注重过程分析 培养综合能力

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近几年高考理综物理计算题，均突出考查了学生对物理过程的分析能力。这些综合题都涉及了较复杂的物理过程，我们可采用“拆”的方法，按照物理事件发生的时间顺序――过去、现去和将来，将复杂的物理过程拆成若干个简单的子过程，对物理过程按程序进行分析，一步一步，一个程序一个程序地列出相关的式子，就可以把问题解决。在平时的教学和迎考复习中，一定要培养学生分析物理过程的解题习惯，注重物理的过程分析，以培养和提高学生综合分析问题的能力。

1 高中物理教学中涉及的基本物理过程

在中学阶段所涉及的物理过程很多，我们要重视对基本物理过程的分析，因为每一种特定的物理过程都有自己特色的解题方法。在高中物理中，力学部分涉及到的过程有匀速直线运动、匀变速直线运动、平抛运动、圆周运动、简谐运动等。其中平抛运动是运用运动的独立性原理，利用分解的方法进行求解的；而圆周运动是通过受力分析，求出向心力，列出“供需平衡”的方程 ，不同运动的形式有对应不同的解题方法。热学中的变化过程主要是温度、体积、压强之间的关系，根据热力学第一定律和三个参量之间的关系进行分析与推理。电学中的变化过程主要有电容器的充电与放电，电磁振荡等。以上的这些基本过程都是非常重要的，在平时的教学中都必须进行认真的演示与分析，掌握每个过程的特点和每个过程遵循的基本的规律。

除了这些物理过程外还有两类重要的过程，一是碰撞过程，另一类是先变加速最终匀速运动的过程(如恒定功率汽车的起动问题)。碰撞过程是一个短暂的瞬间过程，平常我们称之为“咔嚓”过程，在这个瞬间的过程中只有直接相互碰撞的物体之间才会发生力、速度、加速度的变化，在利用动量守恒定律解题时一定要注意分析是短暂作用过程还是持续作用过程，短暂的作用过程往往有大量的机械能损失。

例1 光滑的水平面上，用弹簧相连的质量均为2kg的A、B两物块都以V0=6m/s的速度向右运动，弹簧处于原长，质量为4kg的物块C静止在前方，如图1所示。B与C碰撞后二者粘在一起运动，在以后的运动中，弹簧的弹性势能的最大值为多少？此时物块A的速度多少？

分析与解 本题涉及短暂作用过程和持续作用过程，是一个“三体二次作用”问题。“三体”为A、B、C三物块，“二次作用”过程为第一次是B、C二物块发生短暂作用过程，而A不参加，这过程动量守恒而机械能不守恒；第二次是B、C二物块作为一整体与A物块发生持续作用过程，这过程动量守恒机械能也守恒。

对于第一次B、C二物块发生短时作用过程，设B、C二物块发生短时作用后的共同速度为VBC，则据动量守恒定律得：

对于第二次B、C二物块作为一整体与A物块发生持续作用，设发生持续作用后的共同速度为V，则据动量守恒定律和机械能守恒定律得：

由以上各式可得弹簧的弹性势能最大为EP=12J，此时物块A的速度V=3m/s。

2 注重过程分析培养综合能力

在分析物理过程时要注意物理过程的阶段性、联系性与规律性。阶段性――将题目涉及的整个过程适当地划分为若干阶段；联系性――找出各个阶段之间是由什么物理量联系起来的，找出各个阶段的链接点；规律性――明确每个阶段遵循什么物理规律。下面就具体介绍几种分析物理过程的方法。

2.1 用“慢镜头”方式分析物理过程

在辅导学生时，发现有许多学生对不太容易把握的较快的物理过程的分析时，常采用“简化”的方法，从而导致错误，学生之所以采用“简化”策略，主要原因为：(1)学生对快速的运动过程不能仔细观察，没有形成清晰的视觉表象(2)教师上课对运动过程的分析速度远快于学生对运动过程的构思与想象速度。因此在教学中应采用“慢镜头”式的过程分析进行示范。

2.2 用作图的方法分析物理过程

我们发现用“慢镜头”式的方法想象、分析物理过程时，并不是所有过程学生都能想象完整，分析清楚，特别是过程比较复杂、物体个数较多的情况学生遇到的困难更大。这时我们要求学生用作图的方法分析物理过程。作图是一种很好的辅助分析方法，通过作图可以理清人的思路，使各种关系形象、直观地显现出来，为进一步想象提供了基础，形象化是一种重要的思维技巧。

2.3 通过转化物理情境分析物理过程

学生对不太熟悉的物理现象与物理过程常常很难想象与分析，例如对宇宙飞船的各种物理现象与过程分析时常常出错，这时我们就启发学生通过转化来帮助分析，宇宙飞船中的完全失重状态转化为地面附近的自由落体，转化也是分析过程时的一种重要思维技巧。2004年高考理综试题中的第23题，要求考生能运用类比和迁移的能力，将“火星”上的物理问题“迁移”到地球上进行迁移解决。2006年高考理综试题中的第16题，第一宇宙速度是绕某星球表面运行时卫星的速度，此题要求学生能够将地球上的第一宇宙速度迁移到月球上的第一宇宙速度，它们遵循共同的规律，即万有引力全部用来提供向必力。

2.4 定性分析与定量分析相结合分析物理过程

在学生学习物理过程，不对物理过程进行分析，盲目地套数学公式的做法是错误的。反之，只对物理过程进行定性分析，不对其进行定量分析有时也得不出正确的结论。应用合适的数学模型和公式也是思维的一个重要技巧，运用定性分析与定量分析相结合来分析物理过程。

例2 如图2所示，在足够大的空间范围内，同时存在着竖直向上的匀强电场和垂直纸面向里的水平匀强磁场，磁感应强度B=1.57T。小球1带正电，其电量与质量之比q1/m1=4C/kg,所受重力与电场力的大小相等;小球2不带电，静止放置于固定的水平悬空支架上。小球向右以v0=23.59m/s的水平速度与小球2正碰，碰后经过0.75s再次相碰。设碰撞前后两小球带电情况不发生改变，且始终保持在同一竖直平面内。(取g=10m/s2)

问(1)电场强度E的大小是多少？

(2)两小球的质量之比m2m1是多少？

分析与求解 此题涉及两个物体的受力分析与运动分析，我们可以按照物理事件发生时间的顺序进行程序化解题。小球1、2先发生碰撞，碰时系统水平动量守恒，碰后小球1做匀速圆周运动，同时小球2作平抛运动，再经0.75s两小球再次相遇。该题是典型的程序题，破题的方法就是按照物理过程发生的顺序解题。具体解法如下：

综上所述，在平时的物理教学过程中教师要引导学生对物理过程的分析，重在“过程”的剖析，按照物理事件发生的子过程进行程序化解题。对物理过程的分析，就是将一个复杂的物理过程经过人脑的思维整理，分解成几个简单的有规律的子过程，并找出几个子过程之间的相互联系和制约条件。通过这种分析，应使学生能在头脑里形成一个生动而清晰的物理情景，找到解决问题的简捷方法。对物理过程的分析，其本身也是培养学生思维能力、提高综合分析问题能力的有效途径。

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