探究解題易錯(cuò)的原因所在

探究解題易錯(cuò)的原因所在

進(jìn)入高三復(fù)習(xí)階段，不少學(xué)生在上課時(shí)對(duì)學(xué)科知識(shí)一聽(tīng)就懂，但答題時(shí)一做就錯(cuò)，其中有些問(wèn)題的錯(cuò)誤，還往往不能一次更正，究其主要原因，是由于知識(shí)并沒(méi)有完全內(nèi)化。本文對(duì)其中的解題易錯(cuò)原因進(jìn)行歸類分析，以期引起廣大師生的共同關(guān)注。一、概念理解較模糊，感性思維難過(guò)渡經(jīng)過(guò)一輪學(xué)習(xí)，大家對(duì)高中物理知識(shí)有了一定的整體認(rèn)識(shí)，但由于高一、高二時(shí)思維能力的限制，加上時(shí)間因素，到高三階段已經(jīng)有了不同程度的遺忘，有些人對(duì)物理概念的理解不很清晰，甚至有偏差，易出現(xiàn)錯(cuò)誤。A.7JB.1JC.5JD.3.5J錯(cuò)因診斷看到兩個(gè)互相垂直的力，馬上想到力的合成的平行四邊形定則，而后面的數(shù)值3和4又讓人迅速想到勾3股4弦5，便會(huì)毫不猶豫地選C。點(diǎn)撥功是標(biāo)量，而力是矢量，它們遵循著不同的運(yùn)算法則，即矢量和滿足平行四邊形定則，而標(biāo)量和則只需求代數(shù)和。故選A。在解題時(shí)不僅要細(xì)心更要弄清概念的物理意義。例2（2008年全國(guó)理綜卷Ⅰ第14題）如圖1所示，一物體自傾角為θ的固定斜面頂端沿水平方向拋出后落在斜面上。物體與斜面接觸時(shí)速度與水平方向的夾角滿足()。錯(cuò)因診斷有的答題者錯(cuò)選C，將平拋運(yùn)動(dòng)物體的速度夾角與位移夾角混為一談，不會(huì)由運(yùn)動(dòng)的合成與分解求解。圖1萬(wàn)能處方平拋運(yùn)動(dòng)是典型的勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，求解這類考題的基本方法是：把曲線運(yùn)動(dòng)分解為兩個(gè)直線運(yùn)動(dòng)再來(lái)列方程求解。對(duì)于此類題型，如果是不能熟悉該模型的特點(diǎn)，從頭一點(diǎn)點(diǎn)推導(dǎo)，不僅事倍功半，而且在解題過(guò)程中很有可能出錯(cuò)。二、解題思路不嚴(yán)密，思維方法欠科學(xué)高中物理習(xí)題的思維方法較多，常見(jiàn)的有數(shù)學(xué)方法、極限分析法、比較法、近似處理法、圖象法等，有些學(xué)生在運(yùn)用這些方法時(shí)往往缺少對(duì)題意的進(jìn)一步揣摩和分析，思維方法不恰當(dāng)，從而造成錯(cuò)誤。例3（2008年江蘇基礎(chǔ)卷27題）如圖2所示，固定的光滑圓弧軌道ACB的半徑為0.8m，A點(diǎn)與圓心O在同一水平線上，圓弧軌道底端B點(diǎn)與圓心在同一豎直線上，C點(diǎn)離B點(diǎn)的豎直高度為0.2m。物塊從軌道上的A點(diǎn)由靜止釋放，滑過(guò)B點(diǎn)后進(jìn)入足夠長(zhǎng)的水平傳送帶，傳送帶由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)按圖示方向運(yùn)轉(zhuǎn)，不計(jì)物塊通過(guò)軌道與傳送帶交接處的動(dòng)能損失，物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1，g取。(1)求物塊從A點(diǎn)下滑到B點(diǎn)時(shí)速度的大小。(2)若物塊從A點(diǎn)下滑到傳送帶上后，又恰能返回到C點(diǎn)，求物塊在傳送帶上第一次往返所用的時(shí)間。圖2錯(cuò)因診斷許多考生不會(huì)分析物塊的物理過(guò)程，亂列方程求解。萬(wàn)能處方滑塊滑動(dòng)摩擦力的大小與滑塊相對(duì)傳送帶的速度無(wú)關(guān)?；瑝K受到的合外力產(chǎn)生的加速度是對(duì)地的加速度。與傳送帶的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)，要抓住一個(gè)關(guān)鍵。即分析出摩擦力突變（大小、方向）的位置和時(shí)間，也就是分析出相同的時(shí)刻和位置。然后分階段由牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式列方程求解。三、題意理解不透徹，關(guān)鍵字句少琢磨經(jīng)過(guò)三年的學(xué)習(xí)，學(xué)生的大腦中已經(jīng)形成了不少物理模型，不少習(xí)題也留下了較深的印象，這就極易產(chǎn)生思維定勢(shì)，對(duì)解題帶來(lái)負(fù)面影響。例4一根輕質(zhì)彈簧懸掛在橫梁上，在豎直方向上呈自然狀態(tài)，現(xiàn)將一個(gè)質(zhì)量為0.2kg的小球輕輕地掛在彈簧下端，在彈力和重力的共同作用下，小球做振幅為0.1m的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，設(shè)振動(dòng)的平衡位置處為重力勢(shì)能的零勢(shì)面，則在整個(gè)振動(dòng)過(guò)程中彈簧的彈性勢(shì)能的最大值為_(kāi)_____J，系統(tǒng)的總機(jī)械能為_(kāi)_____J。錯(cuò)因診斷彈簧伸長(zhǎng)量最大時(shí)彈性勢(shì)能最大，即最低點(diǎn)時(shí)彈簧有最大彈性勢(shì)能，由機(jī)械能守恒定律可知：=mg×2A=0.2×10×2×0.1=0.4J。彈簧和小球在振動(dòng)的過(guò)程中總機(jī)械能等于最大彈性勢(shì)能，所以。點(diǎn)撥對(duì)于水平方向的彈簧振子，最大彈性勢(shì)能等于總機(jī)械能，但該問(wèn)題是在豎直方向，還涉及重力勢(shì)能，不能隨便套用。據(jù)“振動(dòng)的平衡位置處為重力勢(shì)能的零勢(shì)面”，小球在初始位置時(shí)的機(jī)械能為E=mgA=0.2J，即系統(tǒng)的總機(jī)械能為0.2J。例5（2008年廣東卷第17題）有一種叫“飛椅”的游樂(lè)項(xiàng)目，示意圖如圖3。長(zhǎng)為L(zhǎng)的鋼繩一端系著坐椅，另一端固定在半徑為r的水平轉(zhuǎn)盤(pán)邊緣，轉(zhuǎn)盤(pán)可繞穿過(guò)其中心的豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)轉(zhuǎn)盤(pán)以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，鋼繩與轉(zhuǎn)軸在同一豎直平面內(nèi)，與豎直方向的夾角為θ，不計(jì)鋼繩的重力，求轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω與夾角θ的關(guān)系。圖3錯(cuò)因診斷解答時(shí)圓心的位置確定不準(zhǔn)確，認(rèn)為圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R=Lsinθ。萬(wàn)能處方當(dāng)物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，一定是合外力充當(dāng)向心力，所以求解這類考題。一般在指向圓心方向由牛頓第二定律列方程。在垂直半徑方向建立平衡方程。四、對(duì)象選取欠靈活，思考角度常單一在多體問(wèn)題中，研究對(duì)象的合理選取往往決定了解題的繁易，甚至直接影響到結(jié)果的得出。如在解題時(shí)思維不夠靈活，不注意研究對(duì)象的轉(zhuǎn)換，極易造成錯(cuò)誤。圖4在分析問(wèn)題時(shí)應(yīng)注意研究對(duì)象的轉(zhuǎn)換，這樣在遇到問(wèn)題時(shí)往往會(huì)有“柳暗花明”的感覺(jué)。五、過(guò)程分析不到位，轉(zhuǎn)換位置易出錯(cuò)物理過(guò)程的分析是解題的核心，不少學(xué)生不注重過(guò)程的分析，往往根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，或套用公式導(dǎo)致錯(cuò)誤，這在綜合題的求解中較常見(jiàn)。例7（2008年江蘇卷第9題）如圖5所示，一根不可伸長(zhǎng)的輕繩兩端各系一個(gè)小球a和b?？缭趦筛潭ㄔ谕桓叨鹊墓饣郊?xì)桿上，質(zhì)量為3m的a球置于地面上，質(zhì)量為m的b球從水平位置靜止釋放。當(dāng)a球?qū)Φ孛鎵毫偤脼榱銜r(shí)，b球擺過(guò)的角度為θ。下列結(jié)論正確的是()。圖5A.θ=90°B.θ=45°C.b球擺動(dòng)到最低點(diǎn)的過(guò)程中。重力對(duì)小球的功率先增大后減小D.b球擺動(dòng)到最低點(diǎn)的過(guò)程中，重力對(duì)小球做功的功率一直增大錯(cuò)因診斷b球擺動(dòng)到最低點(diǎn)的過(guò)程中，b球的速度逐漸增大，因重力對(duì)小球的做功功率一直增大，于是就錯(cuò)選了D這個(gè)選項(xiàng)。其錯(cuò)誤的根源在于沒(méi)有理解瞬時(shí)功率的定義。萬(wàn)能處方某個(gè)力的瞬時(shí)功率的定義為P=Fvcos，θ是力F與速度v兩個(gè)矢量的夾角，在解題時(shí)要注意角度θ的動(dòng)態(tài)變化。例8如圖6所示，兩滑塊質(zhì)量均為m，分別穿在上下兩根光滑的足夠長(zhǎng)的水平放置固定導(dǎo)桿上，兩導(dǎo)桿間距為d，以自然長(zhǎng)度為d的輕彈簧連接兩物，設(shè)開(kāi)始兩滑塊位于同一豎直線上且速度為零，現(xiàn)給B塊一個(gè)向右的水平?jīng)_量，其大小為I。此后過(guò)程中A能達(dá)到的最大速度為_(kāi)_____。彈簧形變最大的彈性勢(shì)能為_(kāi)_____。圖6圖7點(diǎn)撥分析A、B的運(yùn)動(dòng)情況易看出，只要B在前（如圖7），彈簧處于伸長(zhǎng)狀態(tài)，則A必受到一個(gè)向前的彈力，彈力做正功，A的速度增大。故不能簡(jiǎn)單地認(rèn)為在A、B速度相等時(shí)A的速度最大，應(yīng)該在彈簧再次恢復(fù)到原長(zhǎng)時(shí)。由水平方向動(dòng)量守恒和能量守恒易得，解得。在解決物理問(wèn)題時(shí)應(yīng)注重分析物理過(guò)程，從受力分析入手，并結(jié)合物體的運(yùn)動(dòng)情況分析，不能憑經(jīng)驗(yàn)甚至想當(dāng)然。六、規(guī)律應(yīng)用不完整，條件范圍欠思考物理規(guī)律相對(duì)來(lái)說(shuō)較抽象，而且有一定的適用條件和范圍，對(duì)規(guī)律的理解不夠深刻、全面，也是解題時(shí)出錯(cuò)的重要原因。例9（2008年海南卷第3題）如圖8所示，一輕繩的一端系在固定粗糙斜面上的O點(diǎn)，另一端系一小球。給小球一足夠大的初速度，使小球在斜面上做圓周運(yùn)動(dòng)。在此過(guò)程中()。圖8A.小球的機(jī)械能守恒B.重力對(duì)小球不做功C.繩的張力對(duì)小球不做功D.在任何一段時(shí)間內(nèi)，小球克服摩擦力所做的功總是等于小球動(dòng)能的減少錯(cuò)因診斷此題很多考生選擇了CD這兩個(gè)選項(xiàng)，但D這個(gè)選項(xiàng)其實(shí)是錯(cuò)誤的。原因在于沒(méi)有很好地理解功與能的對(duì)應(yīng)關(guān)系。正確解答根據(jù)功的定義，小球受到重力、彈力、繩子張力和摩擦力的作用，彈力、繩子張力與速度時(shí)刻垂直，它們都不做功；由于小球在斜面上做圓周運(yùn)動(dòng)，高度發(fā)生變化，因此重力是要做功的，有摩擦力的存在，小球的機(jī)械能不守恒，小球克服摩擦力所做的功通過(guò)摩擦轉(zhuǎn)化為熱，應(yīng)該等于小球機(jī)械能的減少量。本題中只有選項(xiàng)C是正確的。萬(wàn)能處方按照功的定義式W=Fsco