物理学科作为一门自然科学,既有其贴近生活的一面,又有其抽象的一面,学好物理,需要学生既要有察看能力,能从日常获得常识,又要有肯定的剖析和逻辑推理能力,在考试和实质问题的剖析中,可能出现错误的要点不少,具备个性化,但总结起来也有肯定的规律可循,有的错误是容易见到的,具备常见性。
直接经验根深蒂固
在日常,一个物体放在地面上,用力向什么方向拉物体,它就会向什么方向运动,这是容易见到的现象,也是学生在日常得到的直接经验,这种经验在学生的头脑中可以说是根深蒂固的,直接影响到学生对运动问题的剖析。关于物体的运动方向与受力方向,假如单独考察,学生都了解:物体的加速度方向与合外力的方向是一致的,速度方向可以与合外力的方向有任意夹角。但在潜意识中,学生一直以为速度方向与合外力的方向相同。
例:一个物体静止在光滑的水平地面上,在外力F用途下开始运动,经时间t,维持力F的大小不变,而将力反向,经时间t,再将力F反向。试剖析物体的运动状况。
剖析:在此类问题中,学生比较容易回答物体做往复运动。其错误的根源就是觉得物体的运动方向总与外力的方向一致。解决此类问题可以运用图象法,即作出物体的Vt图象。
如图,从图中可以看出,此过程中物体的速度和位移方向一直没改变,说明物体是向一个方向运动的。目前对物体进行受力剖析时,重力是最容易见到的,或许正是由于其容易见到,受力剖析时最易扔掉的就是重力。
丢重力现象
例小球从距地H处由静止落下,掉进泥潭里,陷入的深度为h,重力加速度为g,求泥潭对小球的平均阻力。
剖析:对该题进行剖析时,学生了解用动能定理解题比较便捷,但不少学生在计算重力做功时,扔掉了在泥潭中运动时重力做的功,得到的结果是f=mgH/h。而正确答案是f=mg(H+h)/h。
正是这个缘由,在高考考试中过去连续两年对此过程进行了考察,只不过把泥潭换成了软垫,这在高考考试中是绝无仅有些。
其次,学生丢重力的现象还体目前卫星问题上,如卫星由于遭到稀薄空气的阻力用途,高度渐渐减少的过程中,剖析其速度的变化,不少学生错误的觉得此过程中只有空气阻力对卫星做负功,卫星的动能减小,所以速度减小,而忽视了此过程中引力对物体做的功。
在处置竖直放置的弹簧问题时,丢重力现象更是容易见到,学生总是觉得从高处落下的物体从接触弹簧就开始减速。重力是最容易见到的力,在剖析受力时应当第一剖析重力并画出受力示意图,就能防止类似问题的出现。
主观臆断摩擦力的方向
关于摩擦力的有无及方向问题,是受力剖析的一个难题,多数学存活在着主观臆断现象。
例:如图所示,物体在力F有哪些用途下静止在固定的粗糙斜面上,现增大力F,剖析物体与斜面间的摩擦力怎么样变化。
剖析:在处置这个问题时,多数学生主观的觉得,因为物体受推力用途,所以有沿斜面向上运动的趋势,摩擦力肯定沿斜面向下。于是得到摩擦力变大的结论。
在剖析摩擦力的有无及方向时,大家可以采取假设的办法,对于静止的物体,可以假设无摩擦力,剖析物体在其它力有哪些用途下会向什么方向运动,也就是其运动趋势,那样摩擦力的方向就与运动趋势方向相反。在该题中,大家可以假设没摩擦力,要剖析物体的运动方向,第一要剖析推力沿斜面向上的分力与重力沿斜面向下的分力的大小关系,才能得到摩擦力的方向,进而由力的平衡常识判断出摩擦力的变化状况。
不进行受力剖析,对运动过程想当然
对物体运动过程的剖析,依靠于对物体的受力剖析,在解决实质问题中,不少学生总是存在着不进行受力剖析,而是想当然,剖析结果多数是不对的。
例:如图所示,小球在重力、电场力和细线的拉力用途下处于静止状况,当剪断细线后,剖析小球的运动状况。
剖析:在剖析问题时,学生了解小球所受的电场力水平向右,所以剪断细线后小球有向右的速度分量。因为重力有哪些用途,多数学生觉得小球的运动是类平抛运动。错误是什么原因没对小球进行认真的受力剖析:小球遭到两个恒力有哪些用途,其合外力亦为恒力,方向沿细线方向,因为初速度为零,所以小球将做匀加速直线运动而非类平抛运动。
再如带电粒子(不计重力)在匀强电场和匀强磁场正交的地区恰好以速度V做匀速直线运动,此时应有qE=qVB,若减小速度V,剖析其运动性质时,多数同学觉得是类平抛运动,其错误缘由也是没剖析偏转时洛仑兹力为变力。正确结论应该是非匀变速曲线运动。
研究对象不清楚,导致混乱
比如图所示,水平分别为m、M的木块和木板静止在水平地面上,木块和木板间动摩擦因数为1,木板和地面间动摩擦因数为2,今用力F将木板从木块下面拉出。求木板的加速度。
剖析:在剖析木板的加速度问题时,以木板为研究对象,剖析其受力分别为F,mg1,(M+m)g2,但在运用牛顿第二定律时,学生求得的结果多数是(F-mg1-(M+m)g2)/(m+M),错误是什么原因研究对象不清楚。此过程中,研究对象为木板而不是整体,所剖析的受力均为木板受的力,则其加速度应为[F-mg1-(M+m)g2]/M。在剖析问题时,第一要明确研究的对象,防止非必须的混乱。
过程剖析不了解,导致错误
物体的运动状况是和物体的受力有关联的,在处置复杂的力学问题时,大家要在头脑里打造起一个动态模型,对整个过程放慢镜头把复杂的过程进行分段,对每一段运用相应的规律进行解决。
例:如图所示,水平为m、M的物体A、B静止在水平面上,相距为L,A在水平拉力F有哪些用途下开始运动,经一段时间,撤去F,A与B相撞并粘在一块向前运动,滑行S后停止,已知两物体和地面间动摩擦因数均为。求拉力有哪些用途时间。
剖析:对该题的剖析可以分为以下四个过程:
1、在拉力F和摩擦力用途下做匀加速直线运动。
2、在摩擦力用途下做匀减速直线运动。
3、发生碰撞。
4、在摩擦力用途下匀减速运动直到停止。
在1、2过程中运用牛顿运动定律和运动学公式剖析,应该注意其加速度不同。3过程中应用动量守恒定律,4过程中第三应用牛顿运动定律和运动学公式。对每一个过程列方程即可求得结果。
在高考考试中,任何一个复杂的过程都是由几个简单的过程组成的,要擅长把复杂的过程进行分段,把每一个阶段搞了解,问题就会迎刃而解。
对物理量或公式的用法条件及环境不了解
在物理学中,对于物理量和公式,要搞了解其意义及适用条件,预防在不适用的条件下用而导致错误。
比如:在直流电路中计算电功率时,P=UI适用于计算任何一段电路消耗的总功率,而P=I2R=U2/R只适用于纯电阻电路;在计算电路消耗的热功率时,P热=I2R适用于任何电路,而P热=UI=U2/R只适用于纯电阻电路;再如在交变电流部分,有两个电流,要引起注意,一个是平均电流,另一个是电流的有效值。平均电流是对时间的平均,在计算流过电路的电量时,要用平均电流。而在计算电流的热效应时,必须要用电流的有效值。理解物理量的意义和公式的适用条件,可以防止出现非必须的错误。
功、能关系不清楚,出现重复现象
功、能不解决力学问题的两条主线是牛顿运动定律、运动学常识和功能关系,体现功能关系的三个规律是:机械能守恒定律、动能定理、能的守恒及转化定律。在用机械能守恒定律和能的转化守恒定律时,仅需考虑能量间转化和守恒关系;在用动能定理时,需要考虑外面对物体做功和物体动能的变化。在运用功能关系解决问题时,学生容易出现的错误是功、能不分,有时会出现重复的现象。
例1个水平为m的正方形闭合线圈从某高处落下,恰好匀速穿过与线圈等宽的匀强磁场,已知线圈的宽度为L,重力加速度为g,求此过程中产生的热量。
剖析:此过程中牵涉到重力势能与内能的相互转化,由能的转化与守恒定律可得:Q=2mgL。
学生常犯的错误是:此过程中安培力对线圈做了负功,应该有2mgL-W安=Q,进而去求解安培力做的功等等。其缘由就是对所用规律的内容不了解,不了解在此过程中安培力做的负功等于电路中产生的热量。
在考试中,题目是多变的,复习时,大家应当把握基本的规律,复习的过程,就是不断消灭错误、不断概要的过程,每消灭一个错误,就等于向前迈进一步。
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