谈谈物理审题要“审”什么

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  摘要:审题是成功解题的先决条件。本文认为物理审题可以从以下几方面入手:一是关键性词语;二是隐含条件;三是临界状态或临界条件;四是物理过程。
  关键词:审题;词语;条件;物理过程
  审题是解答物理题目的首要步骤,要提高学生的解题能力,必先要提高学生的审题能力。笔者认为所谓物理审题,就是通过题中文字及题中图形正确把握其已知条件,弄清题中所涉及的物理过程,进而通过分析形成清晰的物理情景,然后选择适当的物理规律去解决问题。当前学生解题能力弱,尤其是高考题目无从下手的主要原因是不会审题,用学生的话说就是读不懂题目。笔者结合十年高中物理教学体会从关键性词语、隐含条件、临界状态或临界条件、物理过程四个方面谈谈物理审题要“审”什么,怎么“审”。
  一、“审”关键性词语
  在很多物理题中,经常出现对解题具有关键性作用的词语,它通常是解题的突破口。审题时需逐字逐句认真阅读,理清句子中的脉络,找出题中的关键性词语。常见的关键性词语有“恰好”、“可能”、“最大”等等。
  例题1、如图1所示,木块A的右侧为光滑曲面,曲面下端极薄,其质量mA =2.0kg,原来静止在光滑的水平面上,质量mB =2.0kg的小球B以v0=2m/s的速度从右向左做匀速直线运动,重力加速度g=10m/s2。求:B球沿木块A的曲面向上运动能上升的最大高度(设B球不能飞出去)。
  审题要点:
  (1) B球滑上木块A的过程中,由于地面光滑,木块A向左运动,A与B组成的系统水平方向上动量守恒。
  (2) “最大高度”是关键性词语,当B球上升到最大高度时A、B速度相等,B球滑上木块A的过程中,A与B组成的系统机械能守恒。
  解答:设B球上升的最大高度为h,此时A、B的共同速度为v,由动量守恒定律和机械能守恒定律得
  mBv0=(mA+mB)v
  = (mA+mB)v2 + mBgh
  联立以上两式代入数值解得 h=0.10m
  二、“审”隐含条件
  有些物理题目的条件并不明确给出,而是隐含在文字叙述或图形之中,审题时需透过文字的表面意思挖掘出其隐含的物理条件。能否挖掘隐含条件是成功解题的重要一步。
  例题2、已知质量为m的带电液滴,以速度v射入互相垂直的匀强电场E和匀强磁场B中,液滴在此空间恰好能在竖直平面内做匀速圆周运动,如图2所示。
  求:液滴的電性及液滴做匀速圆周运动的半径。
  审题要点:
  液滴恰好能在竖直平面内做匀速圆周运动,隐含条件是液滴所受的电场力与重力平衡,洛伦兹力提供向心力。即电场力方向竖直向上,与电场线方向相反,故液滴带负电。
  解答:设液滴的带电量q,液滴做匀速圆周运动的半径为 ,
  由液滴所受的电场力与重力平衡,得
  qE = mg
  由洛伦兹力提供液滴做匀速圆周运动的向心力,得
  qvB=
  解得 =
  三、“审”临界状态或临界条件
  临界状态是物理过程的突变点,临界条件是物理过程发生突变时满足的物理条件。临界状态或临界条件在题中隐蔽性强,再加上此类问题的灵活性大,涉及的题目往往又具有多解性,容易出现乱套公式而导致错解或漏解的情况。审题时,应先分析物体的运动情况,明确题中的物理量何时出现临界状态或临界条件,再根据所满足的条件列方程求解。解这类题目常用到极值法。
  例题3、长为L的水平极板间,只有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,极板间距离也为L,极板不带电。现有质量为m,电荷量为q的带正电粒子(不计重力),从左边极板间中点处垂直磁感线以速度v水平射入,要让粒子能打到极板上,粒子的速度v应取多大?
  审题要点:
  这是带电粒子在磁场中运动的临界条件问题,粒子能打到极板上,即临界条件是粒子刚好沿极板边缘飞出。另外也可以用极值法分析,当粒子做圆周运动的半径r很小时,粒子将从左边界飞出;当半径r很大时,粒子将从右边界飞出。
  解答:设粒子沿极板左边缘飞出时的速度大小为v1,粒子做匀速圆周运动的半径大小为r1,则
  r1= ①
  由洛伦兹力提供向心力,有
  =
  得 r = ②
  由①②解得 v1=
  设粒子沿极板右边缘飞出时的速度大小为v2,粒子做匀速圆周运动的半径大小为r2,由几何关系得
  =L2 + (r2- )2 ③
  由②③解得 v2=
  故要使粒子打到极板上,粒子速度v的取值范围为 ≤v ≤ 。
  四、“审”物理过程
  一道题目可能会有多个研究对象,涉及多个物理过程,审题时首先要弄清楚题中的每一个物理过程,以及在各个过程中参与运动的研究对象,然后在不同的物理过程中对研究对象进行受力情况和运动情况的分析,最后选择适当的物理规律列方程求解。
  例题4、如图所示,一质量m1=0.2kg的小球,从光滑水平轨道上的一端A处,以v1=2.5m/s的速度水平向右运动。轨道的另一端B处固定放置一竖直光滑半圆环轨道(圆环半径比细管的内径大得多),轨道的半径R=10cm,圆环轨道的最低点与水平轨道相切;空中有一固定的长为15cm的木板DF,F端在轨道最高点C的正下方,竖直距离为5cm。水平轨道的另一端B处有一质量m2=0.2kg的小球,m1、m2两小球在B处发生的是完全弹性碰撞,重力加速度为g=10m/s2. 求:
  (1)经过C点时,小球m2对轨道作用力的大小及方向;
  (2)m2小球打到木板DF上的位置。
  解题要点:
  本题涉及多个物理过程,学生能否把握各个物理过程所遵循的规律是解题的关键。在引导学生分析过程时,可把物理过程逐一列出,如:
  过程一:小球m1从A到B做匀速直线运动
  过程二:小球m1与 m2的碰撞过程,满足动量守恒定律
  过程三:小球m2由B到C做圆周运动的过程,满足机械能守恒定律
  过程四:小球m2由C点飞出,做平抛运动
  解答:(1)因在B处m1与m2发生的是完全弹性碰撞,且 ,所以,碰后两球交换速度。
  得: =0 = =2.5m/s
  小球m2由B到C的过程,机械能守恒,有
  =m2g( R)+
  由上式代入数据解得 =1.5m/s
  m2在C点时,根据牛顿第二定律,得
  m2g + FN =
  代入数据得:FN =2.5N,方向竖直向下
  由牛顿第三定律知:小球对轨道的作用力大小等于2.5N,方向竖直向上。
  (2)小球从C点飞出做平抛运动,设水平位移为x,则
  x = t
  =
  由以上两式代入数据解得:x =0.15m=15cm
  所以物体刚好落在木板的D点上。
  俗话说:磨刀不误砍柴工,要想又快又准地做好物理题,必须认真细致地审好题。初学者或学困生,要多做审题训练,在练习过程中要勤于动手,边读题边把题中的关键词语、隐含条件、临界状态或临界条件、物理过程及研究对象在题目中标出,并用文字表达出来。对于阅读量比较大的题目,要把已知条件及物理过程形象地展现出来,画出受力分析图和运动示意图,从中寻找解决问题的突破口,最后选择相对应的物理规律解答。
  姓名:朱陈琼
  单位:徐闻县第一中学
  地址:广东省湛江市徐闻县第一中学
  电话:13670981549
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