 学生会认为摆球上升最大高度时速度一定为零,直接运用动能定理选A、B、C。

正解 摆球在竖直平面内做圆周运动,遵循的规律分为三种情景。第一种当v0≤[KF(]2gl[KF)]时,摆球在圆心下方摆动,最高点速度为零,上升的最大高度H=[SX(]v20[]2g[SX)];第二种当v0≥[KF(]5gl[KF)]时,摆球在竖直平面内做完整的圆周运动,上升的最大高度H=2l;第三种当[KF(]2gl[KF)]

6 掌握方法,排除陷阱

命题者针对学生解答问题时套用熟悉的解题方法,设置一些看似合理的老方法,诱使学生掉入陷阱。我们要提醒学生注意解题方法的适用条件及局限性,加强严谨的思维训练,运用基本方法去分析和解答问题,提高灵活选用解题方法和正确选用解题方法的能力。

例6 如图7所示,宽度为L的金属框架竖直固定在绝缘地面上,框架的上端接有一个电子元件,其阻值与其两端所加的电压成正比,即R=kU,式中k为常数。框架上有一质量为m,离地高为h的金属棒,[TP12GW77。TIF,Y#]金属棒与框架始终接触良好无摩擦,且保持水平。磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直于框架平面向里。将金属棒由静止释放,棒沿框架向下运动,不计金属棒电阻,重力加速度为g。求金属棒从释放到落地过程中通过电子元件的电量。

陷阱 求流过电子元件的电量,常用方法是q=n[SX(]ΔΦ[]R[SX)],有的同学不假思索就列出表达式q=[SX(]BLh[]R[SX)],然后再想办法求R,而如何求R又让学生陷入困境。这正是本题陷阱所在,因为电阻R在不断变化,上述公式不适用。

正解 要排除陷阱,本题应从求电量最基本的方法求解,q=[AKI-]・Δt。流过电阻R的电流大小为I=[SX(]U[]R[SX)]=[SX(]1[]k[SX)],电流是个定值;在运动过程中棒受安培力为FA=BIL=[SX(]BL[]k[SX)],结合牛顿第二定律mg-FA=ma,得a=g-[SX(]BL[]mk[SX)],金属棒作匀加速直线运动;由运动学公式h=[SX(]1[]2[SX)]at2求出t;最终结果为q=[SX(]BL[]k[SX)][KF(][SX(]2hkm[]mgk-BL[SX)][KF)]。

总之,陷阱的特点是暗而不深,我们要培养学生科学严谨的学习态度,练就一双慧眼,提高思维品质,全面提升能力。

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