趙 斐

(昆山市第一中學(xué),江蘇 蘇州 215300)

高中物理解題中產(chǎn)生分類討論的情境多種多樣,包括圖像縱橫軸坐標(biāo)含義不清晰、物體運(yùn)動(dòng)方向不明確、物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不確定以及相關(guān)探究性問(wèn)題.教學(xué)實(shí)踐中應(yīng)結(jié)合教學(xué)重難點(diǎn)以及學(xué)生實(shí)際情況,遵循由易到難,提升學(xué)生體驗(yàn)原則,循序漸進(jìn)開展分類討論思想應(yīng)用教學(xué)活動(dòng).

1 用于解答運(yùn)動(dòng)圖像問(wèn)題

運(yùn)動(dòng)圖像是從圖像視角描述物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中參數(shù)之間的變化關(guān)系.高中物理中涉及的運(yùn)動(dòng)圖像類型主要有:速度-時(shí)間圖像、位移-時(shí)間圖像、加速度-時(shí)間圖像等.不同圖像有著不同特點(diǎn),需結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)進(jìn)行分析.考慮到部分習(xí)題給出的圖像并不確定,需進(jìn)行分類討論,根據(jù)創(chuàng)設(shè)的情境迅速切換與應(yīng)用對(duì)象圖像知識(shí).教學(xué)實(shí)踐中與學(xué)生一起回顧相關(guān)圖像知識(shí),包括圖線斜率、圖線交點(diǎn)以及圖線與坐標(biāo)軸所圍面積表示的含義[2].同時(shí),課堂上與學(xué)生互動(dòng),做好解題思路地剖析,調(diào)動(dòng)學(xué)生思考熱情的同時(shí),完成分類討論思想的滲透以及應(yīng)用講解.

例1 如圖1為某物體運(yùn)動(dòng)的圖像,a、b為圖線上某點(diǎn)的縱橫坐標(biāo),則有關(guān)該圖像的說(shuō)法正確的是( ).

圖1 例1圖示

A.若縱橫軸分別表示位移、時(shí)間,則物體一定做勻變速直線運(yùn)動(dòng)

B.若縱橫軸分別表示加速度、時(shí)間,則物體一定做速度增大的運(yùn)動(dòng)

C.若縱橫軸分別表示瞬時(shí)速度、位移,物體一定做勻變速直線運(yùn)動(dòng)

2 用于解答波傳播問(wèn)題

機(jī)械波是高中物理中較為重要的內(nèi)容.該部分內(nèi)容相對(duì)較為獨(dú)立,?？嫉膯?wèn)題主要有波傳播方向的判斷、波傳播速度、周期、頻率的計(jì)算以及波上質(zhì)點(diǎn)相關(guān)運(yùn)動(dòng)參數(shù)的分析等.解答波傳播問(wèn)題不僅需考慮波圖像的周期性,而且在波傳播方向不確定的情況下做好分類討論.教學(xué)實(shí)踐中為使學(xué)生掌握分類討論的思路,把握波沿不同方向傳播時(shí)相關(guān)參數(shù)的內(nèi)在聯(lián)系,深化其理解,提高解題效率,可借助多媒體技術(shù)進(jìn)行習(xí)題的講解,為學(xué)生直觀展示波的傳播情境.

例2一列間諧波沿x軸方向傳播,t1=0和t2=0.1時(shí)刻的圖像對(duì)應(yīng)圖2中的實(shí)線和虛線,若波的傳播速度v的范圍為500 m/s≤v≤1 000 m/s,則這列波的頻率可能為( ).

圖2 例2圖示

A.12.5 Hz B.27.5Hz C.17.5 Hz D.22.5 Hz

分析習(xí)題給出兩個(gè)時(shí)刻波的圖像以及波的傳播速度的范圍.解題時(shí)需認(rèn)真觀察圖像構(gòu)建兩時(shí)刻圖像之間的區(qū)別與聯(lián)系,充分挖掘隱含條件,尤其應(yīng)全面地考慮問(wèn)題,將波的周期性考慮在內(nèi),并通過(guò)分類討論,表示出兩種情境下波的傳播周期.根據(jù)波長(zhǎng)、周期、波的傳播速度之間的關(guān)系,避免遺漏計(jì)算結(jié)果.

3 用于解答相對(duì)運(yùn)動(dòng)問(wèn)題

相對(duì)運(yùn)動(dòng)是高中物理中難度較大的運(yùn)動(dòng)類型.多數(shù)學(xué)生因?qū)ξ矬w相對(duì)運(yùn)動(dòng)的情境認(rèn)識(shí)不清晰、不會(huì)分類討論,導(dǎo)致解題出錯(cuò).教學(xué)實(shí)踐中,為增強(qiáng)學(xué)生自信,使學(xué)生把握分類討論的關(guān)鍵點(diǎn),講解相關(guān)習(xí)題時(shí)既要與學(xué)生一起剖析物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中可能出現(xiàn)的各種情境,又要將物體運(yùn)動(dòng)劃分成合理階段,找到討論的分解點(diǎn).必要情況下,運(yùn)用多媒體技術(shù)對(duì)不同情境下物體的運(yùn)動(dòng)情境進(jìn)行模擬,進(jìn)一步加深學(xué)生對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的理解.

例3如圖3所示,一質(zhì)量為2 m,長(zhǎng)為d的木板A靜止漂浮在水面上,左端僅靠岸邊.一可視為質(zhì)點(diǎn)質(zhì)量為m的物塊B,在岸邊獲得速度后滑上A.若A未達(dá)到對(duì)岸B從其右端離開,便立即沉入水底,不影響A的運(yùn)動(dòng).A碰到對(duì)岸立即被鎖定.設(shè)A、B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,忽略水面阻力.重力加速度為g.

圖3 例3圖示

(2)若B獲得的速度大小未知,討論其能否到達(dá)對(duì)岸.若能到達(dá)對(duì)岸,求到達(dá)對(duì)岸A、B兩者的速度大小.

分析因不考慮水面阻力,A獲得速度后一定能到達(dá)對(duì)岸.但是B的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)未知,需進(jìn)行分類討論.當(dāng)A、B共速且B處在A的右端,剛好到達(dá)對(duì)岸為界限.當(dāng)B的速度小于該速度時(shí)有兩種可能:A、B均能到達(dá)對(duì)岸;A能到達(dá)對(duì)岸,B靜止在A上無(wú)法到達(dá)對(duì)岸.當(dāng)B的速度大于該臨界速度,B會(huì)掉進(jìn)水里無(wú)法到達(dá)對(duì)岸,只有A到達(dá)對(duì)岸.

綜上所述,分類討論思想是一種重要解題思想,是物理測(cè)試以及高考的?？妓枷?教學(xué)實(shí)踐中,為使學(xué)生掌握分類討論的切入點(diǎn),保證分類討論有條理地進(jìn)行,應(yīng)結(jié)合教學(xué)內(nèi)容做好相關(guān)習(xí)題篩選與講解,盡可能使學(xué)生見到更多需用分類討論思想解答的情境,提高其應(yīng)用意識(shí),幫助其積累分類討論經(jīng)驗(yàn),在以后解題中能迅速理清思路,保證討論的不重不漏.