初中物理计算题解题技法

2020-01-08 19:16周祖强
科学咨询 2020年30期
关键词:隔离法物理量计算题

周祖强

(重庆市北碚田家炳中学 重庆 400700)

初中物理计算题主要考查学生综合应用所学知识分析问题和解决问题的能力,并且在中考试题中成为压轴题。初中物理计算题具有物理学科的独特特点,解题由难而易、快速且不易出错,不仅要求答题规范,还需解题技巧。既不规范,又无技法,定会错误百出、失分较多。在初中物理教学中培养学生计算题答题习惯、掌握解题方法,每道题花费的时间不仅会减少,而且能取得事半功倍的效果。

一、初中物理计算题答题步骤

首先要写上“解”,表示开始作答,这是答题良好习惯的起步。其次,答题时一定要有必要的文字说明,阐明简要的解题思路,做到胸有成竹。三是在计算之前一定要写物理公式。四是写好公式之后不能直接写结果,要先带入数据。五是所带的数据是物理量,不能省略单位,否则,差之毫厘,谬以千里。六是计算过程在草稿纸上演算完成、带入数据后,等号后面直接写出计算结果。七是结果一定要用小数表示,倍数除外,除不尽的结果,根据题目要求保留有效数字。最后在题尾要尽量有总结性的答语。

二、初中物理计算题解题技法

初中物理计算题如何解题?根据物理学科特点,可以采用多种解题技法。

一是假设法。在解答某些物理习题时,若能针对问题进行一些合理、巧妙的假设,会使问题易于理解,易于分析和求解,收到化难为易的功效。有时对于某些习题的题设条件明显不足,给解题造成困难时,若能假设一些合理的条件,则会使问题迎刃而解。

二是简化法。这种方法是把题目中的复杂情境或复杂现象进行梳理,找出题目中的相关环节或相关点,使要解决的复杂问题突出某个物理量的关系或某个规律特点。这样使复杂得到简化,可以在计算解答过程中减少一些混淆和混乱,把要解答的问题解决。如电路中的电流表可以当作导线,电压表当作断路对电路进行简化,判断电路是并联还是串联。

三是隐含条件法。这种方法是通过审题,从题干的物理现象或给出的物理情境及元件设备等各个环节中,挖掘出解答问题所需要的隐含在其中的条件,这种挖掘隐含条件的方法能减少计算环节,所得到的答案误差也小。

四是极值法,也叫端点法。它对不定值问题和变化范围问题的解答有重要的实用价值。用这种方法解答问题时,应弄清要研究的是哪个变化的物理量的值或者是哪个物理量的变化范围,然后确定变化的规律或方向,最后用相对应的物理规律或物理概念,一个对应点一个对应点地计算取值。例如,连接有滑动变阻器的电路,当滑片P从a端移到b端时,求电路的电流表(或电压表)的示数变化范围,或者反过来告诉你某个表的示数变化范围,让你利用这些数据求某个未知物理量等。

五是定义法。就是根据物理量的定义式来直接求解问题的方法。比如利用速度公式v=s/t求速度,压强公式p=F/S(普遍使用)求压强,液体压强公式p=pgh结合p=F/S求压力,浮力定义式F=F2-F1求解浮力等。

六是整体法与隔离法。物理通常用整体法与隔离法处理简单的连体问题,把所研究的对象作为一个整体来处理的方法是整体法。采用整体法就是从整体上对物体进行分析,不去考虑物体间的相互作用。采用整体法可以避免对事物内部进行复杂的讨论。在不涉及系统内力时应优先考虑运用整体法,其优点是研究对象少,求解过程往往简单而巧妙。而隔离法是指将系统中的一个物体隔离出来进行研究,把系统的内力转化为某一个物体所受的外力的方法。整体法和隔离法是重要的思想方法,实际应用时,要求灵活转换研究对象,交替使用整体法和隔离法,以取得最简洁的解题思路。

七是图像法。物理图像是处理物理问题的重要手段之一,它具有直观和形象的特点,可以直观地将自变量和因变量之间的关系表现出来,应用图像法处理问题时,要搞清图像所揭示的物理规律或物理量间的函数关系,即必须明确横纵坐标物理量的物理意义,明确有关“斜率”“面积”“截距”等所表示的物理意义,先把具体问题抽象为一个物理模型,然后转化为数学模型,建立函数关系,画出图像,进而分析问题。在中学物理中,常见的图像有:s-t图像、v-t图像、波动图像、理想气体状态变化图像、伏安特性关系图像、电源的外特性图像、交流电图像……对某些物理过程如能作出对应的物理图像,其变化规律便一目了然,根据图像进行有关计算,一般能简化过程,甚至能收获意外惊喜。

八是图解法。图解法是指利用作图的方法分析物理问题的方法,它通常适用于三个力的情况,其中一个力是恒力,另一个力的方向不变大小变化,求解第三个力的情况,它的优点是直观性好,但由于作图和测量的误差造成结果的精确性差,因此常用作定性讨论。

初中物理计算题解题技法很多,除了以上八法,还有分析法、比例法、极限法、等效法、对称法、临界法、正交分解法、物理模型法等,这里不一一赘述。

三、解题注意的问题

首先要认真理解题意。为了便于打开思路,对试题所描述的物理过程形成清晰的认识,经常需要画出受力分析图、电路图或根据题意将题干中的一些信息迁移到图形上,从而“题形结合”形成一个直观的整体。

其次要注意题目中的隐含条件。在物理试题中经常出现一些诸如“光滑”“静止”“漂浮”“家庭电路”等常见关键词,它们隐含的条件分别是“不考虑摩擦力”“二力平衡”“浮力等于重力”和“电压为220V”等,在审题时抓住这些“题眼”能使问题顺利解决。

三要明确所求逆向思维。有些计算题的题干很长,甚至还有一些“干扰条件”,这时,如果从条件入手,短时间不易打开思路,而抓住所求量,联想相关的物理公式,逆向思维,往往会势如破竹,使问题迎刃而解。

四要关注细节问题。如单位要统一,相同符号所代表的几个物理量要用不同下标予以区别,每个公式的适用条件不能乱套公式,注意“同一性”即公式中的各个物理量要对应“同一物体”和“同一时刻”等。

五要对结果进行检查或初步判断。求出计算结果后,并非大功告成,如果时间允许,还要审查计算结果,看是否有错误或漏答。即使时间紧张,也要对结果的合理性进行初步判断。例如,有同学在计算一瓶上标有“5L”字样,密度为0.92×103kg/m3的“金龙鱼”牌食用调和油的质量时,得出4.6×103kg的答案,如果联系实际稍加分析,就会发现其不合理性。

总之,规范化、技巧化解题是对初中生基本素养的要求,学生必须掌握物理计算题必要的解题规则、步骤与思维。尽早熟练掌握物理解题规范,对物理学习大有裨益。

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