論文：運(yùn)用物理公式解題的關(guān)鍵

1、. 運(yùn)用物理公式解題的關(guān)鍵（論文題目使用2號(hào)宋體字） 運(yùn)用物理公式解題的關(guān)鍵 摘要：解題是學(xué)好物理的重要環(huán)節(jié)，正確運(yùn)用物理公式解題不僅鞏固知識(shí)，開拓思路，而且可以培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的學(xué)習(xí)方法和思維方法。本文針對(duì)運(yùn)用物理公式解題特別要注意的幾個(gè)問題進(jìn)行了闡述，指出要注意公式的適用范圍，明確公式的物理意義，弄清題意，尋找適題規(guī)律，注意正負(fù)號(hào)所表示的意義。關(guān)鍵詞：物理公式，解題過程，關(guān)鍵問題在物理學(xué)中的公式很多，有的是定理或定律公式，有的是量度公式，有的是定義公式，不論哪一種公式，都是反映有關(guān)物理量之間的關(guān)系。運(yùn)用物理公式解題意義重大，不僅可以鞏固、加深和擴(kuò)大所學(xué)的理論知識(shí)，可以發(fā)展邏輯思維和綜合思考的能

2、力，可以培養(yǎng)分析問題和解決問題的能力，還可以幫助學(xué)生牢固地、系統(tǒng)地掌握有關(guān)的科學(xué)知識(shí)。為減少解題中的失誤，在解題過程關(guān)鍵必須注意以下幾個(gè)問題：一、注意公式的適用范圍物理學(xué)中大部分公式都有一定的適用范圍，在解題過程中，運(yùn)用公式必須遵守一定的條件，不管公式的適用范圍亂套公式，絕不會(huì)得到正確的計(jì)算結(jié)果。例如，牛頓運(yùn)動(dòng)定律作為動(dòng)力學(xué)的基礎(chǔ)，是一個(gè)實(shí)驗(yàn)定律，但它只適用于解決物體的低速運(yùn)動(dòng)問題，不能用來處理高速運(yùn)動(dòng)問題。因?yàn)楦鶕?jù)愛因斯坦的狹義相對(duì)論，長度、時(shí)間和質(zhì)量都是隨運(yùn)動(dòng)速度變化的，當(dāng)宏觀運(yùn)動(dòng)物體的速度遠(yuǎn)小于光速（v « c）時(shí)，ll0，tt0，mm0 (其中l(wèi)0 、t0 、m0 為物體在相

3、對(duì)靜止系統(tǒng)中的長度、時(shí)間和質(zhì)量)，因而對(duì)于宏觀低速運(yùn)動(dòng)的物體，使用牛頓運(yùn)動(dòng)定律來處理問題還是足夠精確的。當(dāng)速度接近光速時(shí)，根據(jù)知：若v=0.8C時(shí)，m1.7 m0 ；若v=0.95C時(shí)，m3.2m0 （即運(yùn)動(dòng)物體質(zhì)量大于靜止質(zhì)量），這時(shí)牛頓運(yùn)動(dòng)定律就不適用了。再如，有這么一道選擇題：如果把一物體放在地球的球心上，它的重量：（1）不變；（2）極大；（3）等于零；（4）不能斷定。有的同學(xué)根據(jù)萬有引力定律公式而選擇了第二個(gè)答案。這個(gè)答案是錯(cuò)誤的，因?yàn)榻忸}時(shí)忽視了公式的適用范圍、亂套公式，實(shí)際上只有物體在地球外這一范圍，物體受到地球的引力才與物體和地球球心的距離的平方成反比，當(dāng)物體進(jìn)入地球內(nèi)之后，情況

4、就復(fù)雜了，雖然物體與地球中任意一個(gè)質(zhì)點(diǎn)之間的引力仍遵循著萬有引力定律，但是對(duì)于整個(gè)物體與地球來說，它們之間的相互作用力就不遵循這一定律了。這道題只能用兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)之間的相互作用力來解，設(shè)物體與地球都是密度分布均勻的球體，從對(duì)稱關(guān)系可知，在地心的物體受到地球各質(zhì)點(diǎn)的引力的合力應(yīng)等于零，因此，物體的重量就等于零。再有，電學(xué)公式、都只適用于純電阻電路，對(duì)于非純電阻電路就不適用了。二、明確公式的物理意義物理學(xué)中每一個(gè)公式都有它的物理意義，如果不明確其物理意義，只把公式當(dāng)成純粹的數(shù)學(xué)式子來處理各物理量之間的關(guān)系，就必然會(huì)導(dǎo)致原則性的錯(cuò)誤。例如，學(xué)生學(xué)了牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律之后，就根據(jù)得出，物體的質(zhì)量m與合外力F

5、合成正比、與物體的加速度成反比。這種表述方法若只從數(shù)學(xué)的表達(dá)形式來看似乎是對(duì)的，但從物理意義來說是錯(cuò)誤的。正確的表述為：物體的質(zhì)量在量值上等于作用在物體上的合外力F合 與物體所產(chǎn)生的加速度之比。同樣道理，決不能認(rèn)為導(dǎo)體的電阻將隨導(dǎo)體兩端電壓的增大而增大、隨通過導(dǎo)體電流的增加而減小，因?yàn)閷?dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的屬性，實(shí)際上電壓的改變只會(huì)引起電流的改變。三、弄清題意、尋找適題規(guī)律在解題過程中必須先弄清題目說的是怎么一回事。例如一個(gè)物體作什么運(yùn)動(dòng)、經(jīng)歷過哪幾個(gè)運(yùn)動(dòng)過程以及各過程之間的相互關(guān)系，已知什么、求什么等，對(duì)于題目中的關(guān)鍵字句以及隱含的條件要特別留心看。必須指出，借助作圖，將題目形象化，對(duì)看懂題

6、目有很大幫助，如果題目還沒有看懂就想動(dòng)手，那只能是瞎碰，這種用不科學(xué)的態(tài)度來學(xué)科學(xué)的不良習(xí)慣必須堅(jiān)決克服。例如：速度為10米/秒 的汽車在水平路面上前進(jìn)，發(fā)現(xiàn)前面障礙物時(shí)開始剎車，并以=0.2米/秒2 作減速運(yùn)動(dòng)，問在剎車后2分鐘內(nèi)汽車前進(jìn)了多少路程？學(xué)生很容易作下述處理：根據(jù)位移公式S=v0t+t2 ，得出S=10×120+×（0.2）×1202=240米。答案出來后，學(xué)生發(fā)現(xiàn)汽車剎車后非但不往前走，而是往后退，這結(jié)果明顯是錯(cuò)誤的。老師讓學(xué)生考慮在所用公式、代入數(shù)據(jù)及計(jì)算都無誤的情況下，為什么結(jié)果會(huì)錯(cuò)，從而啟發(fā)學(xué)生認(rèn)識(shí)到不能把物理題當(dāng)做數(shù)學(xué)題去做，任何一個(gè)無論多

7、么簡單的物理問題都不能亂套公式，必須首先分氅物理過程、弄清題意。在此題中，汽車剎車后，可能不需要120秒就停止了，所以應(yīng)先求出汽車從v0 =10米/秒減小到零所需的時(shí)間。由，知=50秒，然后將t=50秒代入公式S=v0t+t2，解得S=250米。四、注意正負(fù)號(hào)所表示的意義在運(yùn)用物理公式解題的過程中，經(jīng)常會(huì)遇到物理量正負(fù)號(hào)問題。在物理學(xué)中，正負(fù)號(hào)依不同情況都賦有特定的物理意義，由于涉及正負(fù)號(hào)的物理量和運(yùn)算公式眾多，其符號(hào)規(guī)定方式各出一轍，加上學(xué)生對(duì)正負(fù)號(hào)的數(shù)學(xué)意義又有較深的思維定勢(shì)，導(dǎo)致學(xué)生對(duì)認(rèn)識(shí)和運(yùn)用物理量的正負(fù)號(hào)會(huì)產(chǎn)生不少困難和錯(cuò)誤。因此，只有先弄清楚正負(fù)號(hào)所表示的意義才能正確予以運(yùn)用。1.

8、用正負(fù)號(hào)表示物理量的方向在分析或計(jì)算電路時(shí)，常常要求出電流的方向，但當(dāng)電路比較復(fù)雜時(shí)，某段電路的實(shí)際方向往往難以確定，此時(shí)可先假設(shè)電流的參考方向，然后列方程求解。當(dāng)解出的電流為正值時(shí)，可確定電流方向與參考方向一致；反之，當(dāng)電流為負(fù)值時(shí)，則電流方向與參考方向相反。再如：力學(xué)中有這么一類題，質(zhì)量為0.2千克的小球，以5米/秒的速度水平向左運(yùn)動(dòng)，當(dāng)受到來自正前方的沖擊力作用后，小球以4米/秒的速度水平向右運(yùn)動(dòng)，如果作用時(shí)間是0.005秒，求小球所受的平均沖力。這類題目千萬要注意小球的運(yùn)動(dòng)方向已發(fā)生改變，必須先假設(shè)一個(gè)正方向，由此得出小球碰撞前后的速度是一正一負(fù)，再根據(jù)公式Ft=mvtmv0 解出正確

9、的答案。2.用正負(fù)號(hào)表示某些物理量相對(duì)于某一零點(diǎn)的大小重力勢(shì)能、電位、攝氏溫標(biāo)等物理量都是標(biāo)量，因而在它們前面冠以正負(fù)號(hào)并不是表示方向上的意義，它們的量值大小只具有相對(duì)的意義，就像數(shù)軸上的數(shù)一樣，表示相對(duì)于某一零點(diǎn)的大小，它們的零值不等于“無”，如t=0不等于無溫度，不等于無電位，它們的正負(fù)表示比零值大或者小，因而正負(fù)號(hào)在運(yùn)算時(shí)不可隨意舍去。比如當(dāng)電位伏、伏時(shí)，那么電壓伏，B點(diǎn)的電位高于A點(diǎn)的電位，這跟數(shù)軸上表示的情況相似。3.用正負(fù)號(hào)表示某種意義相反的性質(zhì)功有正功和負(fù)功之分，正功表示作用力起動(dòng)力作用，負(fù)功表示作用力起阻力作用；加速度有正負(fù)之分，正的表示質(zhì)點(diǎn)作加速運(yùn)動(dòng)，負(fù)的表示質(zhì)點(diǎn)作減速運(yùn)動(dòng)；

10、而電荷間的作用力，正的表示作用力是排斥力，負(fù)的表示作用力是吸引力。幾何光學(xué)中，焦距的正負(fù)、物距像距的正負(fù)既表示兩種相反的成像現(xiàn)象，更重要的是為了統(tǒng)一不同成像情況的物像計(jì)算公式而引入。五、重視結(jié)果再思，提高解題收效分析思考是解題的靈魂，大多數(shù)學(xué)生只重視題目的解前分析，而對(duì)題目的解后分析往往做得不夠。“算出得數(shù)，完事大吉”是相當(dāng)一部分學(xué)生解題時(shí)的心態(tài)，其實(shí)解題往往并非解決問題的本身，而重要的是掌握隱含于問題內(nèi)外的思路和方法。所以，我認(rèn)為解題之后對(duì)結(jié)果的再思考顯得尤為重要，這不僅能更好地發(fā)掘一個(gè)題目潛在的價(jià)值，將學(xué)習(xí)引向深處，也能有效地突破思維定勢(shì)，為思維開辟一片廣闊的天地，提高解題收效。例如：如下

11、圖所示，質(zhì)量為2千克的物體從距地面5米高的地方以7米/秒的初速度水平拋出，求落地時(shí)的速度？（不計(jì)空氣阻力）v0 h v0 vt vt 大多數(shù)學(xué)生通過分析知道該物體在水平方向上以v0 做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)。水平方向上：v0 =7米/秒，豎直方向上：根據(jù)vt2 =，知vt=米/秒。所以，落地速度vt =米/秒。解出正確答案后，有些學(xué)生便認(rèn)為大功告成，其實(shí)這樣并不會(huì)有大的收益，教師在教學(xué)中必須引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真做好結(jié)果再思，對(duì)題目進(jìn)行最大限度的橫向和縱向的開發(fā)，對(duì)這道題除了運(yùn)用運(yùn)動(dòng)學(xué)的公式解題外，還可以運(yùn)用動(dòng)能定理、動(dòng)量定理及機(jī)械能守恒定律來解題，并且運(yùn)用機(jī)械能守恒定律公式解題較為簡便