物理奥赛的实践体会及辅导策略

孙 洁

(江苏省宿迁市沭阳高级中学 223600)

物理初赛复赛分别在每年9月份第一个星期六和第三个星期六，初赛难度略高于高考，但复赛难度大很多.教和学过程中不能只到初赛难度.基础教学中基本概念要全面.复赛前要进行专题复习和综合训练.专题一共五个，力学、电磁学、热学、光学、原子物理.一般力学3题，电磁学2题，热学1题，光学1题，原子物理1题.专题复习要突出重点，强化训练.例如力学核心规律：动量定理动量守恒定律、动能定理机械能守恒功能关系原理、角动量定理角动量守恒定律.电磁学：电场、磁场、电磁感应.光学：几何光学成像、干涉、衍射、偏振等.热学：理想气体壮体方程，热力学第一定律等.原子物理：原子结构、核反应与核能等.因此，在带领学生准备奥赛时，应做到全面与具体.

一、物理奥赛的经验谈

选苗子非常重要，如果基础太差，学习能力不强，应付平时学习已经很忙，没有时间投入物理奥赛，即使能保障有时间听奥赛辅导课，也是不够的，必须有时间思考、做题.

作为奥赛教练员，物理基础要深厚，熟悉大学普通物理知识是非常必要的，可以通过个人的再复习重新熟悉这一些内容.

在选择资料时，可以参考大学普通物理教材，另外也需要选择一些专门的奥赛教程，要全面，更要重点突出，难点透彻，概念要阐述详细清楚准确，要有适当的对应练习.错误率要尽可能低，解题方法选择要好.不经过具体比较，很难发现错误，缺漏.实际学习和辅导过程中确实还是发现一些资料书上给出的解题方法不简便，甚至有错误.

实际辅导过程中，要精讲，突出重点，要有必要的训练，尤其是模拟训练，在考试前是非常必要的.

微积分是必要的数学工具，迟讲不如早讲.可以不必讲太多，侧重点在于教会学生理解微积分的作用以及如何运算即可.

老师自己必要的刷题量要有，可以促进教学中选题的质量，针对性强，效率高.因为物理奥赛辅导时间非常有限，必须高效才可能有收获.

二、物理奥赛教学实例谈

下面笔者将结合自身的实际教学经验，对相关例题的讲解过程进行如下的分析.

1.轴上物点成像推导过程

图1

在图1中，球心为C、半径为r的球面∑两侧的折射率分别为n,n′，光轴与球面的交点为O,O就是该球面的顶点.物点Q在光轴上，Q点沿任意方向发出的一条光线入射到球面上，记入射点为M,∠MCO为φ.该光线在M点处的入射角和折射角分别为i和i′.经折射后，该光线与光轴在Q′点相交，由于从Q点发出的沿着光轴射向球面的光线经过球面折射后方向不变，仍沿光轴方向，所以Q′点就是Q点发出的两条不同方向光线的会聚点.

记经过M点的光线的长度分别为p,p′，与光轴的夹角分别为u,u′，Q,Q′到球面顶点O的距离分别为s,s′，在△QMC和△Q′MC中，根据正弦定理，有

在△QMC和△Q′MC中，根据余弦定理，有

p2=(s+r)2-2r(s+r)cosφ和p′2=(s′-r)2+r2+2r(s′-r)cosφ

上述两式进一步可分别化为

p2=s2+2rs+r2+r2-2r(s+r)cosφ=s2+2s(s+r)(1-cosφ)

p′2=s′2-2rs′+r2+r2+2r(s′-r)cosφ

=s′2-2s′(s′-r)(1-cosφ)

整理后有

由式(4)可以看出，s′是s和φ的函数.也就是说，同一物点所发出的光线方向不同(即φ不同)时，折射后的光线与光轴的交点是不同的，即同心光束经球面折射后失去同心性.

欲使折射光线保持同心性，须要求式(4)中的s′仅仅是s的函数而与φ无关.只有在满足下述两种两件之一时，这一要求才能成立.

当φ很小时，物方光线、像方光线分别与光轴的夹角u和u′都很小，所有成像的光线都临近光轴，这样的条件称作傍轴条件，或近轴条件.

我的推导：按折射定律，可以得到nsini=n′sini′

近轴近似，得ni=n′i′

在△QMC和△Q′MC中，根据正弦定理，有

结合几何关系，上两式变形得：

2.一道初赛试题的求解过程

一小角度单摆的轻质摆杆的长度AB=L，地球半径OC=R，单摆的悬点到地面的距离AC=L．已知地球质量为M，引力常量为G．当L≪R时，单摆做简谐运动的周期为____；当L≫R时，单摆做简谐运动的周期为____．悬点相对于地球不动，不考虑地球自转．

当L≫R时，如图所示：

x→0,x<

在对学生进行物理奥赛的辅导过程中，需要明确具体的指导过程，并且结合典型的例题对学生进行有效的讲解，使学生能够快速的掌握解题的精髓，提高学生的学习效果，从而促进物理奥赛辅导工作的高效率进行，并实现良好的辅导教学，促进学生长远发展.