盡管擺在我們面前的物理習(xí)題浩如煙海,模型花樣翻新,可謂五花八門,但其設(shè)計方法,大都采用變式,即依據(jù)提出的曲型(或理想化)模型交替變更提供材料的形式,設(shè)計新的模型,以顯示其物理本質(zhì)。其目的在于幫助讀者擴(kuò)大視野、加深理解、鞏固知識、增強思維變通性,進(jìn)而促進(jìn)創(chuàng)造性思維能力的發(fā)展。
學(xué)生在練習(xí)中遇到新模型時感到陌生棘手,其思維障礙在于不善于把貌離神合的新模型與典型進(jìn)行比較,去認(rèn)識和把握新、舊模型物理本質(zhì)上的共性,從而望題興嘆,無處下手。對此,教師應(yīng)當(dāng)通過組織有效的習(xí)題教學(xué),幫助學(xué)生在形態(tài)各異的模型分析和對
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,這不過是施行障眼法,借以擾亂你的視線,干擾你的定勢思維。其物理本質(zhì)是:人從兩車間跳來跳去仍等效于兩球的相互作用,仍未跳出動量守恒定律,照樣適用這一物理本質(zhì)上的共性。一旦明確了這一點,學(xué)生的思維就立即變得開朗流暢,其結(jié)論顯而易見:a、b、c正確。
例2 質(zhì)量為m的光滑斜面靜止在光滑的水平地面上,另一質(zhì)量為m的滑快a以初速度v滑上斜面底端:
a.若能越過斜面,則它落地速度為v。
b.若b不能越過斜面,斜面速率小于v/2。
c.若a不能越過斜面,則它滑回到地面時速度與初速方向相反。
d.若a不能越過斜面,則它滑回到地面時,斜面速度為v。
對于此題,同樣地,我們?nèi)钥梢园鸦瑝Ka和斜面b等效為兩個質(zhì)量相等的彈性球相作用,它們遵從的物理規(guī)律(動量、能量守恒)仍不變,即二者在相互作用中不斷地傳遞著動量與動能,而系統(tǒng)總動量不變。由此,讀者很快即能得到答案:b、d。
可以說,變式的運用幾乎所有中學(xué)物理習(xí)題里都得到體現(xiàn)。如在電磁感應(yīng)教學(xué)中,關(guān)于楞次定律的應(yīng)用習(xí)題,其母式(典型模型)是以條磁鐵與線圈的相互作用來展示其物理性質(zhì)的。
例3 如附圖,閉合金屬圓物從高為h曲面頂端_滾下,又沿另一面滾上,非勻強磁場沿水平方向,環(huán)平面與運動方向均垂直于磁場,環(huán)在運動過程中磨擦阻力不計,則:
a.環(huán)滾上的高度小于h。
b.環(huán)滾上的高度等于h。
c.運動過程中環(huán)人有感應(yīng)電動勢,無感應(yīng)電流。
d.運動過程中環(huán)內(nèi)有感應(yīng)電流。
上面例中,我們看不典型模型中的磁鐵與線圈了,可謂面目全非。但我們把它與典型模型加以比較,對其進(jìn)行去偽(表面形狀)存真(物理本質(zhì))的分析,就不難看出其共同的物理屬性而顯示出其廬山真面目。在例3圓環(huán)從曲面_滾下又沿另一曲面滾上的過程中,同樣等效于一條形磁鐵一端靠近或遠(yuǎn)離線圈的情形。根據(jù)楞次定律,感應(yīng)電流的磁場擇引起感應(yīng)電流磁場變化的阻礙作用。當(dāng)它滾至最低點時的速度必小于沒有磁場時的速度;而在上升中同樣受到阻礙作用,因而回升高度h′必小于h(若從能的轉(zhuǎn)化與守恒定律考慮,其結(jié)果的產(chǎn)生更簡捷,即mg ……(未完,全文共1809字,當(dāng)前僅顯示1149字,請閱讀下面提示信息。
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