劉相周

一、會(huì)“命題”

會(huì)“命題”，是指會(huì)對(duì)物理模型的條件進(jìn)行變化而得到考查點(diǎn)不同的題。命題能幫助學(xué)生理解題中考查的知識(shí)點(diǎn)，幫助學(xué)生學(xué)會(huì)帶著問題去讀題。例如：力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)和牛頓運(yùn)動(dòng)定律等知識(shí)點(diǎn)看似彼此孤立，內(nèi)容卻緊密相連。學(xué)完這些知識(shí)后，我們可以通過建立一個(gè)“水平面上物體運(yùn)動(dòng)”的模型，將所學(xué)知識(shí)串聯(lián)起來。這個(gè)物理模型涉及的物理量可能有：物體的質(zhì)量、物體的受力、物體的初速度、物體的末速度、物體的加速度、物體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間等；涉及的物理知識(shí)點(diǎn)可能有：力學(xué)知識(shí)（包括重力、彈力、摩擦力、力的合成與分解等）、運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)（包括勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間關(guān)系、勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間關(guān)系、勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與位移關(guān)系等）等。我們建立這樣一個(gè)物理模型后，只要附加幾個(gè)條件就可以得到一個(gè)新的題目。

例1：在光滑的水平面上一質(zhì)量m=2kg的物體，在水平拉力F=6N的作用下，由靜止開始從A點(diǎn)經(jīng)過t=5s運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，求物體運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)速度的大小。

倘若在此模型的基礎(chǔ)上改變條件，比如將“光滑水平面”改為“粗糙水平面”，那么題中可以考查“滑動(dòng)摩擦力”等知識(shí)點(diǎn)。如果再繼續(xù)改變條件，如將“物體由靜止開始運(yùn)動(dòng)”改為“已知物體的末速度”，將問題“物體運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)速度的大小”改為“物體在A點(diǎn)的速度大小”，那么題中還可以考查“運(yùn)動(dòng)學(xué)公式的數(shù)學(xué)變化”等知識(shí)點(diǎn)。

物理模型中變化的條件越多，題目考查的知識(shí)點(diǎn)就越豐富，難度也會(huì)相對(duì)提高。學(xué)會(huì)了運(yùn)用物理模型進(jìn)行命題，就是學(xué)會(huì)了帶著知識(shí)點(diǎn)去思考題意，能達(dá)到事半功倍的審題效果。

二、會(huì)“拆題”

會(huì)“拆題”，是指在處理多過程綜合性問題時(shí)，我們要學(xué)會(huì)將綜合性大過程拆解成一個(gè)個(gè)獨(dú)立的小過程，然后通過建立的物理模型對(duì)每一個(gè)小過程進(jìn)行分析解決。

例2：在動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2的粗糙水平面上，一質(zhì)量m=2kg的物體，在水平拉力F的作用下由靜止開始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過t=5s到達(dá)B點(diǎn)，后進(jìn)入半徑R=5m的半圓形光滑軌道并恰好能到達(dá)C點(diǎn)（C為半圓形軌道的中點(diǎn)）。問：水平拉力F應(yīng)該為多大？（取g=10？m/s2）

題中物體的運(yùn)動(dòng)過程是一個(gè)綜合性大過程，解決此題時(shí)我們可以將題中的綜合性大過程分解成兩個(gè)獨(dú)立的小過程：水平面上的直線運(yùn)動(dòng)和豎直面上的圓周運(yùn)動(dòng)。第一個(gè)小過程我們可以建立“水平面上的直線運(yùn)動(dòng)”的物理模型，利用力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)和牛頓運(yùn)動(dòng)定律的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行解決；第二個(gè)小過程我們可以建立“豎直面上的圓周運(yùn)動(dòng)”的物理模型，利用“豎直面上的圓周運(yùn)動(dòng)”物理模型中動(dòng)能定理的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行解決。其中B點(diǎn)是兩個(gè)過程的連接點(diǎn)，既是第一個(gè)過程的終點(diǎn)，也是第二個(gè)過程的起點(diǎn)，所以分析好B點(diǎn)并得到物體在B點(diǎn)的速度是我們解決此題的關(guān)鍵。

在處理綜合性問題時(shí)，若能充分把握好“拆”字，可以將復(fù)雜的問題簡(jiǎn)單化，物理模型的應(yīng)用也會(huì)得心應(yīng)手。

三、會(huì)“融題”

會(huì)“融題”，是指能將我們學(xué)過的數(shù)學(xué)、物理等知識(shí)，通過物理模型巧妙地融合在一起。如果我們將學(xué)到的知識(shí)“融會(huì)”成一個(gè)有機(jī)的整體，并達(dá)到“貫通”的目的，那么無論多么復(fù)雜的物理情境，用物理模型處理起來都會(huì)顯得游刃有余。

例3：在動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2的粗糙水平面上，一質(zhì)量m=2kg的物體，在水平拉力F的作用下，由靜止開始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過t=5s到達(dá)B點(diǎn)，后進(jìn)入半徑R=5m的半圓形光滑軌道。求物體不脫離軌道時(shí)水平拉力F的范圍。（取g=10？m/s2）

要解決此拉力F的范圍應(yīng)該是解不等式，但如果將物理模型融入此題目中并通過分析找到物體不脫離軌道的兩個(gè)臨界條件，那么看似復(fù)雜的不等式問題就變成了簡(jiǎn)單的臨界問題，最后經(jīng)過歸納綜述就可以將問題解決。

此題中物體不脫離軌道的條件有兩個(gè)：一個(gè)是物體恰好到C點(diǎn)，另一個(gè)是物體剛好能夠過D點(diǎn)。在例2中，我們已經(jīng)對(duì)物體恰好到C點(diǎn)進(jìn)行了詳細(xì)的分析，這里我們可以用同樣的方法分析D點(diǎn)，只是要用到在“豎直面上的圓周運(yùn)動(dòng)”的物理模型中找到恰好過最高點(diǎn)D的條件（即F向=G）。我們利用這個(gè)條件就可以得到物體在D點(diǎn)的速度，然后利用“豎直面上的圓周運(yùn)動(dòng)”的物理模型中動(dòng)能定理的知識(shí)點(diǎn)求出物體在B點(diǎn)的速度，最后就能解答此題。

由此可見，物理模型的運(yùn)用不是單純的物理知識(shí)的運(yùn)用，還包括數(shù)學(xué)等相關(guān)學(xué)科知識(shí)的綜合運(yùn)用。

高中物理學(xué)習(xí)是一個(gè)由易入難、循序漸進(jìn)的過程，通過運(yùn)用物理模型，我們可以將復(fù)雜問題簡(jiǎn)單化，零散知識(shí)系統(tǒng)化，解題思路清晰化，讓物理學(xué)習(xí)由“難”變“易”。

（作者單位：莒縣第一中學(xué)）