范建華
(栟茶高級中學 江蘇 如東 226406)
高三學生對于高考是“既期待又害怕”.期待能在高考中斬獲優(yōu)異成績,同時又害怕在高考中出師不利.筆者認為考生如果要想在高考中發(fā)揮出自己的最高水平,解題的技巧至關(guān)重要.筆者在指導(dǎo)畢業(yè)班學生時經(jīng)常打的一個比方是,題目就像一團毛線,不能把它拿在手里不分青紅皂白地就扯,而應(yīng)該根據(jù)毛線團的情況去理.同樣,怎么才能很好地將題目的思路理順,快速且順利地解題呢?筆者接下來結(jié)合部分高考題和模擬題,介紹如何指導(dǎo)學生從四個典型思路著手輕松解題.
高考中有些題目乍一看題型沒見過或解題過程很繁瑣,其實不然.當你發(fā)現(xiàn)用最初想到的解題思路解題困難重重時,這就需要冷靜分析題目所要考查的知識點,適時調(diào)整解題思路,從比較熟悉的知識或非常拿手的方法開始著手分析,或許會有意想不到的收獲.
【例1】(2010年高考江蘇卷第3題)如圖1所示,置于水平地面的三腳架上固定著一質(zhì)量為m的照相機,三腳架的三根輕質(zhì)支架等長,與豎直方向均成30°角,則每根支架中承受的壓力大小為
圖1
解析:這道高考題要求解的是每根支架中承受的壓力大小,其實就是求解每根支架對照相機的支持力.這個考生們基本都能想到,而且大部分考生也都知道三根支架給照相機的支持力大小相等,且三個力的合力與照相機的重力平衡,即三個力的合力大小等于mg.但這道題目解題的難點也隨之出現(xiàn)了,不少學生就在思考“這三個支持力不在一個平面內(nèi),該怎樣合成呢?平時只學過同一平面內(nèi)的力的合成啊!”.這時就需要學生調(diào)整思路.空間里的三個力直接合成肯定是有困難,如果先分別將三個力分解到水平和豎直方向,題目就能迎刃而解.分解后結(jié)合空間立體圖形分析會得到支持力在水平方向三個分力的合力為零;豎直方向三個分力的合力大小等于重力.可以算出支持力的大小為
有些題目看上去很“眼熟”,但仔細推敲后卻發(fā)現(xiàn)與之前所熟悉的題目有很大的差別.
【例2】(1)如圖2所示,光滑水平面上有四個質(zhì)量均為1kg的物塊,施加大小F=4N的水平推力,求3,4兩個物塊間的彈力大小.
(2)如圖2所示,動摩擦因數(shù)μ=0.2的水平面上有四個質(zhì)量均為1kg的物塊,施加大小F=4N的水平推力,求3,4兩個物塊間的彈力大小.
圖2
解析:這里的第(1)題比較簡單,通過先整體再對物塊4隔離可以得出3,4兩物塊間的彈力為1N.
第(2)題乍一看與第(1)題也差不多,也是通過“先整體再隔離”求解.
不少同學的分析過程如下,對于整體,地面提供的最大靜摩擦力為8N,水平推力小于最大靜摩擦力,則物塊保持靜止.物塊4在整體的最前面,質(zhì)量為整體的則物塊3給物塊4的作用力也為推力大小為1N.而且這些同學還判斷了1N小于地面給物塊4的最大靜摩擦力2N,所以物塊4是保持靜止的.
這種錯解顯然是受第(1)題的解題思路的影響而憑感覺猜出來的.這道題目需要學生知道彈力的一個產(chǎn)生條件是“發(fā)生彈性形變”.在這里物塊3和物塊4之間怎樣才能發(fā)生形變呢?很明顯物塊3要向前移動擠壓后才能發(fā)生形變,而要使得物塊1,2,3這個整體向前移動,推力F必須大于這三個物塊的最大靜摩擦力,計算發(fā)現(xiàn)推力4N小于這三個物塊的最大靜摩擦6N,所以物塊3與物塊4之間彈力為零.
高考的題目越來越活,物理情境越來越新.有些題目考生看到后的第一感覺用一個字“蒙”來形容都不為過.當在遇到新的物理情境時,應(yīng)從基本的解題思路著手分析.比如進行受力和運動情況的分析,或許能發(fā)現(xiàn)題目和之前見過的某個題目的情境類似.
【例3】(2010年高考江蘇卷第1題)如圖3所示,一塊橡皮用細線懸掛于O點,用鉛筆靠著線的左側(cè)水平向右勻速移動,運動中始終保持懸線豎直,則橡皮運動的速度
A.大小和方向均不變
B.大小不變,方向改變
C.大小改變,方向不變
D.大小和方向均改變
解析:這道題考查運動的合成,情境較新.在仔細分析后會發(fā)現(xiàn)由于懸線豎直,則橡皮和鉛筆在水平方向的運動狀態(tài)相同,所以橡皮沿水平方向做勻速直線運動.另外,鉛筆兩側(cè)細線的總長度保持不變,鉛筆向右勻速運動使得鉛筆與橡皮間的懸線均勻變短,所以橡皮豎直向上做勻速直線運動.綜合橡皮在水平方向做勻速直線運動,在豎直方向做勻速直線運動,則橡皮的合運動是勻速直線運動,速度的大小和方向均不變.
圖3
學生通常解計算題時就像處理毛線團一樣,拿在手上無處下手,胡亂扯一通,絕大多數(shù)情況下是扯到最后依然亂糟糟.
其實不管題目難還是易都會有一個著手點,這個著手點就是解題的突破口.由這個突破口列出“主干表達式”,然后再列出“分支表達式”對“主干表達式”中的一些未知量進行求解、補充.
如何找到解題的突破口,從而列出“主干表達式”?筆者總結(jié)出了如下的尋找突破口列“主干表達式”的方法.
(1)由題目最后的問題著手.
(2)由題干中熟悉的知識點或常見模型著手.
【例4】(2011年江蘇蘇北四市調(diào)研第14題)如圖4所示,電阻不計且足夠長的U型金屬框架放置在絕緣水平面上,框架與水平面間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,框架的寬度l=0.4m、質(zhì)量m1=0.2kg.質(zhì)量m2=0.1kg、電阻R=0.4Ω的導(dǎo)體棒ab垂直放在框架上,整個裝置處于豎直向上的勻強磁場中,磁感應(yīng)強度大小B=0.5T.對棒施加如圖4所示的水平恒力F,棒從靜止開始無摩擦地運動,當棒的運動速度達到某值時,框架開始運動.棒與框架接觸良好,設(shè)框架與水平面間最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等,取g=10m/s2.求:
圖4
(1)框架剛開始運動時棒的速度v;
(2)欲使框架運動,所施加水平恒力F的最小值;
(3)若施加于棒的水平恒力F為3N,棒從靜止開始運動0.7m時框架開始運動,求此過程中回路中產(chǎn)生的熱量Q.
解析:以這道題目的第(1)問為例,需要求解框架剛開始運動時棒的速度v.通過分析可知框架剛開始運動時的狀態(tài)是平衡狀態(tài),MN邊所受安培力的大小等于其所受的最大靜摩擦力.故可根據(jù)平衡條件列出主干表達式
然后再列出求解主干表達式中F安的分支表達式
可解得v=6m/s.
這個題目的解決過程就沒有直接為了求解速度v而一味地思考怎樣直接求解這個速度v.而是從大家較熟悉的平衡條件入手,先列出主干表達式,再列出分支表達式作補充.最終所要求解的速度v就自然而然地解出來了.
題目學生解不出來不一定是所考查的相關(guān)知識不會,而可能是對于解題的思路、方法、技巧的缺失.對于學生的考前指導(dǎo)不能泛泛而談,應(yīng)該更有針對性地指導(dǎo)學生在遇到各類具體情況時該如何處理.只有這樣的解題指導(dǎo)才是真正對學生有用的指導(dǎo).