公式應(yīng)用過(guò)程中的常見(jiàn)病癥分析《中學(xué)物理》

1、 淺析公式應(yīng)用過(guò)程中的常見(jiàn)病癥湖北省潛江市曹禺中學(xué)（433100） 熊衍松正確地應(yīng)用公式是解題的關(guān)鍵。有一部分同學(xué)卻因缺乏對(duì)公式的物理意義、應(yīng)用條件的全面認(rèn)識(shí)，應(yīng)用公式時(shí)，常出現(xiàn)下述病癥：一、不注意涉及的實(shí)質(zhì)，誤入圈套例1 如圖1所示，一打進(jìn)河底的木樁露出泥土外的部分呈圓柱體，已知其露出泥土的體積為0.2m2，則此木樁受到的水的浮力是 N。（g取10N/kg）。 分析：有的同學(xué)盲目地用F浮=液gV排計(jì)算，得出了“F浮=2000 N”的結(jié)論，這是錯(cuò)誤的。使之產(chǎn)生錯(cuò)誤的原因在于沒(méi)有注意浮力產(chǎn)生的實(shí)質(zhì)：液體對(duì)物體產(chǎn)生的向上的壓力與液體對(duì)物體產(chǎn)生的向下的壓力之差。本題條件下，水根本不會(huì)對(duì)物體產(chǎn)生的向上

2、的壓力，也就不存在浮力，答案應(yīng)是“0”。二、不明確公式的意義，盲目識(shí)別例2 如圖2所示，杠桿AB可以繞點(diǎn)O無(wú)摩擦的轉(zhuǎn)動(dòng)，已知杠桿OA、OB之長(zhǎng)分別為、，如果圖中所給條件剛好滿足.=.,則此杠桿將()A、一定平衡B、一定不平衡C、可能平衡D、無(wú)法判定分析：有同學(xué)從題中看到了“F1. l1=F2. l2”這一物理?xiàng)l件,于是毫不猶豫地選出了答案A，其實(shí)這是錯(cuò)誤的。使其產(chǎn)生錯(cuò)誤的原因在于：不明確杠桿平衡條件中，“F1、F2”代表的物理意義分別是“動(dòng)力”和“阻力”。然而，本題中的“F1、F2”有著相同的作用效果，它們都是“想”讓杠桿沿逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，根本不存在相互的阻礙，也就不存在阻力，所以，杠桿肯定是

3、不會(huì)平衡的。因此答案應(yīng)是B。三、不清楚應(yīng)用的前提，囫圇吞棗例3 如圖所示，電源電壓保持不變，電阻R110，電動(dòng)機(jī)線圈電阻R20.1當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，電流表的示數(shù)為0.6 A當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合后，額定功率為3W的電動(dòng)機(jī)正常轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)，求：(1)電源電壓； （2）電動(dòng)機(jī)工作5分鐘時(shí)，線圈產(chǎn)生的熱量。分析:解決第一問(wèn)難度并不大，因?yàn)镾斷開(kāi)時(shí)，僅電阻R1接入電路，故電源電壓為6V。但解決第二問(wèn)時(shí)，就有學(xué)生出現(xiàn)了錯(cuò)誤。究其錯(cuò)誤的原因：不清楚公式使用的前提，即不知道公式Q=W=Pt或I=的使用前提是純電阻電路。他們有的直接用Q=W=Pt計(jì)算出電動(dòng)機(jī)線圈發(fā)的熱量為900J；有的把電路作為純電阻電路，算出電流為60A的

4、錯(cuò)誤結(jié)果，他們算得的電動(dòng)機(jī)發(fā)熱量為108000J。但是，如果注意到電動(dòng)機(jī)是非純電阻電路，必須先用I=算出通過(guò)電動(dòng)機(jī)線圈的電流為0.5A，再用Q= I2. Rt來(lái)計(jì)算線圈產(chǎn)生的電熱，就不難得出電動(dòng)機(jī)線圈產(chǎn)生的電熱為7.5J。四、不理解知識(shí)的內(nèi)涵，機(jī)械識(shí)記有的學(xué)生，不注意知識(shí)的來(lái)龍去脈，記憶公式時(shí)，不將相關(guān)的知識(shí)聯(lián)系起來(lái)，使得記憶的公式單純、孤立；也有部分教師，為了落實(shí)某一典型題型的解法和某個(gè)重點(diǎn)知識(shí)的運(yùn)用，經(jīng)常訓(xùn)練著相同的類(lèi)型，讓學(xué)生沿著相同的途徑、用著相同的公式解題，使得對(duì)某一過(guò)程或解法的印象過(guò)于深刻，而使與之相關(guān)的知識(shí)淡化甚至遺忘，留下了片面而機(jī)械地記憶。學(xué)生不能融會(huì)貫通知識(shí)，他們記憶的公式

5、僅是某一類(lèi)型題的解題“代碼”。當(dāng)給定條件與這一“代碼”完全相符時(shí)，他們解的得心應(yīng)手；但當(dāng)條件稍作變化時(shí)，他們卻無(wú)從下手。例如，解浮力計(jì)算問(wèn)題時(shí)，由于平時(shí)經(jīng)常用的是公式F浮=液gV排，計(jì)算物體受到的浮力，當(dāng)學(xué)生遇到用F浮=液gV排求解的題時(shí)，解得相當(dāng)順暢，但遇到我們已經(jīng)告訴了物體浸入液體中時(shí)排開(kāi)液體的質(zhì)量或者排開(kāi)液體的重力時(shí)，他們確無(wú)法求出物體受到的浮力，因?yàn)樗麄兺浟薋浮=液gV排這一公式的演變基礎(chǔ)是F浮=G排或F浮=m排g；更有甚者，有的學(xué)生學(xué)習(xí)熱量的計(jì)算時(shí)，可以解決已知物體比熱容C、質(zhì)量m、初溫t0°、末溫t°的物體在溫度下降過(guò)程中放出的熱量，但卻不能解決已知比熱容C、

6、質(zhì)量m、物體下降溫度為t°時(shí)，物體放出的熱量，原因是題中沒(méi)有告知物體的初溫和末溫。五、不注重物理量的“同一”，張冠李戴例4 如圖4所示，定值電阻R=5與一標(biāo)有“4W” 字樣的燈串聯(lián)接入6V電源上，當(dāng)把開(kāi)關(guān)S閉合后，電阻 R每分鐘產(chǎn)生的熱量為12J，設(shè)電燈電阻不隨溫度改變，求此燈的額定電壓。分析：有的學(xué)生常常因把握不住物理量的“同一”性，造成錯(cuò)解。他們?cè)诮獗绢}時(shí)，常出現(xiàn)這樣幾種錯(cuò)誤：一是把電路中的實(shí)際電流，錯(cuò)誤地認(rèn)作正常工作時(shí)的電流，用額定功率“4W”與通過(guò)電燈的實(shí)際電流（非額定電流）混在一起，計(jì)算電燈的額定電壓，得到額定電壓為20V的錯(cuò)誤結(jié)果；二是把題給電路中燈兩端的電壓錯(cuò)誤地認(rèn)為是

7、額定電壓，因而得到燈的額定電壓為5V的錯(cuò)誤結(jié)論。如果我們能把住題給條件，注重計(jì)算過(guò)程中的物理量的“同一”，就一定不會(huì)把不明電燈是否正常工作的電流作為正常電流，也不會(huì)把題給條件下的燈兩端的電壓作為正常工作電壓，而會(huì)以“電阻R每分鐘產(chǎn)生的熱量為12J”為依據(jù)，求出電路工作電流為0.2A，進(jìn)而求出燈的電阻為25，然后以“電燈電阻不隨溫度改變”為紐帶，利用燈的電阻與燈的額定功率“4W”，求得燈的額定電壓值為10V。六、不探究應(yīng)用的過(guò)程，主觀臆斷 例5 如圖5所示，在不等臂的杠桿A、B兩端各掛一個(gè)實(shí)心鐵球后，杠桿恰好水平平衡。如果，我們將此二鐵球均沒(méi)入水中后，杠桿將（ ）A、A端下沉 B、B端會(huì)下沉C、仍然平衡 D、無(wú)法判定分析：杠桿的平衡決定于“動(dòng)力與動(dòng)力臂的乘積”跟“阻力與阻力臂的乘積”的大小關(guān)系。有一部分同學(xué)雖然清楚這一點(diǎn)，但僅僅只是停留在公式的面上，而不愿進(jìn)行深層的探究。他們當(dāng)中，有的認(rèn)為，大鐵球沒(méi)入水中后受到的浮力一定比小鐵球受到的浮力大得多，因而，杠桿左端受到的拉力就會(huì)小得多，因此，僅憑印象，得出答案是B；也有同學(xué)認(rèn)為，杠桿右邊力臂比左邊的力臂長(zhǎng)得多，因此，當(dāng)鐵球沒(méi)入水中后，右端受到的影響要比左端受到的影響大得多，即右端的力與力臂的乘積會(huì)急劇變小，因此答案是A。其實(shí)，上述兩者的答案都是錯(cuò)誤的，其產(chǎn)生錯(cuò)誤的原因在于其僅在公式表面做文章，想當(dāng)然，沒(méi)有細(xì)致推