周祖強(qiáng)
(重慶市北碚田家炳中學(xué) 重慶 400700)
初中物理計(jì)算題主要考查學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)知識(shí)分析問題和解決問題的能力,并且在中考試題中成為壓軸題。初中物理計(jì)算題具有物理學(xué)科的獨(dú)特特點(diǎn),解題由難而易、快速且不易出錯(cuò),不僅要求答題規(guī)范,還需解題技巧。既不規(guī)范,又無技法,定會(huì)錯(cuò)誤百出、失分較多。在初中物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算題答題習(xí)慣、掌握解題方法,每道題花費(fèi)的時(shí)間不僅會(huì)減少,而且能取得事半功倍的效果。
首先要寫上“解”,表示開始作答,這是答題良好習(xí)慣的起步。其次,答題時(shí)一定要有必要的文字說明,闡明簡(jiǎn)要的解題思路,做到胸有成竹。三是在計(jì)算之前一定要寫物理公式。四是寫好公式之后不能直接寫結(jié)果,要先帶入數(shù)據(jù)。五是所帶的數(shù)據(jù)是物理量,不能省略單位,否則,差之毫厘,謬以千里。六是計(jì)算過程在草稿紙上演算完成、帶入數(shù)據(jù)后,等號(hào)后面直接寫出計(jì)算結(jié)果。七是結(jié)果一定要用小數(shù)表示,倍數(shù)除外,除不盡的結(jié)果,根據(jù)題目要求保留有效數(shù)字。最后在題尾要盡量有總結(jié)性的答語。
初中物理計(jì)算題如何解題?根據(jù)物理學(xué)科特點(diǎn),可以采用多種解題技法。
一是假設(shè)法。在解答某些物理習(xí)題時(shí),若能針對(duì)問題進(jìn)行一些合理、巧妙的假設(shè),會(huì)使問題易于理解,易于分析和求解,收到化難為易的功效。有時(shí)對(duì)于某些習(xí)題的題設(shè)條件明顯不足,給解題造成困難時(shí),若能假設(shè)一些合理的條件,則會(huì)使問題迎刃而解。
二是簡(jiǎn)化法。這種方法是把題目中的復(fù)雜情境或復(fù)雜現(xiàn)象進(jìn)行梳理,找出題目中的相關(guān)環(huán)節(jié)或相關(guān)點(diǎn),使要解決的復(fù)雜問題突出某個(gè)物理量的關(guān)系或某個(gè)規(guī)律特點(diǎn)。這樣使復(fù)雜得到簡(jiǎn)化,可以在計(jì)算解答過程中減少一些混淆和混亂,把要解答的問題解決。如電路中的電流表可以當(dāng)作導(dǎo)線,電壓表當(dāng)作斷路對(duì)電路進(jìn)行簡(jiǎn)化,判斷電路是并聯(lián)還是串聯(lián)。
三是隱含條件法。這種方法是通過審題,從題干的物理現(xiàn)象或給出的物理情境及元件設(shè)備等各個(gè)環(huán)節(jié)中,挖掘出解答問題所需要的隱含在其中的條件,這種挖掘隱含條件的方法能減少計(jì)算環(huán)節(jié),所得到的答案誤差也小。
四是極值法,也叫端點(diǎn)法。它對(duì)不定值問題和變化范圍問題的解答有重要的實(shí)用價(jià)值。用這種方法解答問題時(shí),應(yīng)弄清要研究的是哪個(gè)變化的物理量的值或者是哪個(gè)物理量的變化范圍,然后確定變化的規(guī)律或方向,最后用相對(duì)應(yīng)的物理規(guī)律或物理概念,一個(gè)對(duì)應(yīng)點(diǎn)一個(gè)對(duì)應(yīng)點(diǎn)地計(jì)算取值。例如,連接有滑動(dòng)變阻器的電路,當(dāng)滑片P從a端移到b端時(shí),求電路的電流表(或電壓表)的示數(shù)變化范圍,或者反過來告訴你某個(gè)表的示數(shù)變化范圍,讓你利用這些數(shù)據(jù)求某個(gè)未知物理量等。
五是定義法。就是根據(jù)物理量的定義式來直接求解問題的方法。比如利用速度公式v=s/t求速度,壓強(qiáng)公式p=F/S(普遍使用)求壓強(qiáng),液體壓強(qiáng)公式p=pgh結(jié)合p=F/S求壓力,浮力定義式F=F2-F1求解浮力等。
六是整體法與隔離法。物理通常用整體法與隔離法處理簡(jiǎn)單的連體問題,把所研究的對(duì)象作為一個(gè)整體來處理的方法是整體法。采用整體法就是從整體上對(duì)物體進(jìn)行分析,不去考慮物體間的相互作用。采用整體法可以避免對(duì)事物內(nèi)部進(jìn)行復(fù)雜的討論。在不涉及系統(tǒng)內(nèi)力時(shí)應(yīng)優(yōu)先考慮運(yùn)用整體法,其優(yōu)點(diǎn)是研究對(duì)象少,求解過程往往簡(jiǎn)單而巧妙。而隔離法是指將系統(tǒng)中的一個(gè)物體隔離出來進(jìn)行研究,把系統(tǒng)的內(nèi)力轉(zhuǎn)化為某一個(gè)物體所受的外力的方法。整體法和隔離法是重要的思想方法,實(shí)際應(yīng)用時(shí),要求靈活轉(zhuǎn)換研究對(duì)象,交替使用整體法和隔離法,以取得最簡(jiǎn)潔的解題思路。
七是圖像法。物理圖像是處理物理問題的重要手段之一,它具有直觀和形象的特點(diǎn),可以直觀地將自變量和因變量之間的關(guān)系表現(xiàn)出來,應(yīng)用圖像法處理問題時(shí),要搞清圖像所揭示的物理規(guī)律或物理量間的函數(shù)關(guān)系,即必須明確橫縱坐標(biāo)物理量的物理意義,明確有關(guān)“斜率”“面積”“截距”等所表示的物理意義,先把具體問題抽象為一個(gè)物理模型,然后轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)模型,建立函數(shù)關(guān)系,畫出圖像,進(jìn)而分析問題。在中學(xué)物理中,常見的圖像有:s-t圖像、v-t圖像、波動(dòng)圖像、理想氣體狀態(tài)變化圖像、伏安特性關(guān)系圖像、電源的外特性圖像、交流電圖像……對(duì)某些物理過程如能作出對(duì)應(yīng)的物理圖像,其變化規(guī)律便一目了然,根據(jù)圖像進(jìn)行有關(guān)計(jì)算,一般能簡(jiǎn)化過程,甚至能收獲意外驚喜。
八是圖解法。圖解法是指利用作圖的方法分析物理問題的方法,它通常適用于三個(gè)力的情況,其中一個(gè)力是恒力,另一個(gè)力的方向不變大小變化,求解第三個(gè)力的情況,它的優(yōu)點(diǎn)是直觀性好,但由于作圖和測(cè)量的誤差造成結(jié)果的精確性差,因此常用作定性討論。
初中物理計(jì)算題解題技法很多,除了以上八法,還有分析法、比例法、極限法、等效法、對(duì)稱法、臨界法、正交分解法、物理模型法等,這里不一一贅述。
首先要認(rèn)真理解題意。為了便于打開思路,對(duì)試題所描述的物理過程形成清晰的認(rèn)識(shí),經(jīng)常需要畫出受力分析圖、電路圖或根據(jù)題意將題干中的一些信息遷移到圖形上,從而“題形結(jié)合”形成一個(gè)直觀的整體。
其次要注意題目中的隱含條件。在物理試題中經(jīng)常出現(xiàn)一些諸如“光滑”“靜止”“漂浮”“家庭電路”等常見關(guān)鍵詞,它們隱含的條件分別是“不考慮摩擦力”“二力平衡”“浮力等于重力”和“電壓為220V”等,在審題時(shí)抓住這些“題眼”能使問題順利解決。
三要明確所求逆向思維。有些計(jì)算題的題干很長,甚至還有一些“干擾條件”,這時(shí),如果從條件入手,短時(shí)間不易打開思路,而抓住所求量,聯(lián)想相關(guān)的物理公式,逆向思維,往往會(huì)勢(shì)如破竹,使問題迎刃而解。
四要關(guān)注細(xì)節(jié)問題。如單位要統(tǒng)一,相同符號(hào)所代表的幾個(gè)物理量要用不同下標(biāo)予以區(qū)別,每個(gè)公式的適用條件不能亂套公式,注意“同一性”即公式中的各個(gè)物理量要對(duì)應(yīng)“同一物體”和“同一時(shí)刻”等。
五要對(duì)結(jié)果進(jìn)行檢查或初步判斷。求出計(jì)算結(jié)果后,并非大功告成,如果時(shí)間允許,還要審查計(jì)算結(jié)果,看是否有錯(cuò)誤或漏答。即使時(shí)間緊張,也要對(duì)結(jié)果的合理性進(jìn)行初步判斷。例如,有同學(xué)在計(jì)算一瓶上標(biāo)有“5L”字樣,密度為0.92×103kg/m3的“金龍魚”牌食用調(diào)和油的質(zhì)量時(shí),得出4.6×103kg的答案,如果聯(lián)系實(shí)際稍加分析,就會(huì)發(fā)現(xiàn)其不合理性。
總之,規(guī)范化、技巧化解題是對(duì)初中生基本素養(yǎng)的要求,學(xué)生必須掌握物理計(jì)算題必要的解題規(guī)則、步驟與思維。盡早熟練掌握物理解題規(guī)范,對(duì)物理學(xué)習(xí)大有裨益。