物理习题教学中的思维变通性训练

时间：2023-04-30 13:39:16 物理论文我要投稿

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物理习题教学中的思维变通性训练

尽管摆在我们面前的物理习题浩如烟海，模型花样翻新，可谓五花八门，但其设计方法，大都采用变式，即依据提出的曲型（或理想化）模型交替变更提供材料的形式，设计新的模型，以显示其物理本质。其目的在于帮助读者扩大视野、加深理解、巩固知识、增强思维变通性，进而促进创造性思维能力的发展。

学生在练习中遇到新模型时感到陌生棘手，其思维障碍在于不善于把貌离神合的新模型与典型进行比较，去认识和把握新、旧模型物理本质上的共性，从而望题兴叹，无处下手。对此，教师应当通过组织有效的习题教学，帮助学生在形态各异的模型分析和对比中，抽象出共性，洞察共同的物理本质，从而跨越思维障碍，促进其创造性思维能力的发展，实现由知识到能力的质的飞跃。

物理习题教学中的思维变通性训练

譬如：在动量守恒定律的教学中，课本中的典型模型多是以两个相互作用的小球为例来展开讨论的，但在设计试题时，却在不改变系统物理本质——动量守恒适用的条件不变的前提下，把球魔术般地演变为各种形状的物体。请看

例1 A、B两小车质量都为m，它们静止在光滑的水平轨道上，一质量为m的人先从A车跳到B车，而后又跳到A车，来回几次手，人又跳回A车，则此时

A.A车和人的动量大小等于B车动量大小。

B.A车和人的速率小于B车速率。

C.在此过程中，两车和人的总动量守恒。

D在此过程中，两车和人的总动能守恒。

在这里，习题所提供的模型与课本提出的典型小球相比，已面目全非。但我们若把题中A车与人视为甲球，把B车视为乙球后，就不难发现，人在两车之间尽管来回几次跳来跳去使人眼花缭乱，这不过是施行障眼法，借以扰乱你的视线，干扰你的定势思维。其物理本质是：人从两车间跳来跳去仍等效于两球的相互作用，仍未跳出动量守恒定律，照样适用这一物理本质上的共性。一旦明确了这一点，学生的思维就立即变得开朗流畅，其结论显而易见：A、B、C正确。

例2 质量为m的光滑斜面静止在光滑的水平地面上，另一质量为m的滑快A以初速度V滑上斜面底端：

A.若能越过斜面,则它落地速度为V。

B.若B不能越过斜面，斜面速率小于V/2。

C.若A不能越过斜面，则它滑回到地面时速度与初速方向相反。

D.若A不能越过斜面，则它滑回到地面时，斜面速度为V。

对于此题，同样地，我们仍可以把滑块A和斜面B等效为两个质量相等的弹性球相作用，它们遵从的物理规律（动量、能量守恒）仍不变，即二者在相互作用中不断地传递着动量与动能，而系统总动量不变。由此，读者很快即能得到答案：B、D。

可以说，变式的运用几乎所有中学物理习题里都得到体现。如在电磁感应教学中，关于楞次定律的应用习题，其母式（典型模型）是以条磁铁与线圈的相互作用来展示其物理性质的。

例3 如附图，闭合金属圆物从高为h曲面顶端自由滚下，又沿另一面滚上，非匀强磁场沿水平方向，环平面与运动方向均垂直于磁场，环在运动过程中磨擦阻力不计，则：

A.环滚上的高度小于h。

B.环滚上的高度等于h。

C.运动过程中环人有感应电动势，无感应电流。

D.运动过程中环内有感应电流。