探析防范物理解题中的“歪打正着”之对策

刘金山

（江西省于都中学 江西 赣州 342300）

“歪打正着”是不管过程只重结果的一种侥幸.在物理解题过程中常常见到学生用错了解题依据，或者依据不充分，却得到了正确的结果，这是名副其实的“歪打正着”，也是在平时的教学过程中应该特别引起注意和重视的一个方面.为此，本文结合笔者的教学实践谈谈与之有关的防范对策.

1 模型不分的歪打正着

【例1】（2012年高考全国新课标卷第21题）假设地球是一半径为R，质量分布均匀的球体.矿井深度为d.已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零.矿井底部和地面处的重力加速度大小之比为

歪解：根据物体随地球做匀速圆周运动，角速度相等.可得mg＝mω2r.则

物体在地面上时

选A.

选A.

上述歪解是一位学生在板演时，写出的解答过程.错认为物体随地球自转所需的向心力来自于物体所受的重力.把本题已忽略掉的地球自转模型却当作主要模型来乱用.

对策：中学物理中，千变万化的物理习题都是根据物理现象、物理事实、物理情景、物理状态、物理过程，通过类比联想或抽象概括，或逻辑推理，或原型启发，寻找出与之对应的物理模型，然后选择相关的物理规律进行求解.所以在平时的教学中，必须彻底弄清各种物理模型及其特点、规律，引导学生深刻理解各种对象模型、条件模型、状态和过程模型、理想实验等.以避免学生在解题过程中出现混乱模型、找不着正确模型.

2 标矢不分的歪打正着

【例2】如图1所示，在场强大小为E的足够大的水平匀强电场中的A点，有一个质量为m，带电荷量为＋Q的小球，若将小球以初速度v逆着电场方向水平抛出（已知重力加速度为g），求：小球经过A点正下方时的速率是多少？

图1

歪解：因小球在运动中只有重力和电场力做功，设小球经过A点正下方时，下落的高度为h，竖直方向的速度用v竖表示，对重力做功用动能定理，有

再对水平方向电场力做功用动能定理：因小球从抛出到过A点正下方的过程中，电场力做功为零，水平方向的速度用v水平表示，则

而水平方向在电场力作用下，从水平向左匀减速到零后又向右匀加速到v需时间

可知t时间内小球下落的高度为

则可得过A点正下方时的速率是

正解：因小球在运动中只有重力和电场力做功，设小球经过A点正下方时，下落的高度为h；过A点正下方时的速率是v′，而且小球前后经过同一等势面过程中，电场力做功为零，据动能定理，有

而水平方向在电场力作用下，从水平向左匀减速到零后又向右匀加速到v需时间

这是出现在少数学生考卷中的歪解，错误地认为功、能量这个标量也如同力、速度等矢量那样可以进行分解，进而自以为是地对同一物体的同一过程，分不同方向运用动能定理.

对策：在教学过程中，辨析好物理量的矢量和标量.矢量是既有大小又有方向（如力、速度、加速度、磁感应强度等），标量仅有大小而无方向（如时间、质量、长度、功、能量等）.只有矢量才能进行分解、合成，且遵循平行四边形定则运算，而标量只能按照代数运算进行求解.这里应特别注意的是，标量也有正负之分，如正功、负功、势能的正、负等，在实际问题中尤其要准确理解各物理量的正负符号的物理涵义，分清所列的各个方程是矢量式还是标量式，从而规范、正确地解决好物理问题.

3 主次不分的歪打正着

【例3】如图2，一根固定的足够长的光滑水平绝缘杆，两个相同的闭合铝环A和B套在杆上，且相隔一段距离而静止，现将一根条形磁铁自右向左靠近铝环，请分析在此过程中，A和B两环将如何运动？

图2

歪解：当磁铁靠近A和B两环的过程中，由于通过两闭合铝环的磁通量都增大，由电磁感应定律和楞次定律可知，A和B两环都产生了从右边看去逆时针流向的感应电流，并且可知A和B两环都与磁铁相互排斥而都向左运动，同时因A和B两环电流流向相同，也会相互吸引，所以A和B两环将在向左运动的同时又会彼此靠近.

正解：当磁铁靠近A和B两环的过程中，由于通过两闭合铝环的磁通量都增大，据电磁感应定律和楞次定律可知，A和B两环都产生了从右边看去逆时针流向的感应电流，并且可知A和B两环都与磁铁相互排斥而都向左运动，同时因B环与A环相比，在相同时间内磁通量的变化更大，B环中产生的感应电流比A环中更大，所以B环因受磁铁的斥力作用而产生向左的加速度也比A环的大，再加上A，B两环的感应电流流向相同又会相吸，因此，A和B两环将在向左运动的同时又有B环向A环靠近的现象发生.

本例歪解出现在一堂关于楞次定律的应用的课堂中，在所分各个小组的讨论中，有约八成的学生都觉得是这样解释的.殊不知A和B两环的加速度不同，对两环的靠近比因两环感应电流同向相吸产生的影响更大.即这个问题中，加速度不同才是两环靠近的主要原因.

对策：哲学原理告诉我们，在处理和解决问题过程中，抓住主要矛盾是突破问题的关键.所以在解决物理问题时，明确问题的主要矛盾所在，才能顺利地将问题解决好.

4 过程不分的歪打正着

【例4】如图3所示，断开S的瞬间，请你解释小灯泡闪亮一下才逐渐熄灭的原因和经过.

图3

歪解：在断开S的瞬间，电路中的电流突然减弱，由电磁感应定律可知，线圈中会产生感应电动势.所以会出现灯泡闪亮一下才逐渐熄灭的现象.

正解：在断开S的瞬间，流过线圈的电流突然减弱，由电磁感应定律可知，线圈中必然会产生感应电动势，根据楞次定律可知，这个感应电动会势阻碍线圈中电流的减小，使自感线圈相当于一个电源的作用.虽然这时S已经断开，但线圈和灯泡组成了闭合回路，在这个回路中，有沿顺时针流向逐渐减小的感应电流通过，所以会出现灯泡闪亮一下才逐渐熄灭的现象.

该例歪解来源于刚学完“电磁感应”一章时，在复习学案中的一道讨论题的部分学生的陈述.实际上这个实验在新课教学中做过了演示，学生脑海中都是有印象的.并且教材中也有相应的解释.

对策：对于物理实验，一定要从弄清实验原理和实验现象入手，理解好发生这一物理现象的条件和原因，紧扣其中的物理过程和对应的实验程序，条理清楚地掌握好每个实验要注重的方方面面.特别是条件允许的情况下，或条件不足也要尽可能地创造条件把演示实验变为人人参与的学生实验，以便学生更有趣、更全面、更深刻地学好物理.

5 结束语

本文所述解题中的歪打正着，不仅仅是错解，也包含片面的或不完全的解答.怎样更好地防范学生在平常的物理问题解答中发生类似现象，值得我们物理教师共同探究更加精当的对策.