如何处理基本知识与二级知识基本方法与特殊方法的关系.ppt
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1、如何处理 “基本知识与二级知识、基本方 法与特殊方法”的关系 成都八中 彭 勇 知识是解题的基础,方法是解题的策 略、手段与途径。解题反过来又促进 知识的内化,方法的活化,提升解决 问题的能力。 引 言 一. 认识“基本知识”和“二级知识” .“基本知识”和“二级知识”解题效果对比 .正确理解和应用二级知识,切忌“照猫画虎”。 二.认识“基本方法”和”特殊方法” .“基本方法”与“特殊方法”的解题效果对比 三.教学中如何处理两类关系 (一).题型不同,解答有策略,重在“易入手,少丢分”。 1选择题鼓励多用二级知识和特殊方法 2.计算题立足基本知识,以基本方法为主 (二).课程进度有阶梯,重在“
2、步步清,逐步上”。 1.新课教学 2.复习课教学 (三)学生能力有差异,同一问题,理解有高低,重在“有的放矢,各有所得”。 1.后进生:抓双基,记典型,不求难; 2.中等生:以中档促两头,抓过手固双基,做变式活方法。 3.优秀生:多练中难题,强调严谨,注意总结,注重方法高效性。 目 录 一.基本知识与二级知识 “基本知识”在这里指课标中要求掌握的基本概念、 基本规律。 “二级知识”指在特殊条件下,针对特殊问题,从基 本知识出发,使用基本方法推导引出的一些特殊结 论。 “二级知识”是基本方法运用的半成品。从这个意义 上来说,二级知识具有知识与方法的二象性。 1.区分基本知识和二级知识 2.高中阶
3、段的“二级知识 ”(详见附件1) 3.“基本知识”和”二级知识”解题效果对比 【例题1】人造地球卫星绕地球做匀速圆周 运动,其轨道半径为R,线速度为v,周期 为T,若要使卫星的周期变为2T,可能的办 法是 C A.R不变,使线速度变为 v/2 B.v不变,使轨道半径变为2R C轨道半径变为 D.无法实现 【解析】 【例题2】在如图所示的电路中,E为电源电动势 ,r为电源内阻,R1和R3均为定值电阻,R2为滑动 变阻器。当R2的滑动触点在a端时合上开关S,此 时三个电表A1、A2和V的示数分别为I1、I2和U。现 将R2的滑动触点向b端移动,则三个电表示数的变 化情况是 ( B ) AI1增大,
4、I2不变,U增大 B I1减小,I2增大,U减小 C I1增大,I2减小,U增大 D I1减小,I2不变,U减小 【解析】 【例题3】物体一次沿轨道1从A点由静止下滑 至底端B点,另一次沿轨道2从A由静止下滑至 C点至底端B点,ACCB,如图所示。物体与 两轨道的动摩擦因数相同,不考虑物体在C点 处撞击的因素,则在物体两次整个下滑过程 中 (CD) A物体受到的摩擦力相同 B沿轨道1下滑时的位移较小 C物体滑至B点的速率相同 D两种情况下损失的机械能相同。 【解析】 4.正确理解和应用二级知识,切忌“照猫画虎”。 “关于串反并同” 【例题4】在如图,一理想变压器原线圈接入一交流电源 ,副线圈电
5、路中R1、R2、R3均为固定电阻,R4是滑动变阻 器。v1和v2为理想电压表,读数分别为U1和U2;A1、A2和A3 为理想电流表,读数分别为I1、I2和I3。现向上移动滑片 ,U1数值不变,下列推断中正确的是 ( BC ) AU2变小、I3变小 BU2不变、I3变大 CI1变小、I2变小 DI1变大、I2变大 【分析】 这是变压器与动态电路的结合问题。可以使用“串反并同 ”,但要注意副线圈所在回路,副线圈相当于理想电源, 因而不随R4变化。 关于“电容与电源相连,U不变,增大距离,E变小” 【例题5】(2008成都二诊)如图所示,D是一理想二 极管,水平放置的平行板电容器AB内部原有一带电微
6、粒P 处于静止状态。下列措施中P的运动情况说法正确的是 (ABD) A保持S闭合,减小AB板间距离,P向上运动 B保持S闭合,增大AB板间距离,P仍静止 C保持S闭合,增大电阻R,P向下运动 D断开S后,增大AB板间距离,P仍静止 【解析】 有时忽略题目条件变化,照搬二级 知识,容易掉入陷阱。 习惯性认为“开关闭合,U不变,增 大距离,E变小”,选A否B; 实际上,若U不变,由于增大距离, C减小,Q增大,电容应放电,但二极管只允许正向导电 ,不能实现;故实际Q不变,由此可知B正确。 要用好二级知识,就必须弄清其来源,并理解其适用条件。要用好二级知识,就必须弄清其来源,并理解其适用条件。 二.
7、基本方法与特殊方法 “基本方法”指处理物理问题的一般步骤和常用思 路,顺应师生的一般思维习惯,模式化强,经常 运用,易于理解。 “特殊方法”指利用问题的某个特殊性,从特殊处 入手的另类思路。其特殊性表现在使用知识独特 、手段新颖、思维创新性强。 一旦熟悉特殊方法,对于学生而言, “特殊方法” 也会转化为“基本方法”。 1.区分基本方法与特殊方法 例:解电磁感应综合问题的基本方法 1先电后力即:先作“源”的分析-找出电路中由电磁感应所产生的电源,求出电 源E和r。 2再进行“路”的分析-分析电路结构,弄清串、并联关系,求出相应部分的电流 大小,以便安培力的求解。 3然后进行“力”的分析-要分析力
8、学研究对象( 如金属杆、导体线圈等)的受力 情况尤其注意其所受的安培力。 4接着进行“运动”状态的分析-根据力和运动的关系,判断出正确的运动模型。 5.最后是“能量”的分析-寻找电磁感应过程和力学研究对象的运动过程中能量转化 和守恒的关系。 2.高中阶段的“基本方法” (详见附件2) 典例分析 【例题1】(07四川高考23) 如图所示,P、Q为水平面内平 行放置的光滑金属长直导轨,间距为L1,处在竖直向下、 磁感应强度大小为B1的匀强磁场中。一导体杆ef垂直于P 、Q 放在导轨上,在外力作用下向左做匀速直线运动。质 量为 m、每边电阻均为r、边长为L2的正方形金属框abcd 置于竖直平面内,两
9、顶点 a、b通过细导线与导轨相连,磁 感应强度大小为 B2的匀强磁场垂直金属框向里,金属框恰 好处于静止状态。不计其余电阻和细导线对 a、b 点的作 用力,求: ( 1 )通过 ab 边的 电流Iab是多大? ( 2 )导体杆 ef 的运 动速度v是多大? 【解析】 3.高中阶段的“特殊方法”(详见附件3) 对同一个物理问题,采用不同的方法来解决,其繁简程度可能会有很大的区 别。巧妙借助条件,用特殊方法会收到事半功倍的效果。 要开阔思路,就要多积累特殊方法:极限法、特殊模型法、对称法、数形结 合法、求导法、二级知识法、图象法、更换参考系法、等效法、单位判断法 、特殊值代入法、整体全过程法、逆向
10、思维法、递推法,等等。 “转换函数,数形结合”法 【例题2】一只蜗牛从地面开始沿竖直电线杆上爬,它上爬的速度v与它离地面的高度h之间 满足的关系是 。其中常数L=20cm, v0=2cm/s。求它上爬20cm所用的时间。 【解析】 【例题3】如图所示,小车由半径为R的光滑的1/4弧 形段AB和粗糙的水平段BC组成,静止在光滑水平 面上,当小车固定时,从A点由静止滑下的物体到 C点恰好停止。如果小车不固定,物体仍从A点静 止滑下,已知物体与板间的动摩擦因数为,物体 与小车的质量分别为m、2m,求: (1)小物体能滑出板面吗?并说明理由? (2)若物体未滑出,则当物体停在车上时,车运 动位移多大?
11、 【解析】 关于(2)问的求解 4.“基本方法与特殊方法”的解题效果对比 【例题4】一块足够长的白色皮带,位于水平桌面 上,处于静止状态;一石墨块(可视为质点)静 止在皮带左端,石墨块与皮带间的动摩擦因数为 ,突然使皮带以恒定的速度v作匀速直线运动,石 墨块将在皮带上划下黑色的痕迹,经过一段时间t ,石墨速度达到v0,令皮带突然停下,以后不再运 动。最终石墨块也不再运动时,皮带上黑色痕迹 的长度可能是(已知重力加速度为g,不计石墨与 板摩擦留下划痕过程中石墨质量的变化) (AC) 【解析】 【例题5】如图所示,实线表示在竖直平面内的 电场线,电场线与水平方向成30,水平方向的匀 强磁场向里,大
12、小为B。现在O处将一带电液滴沿 与水平成60斜向上以某一初速度射出,液滴能做 直线运动,已知液滴质量为m,电量为q,求: (1)液滴的初速度 (2)若液滴运动至A点时,突然撤去磁场,经一段 时间液滴再次回到与A点等高处C点,求AC的距 离。 【解析】 三. 教学中如何处理两类关系 (一).题型不同,解答有策略,重在“易入手,少丢分”。 1选择题立足基本知识和基本方法,鼓励多用二级 知识和特殊方法 选择题,一方面信息量大,干扰性强,但留给学生 的时间短;另一方面,选择题定性问题较多,不必 面面俱到,不需展示解答过程,关键要做到“入手易 ,计算少,见效快”。 积累二级知识和特殊方法,解特定的选择题
13、,效率 较高。但只有扎实的基础知识和基本方法的支撑, 才能用好二级知识和特殊方法。 解答选择题方法较多,可多作总结。 特殊值代入法 有些问题直接计算可能非常繁琐,但由于物理过程变化的 有规律性,此时若取一个特殊值代入,得到的结论也应该 是满足的,这种方法尤其适用于选择题的快速求解 【例题1】如图所示,质量为M的气球载有质量为m的沙 袋,以加速度a上升,当将体积可忽略的沙袋抛出后,气 球上升的加速度将变为(A) 【分析】 假设m=0,可知加速度仍为a, 代入各式知A项正确。 推论法 选择题不需过程,可借用二级知识迅速筛选排除。 【例题2】如图所示,一个电阻为R,面积为S的矩形导线 框abcd,水
14、平放置在匀强磁场中,磁场的磁感应强度为B ,方向与ab边和cd边的中点。现将线框右半边obco逆时 针旋转90到图示位置。在这一过程中,导线中通过的电 荷量是 (A) 误区: 对“磁通量”理解不透,忽略初时刻与末时刻oobc面的 磁通量正负不同。 【例题3】某电源组的输出功率PUI,测得P随外电阻R变 化的曲线如图所示,则以下说法正确的是 ( B ) A电源电压45V; B电源内阻5 C外电阻为0时,电流最大,电源效率最高。 D若外电路接的是电阻为5的电机,则功率为45w 【分析】 本题特别之处在于条件由非常规 图象呈现。 而掌握并理解上述二级知识, 则本题迎刃而解。 首先根据基本知识排除C、
15、D; 再由图象知,r=R5, P外45w,则P总90w, 求出电动势E。 单位判断法、极限法、对称法 【例题4】(福建2010)物理学中有些问题的结论不一定必须通过计算才能 验证,有时只需通过一定的分析就可以判断结论是否正确。如图所示为 两个彼此平等且共轴的半径分别为R1和R2的圆环,两圆环上的电荷量均为 q(q0),而且电荷均匀分布。两圆环的圆心O1和O2相距为2a,联线的中 点为O,轴线上的A点在O点右侧与点相距为r(ra。试分析判断下列关于 A点处电场强度大小E的表达式(式中k为静电力常量)正确的是 (D) 【分析】 本题乍眼一看,很难。但正如题所述,本 题有特殊方法巧解。观察四个选项,
16、均是 E的表达式,则通过量纲排除A、C;再作 极限处理,将A点右移至O2再由对称性知R2 环在O2处场强为零。只有D满足。 构建特殊模型法 【例题4】处于激发态的原子,如果在入射光子的电磁场的影响下,从高 能态向低能态跃迁,同时两个状态之间的能量差以光子的形式辐射出去, 这种辐射叫做受激辐射.原子发生受激辐射时,发出的光子的频率、发射 方向等都跟入射光子完全一样,这样使光得到加强,这就是激光产生的机 理.发生受激辐射时,产生激光的原子的总能量En、电子的电势能Ep、电 子的动能Ek的变化是( BC ) (A)Ep增大、Ek减小 (B)Ep减小、Ek增大 (C)Ep减小、En减小 (D)Ep增大
17、、En增大 【分析】 核外电子绕核运动情景,与卫星模型相似,可借用卫星的分析的方法 知:低能级到高能级,动能减小,势能增大,总能量增大。 2.计算题立足基本知识,以基本方法为主 计算题要求规范且有条理地展现解答过程,体现 物理思想,分步给分,因此应立足于“表述清,少 犯错,多拿分”. 首先要能用好对应的基本方法,再谈特殊方法的 可行性,还要考虑是否易于学生掌握。 【例题5】如图所示传送带与地面夹角=37,传送带长度 AB=16 m,传送带以10 m/s的速度逆时针传动。在传送 带的A端无初速释放一个质量为0.5 kg的工件,它与传送 带之间的动摩擦因数为0.5。求工件从A运动到B所需时间 ?(
18、sin37=0.6,cos37=0.8) 【分析】 传送带问题;考察“力和运动学规律 “等基本知识的运用 ,考察处理动力学问题的基本方法掌握情况。 关键:受力分析和运动过程 分析的基本知识要扎实! 正解:前阶段加速,后阶段 还是加速! 误区:照搬水平传送带模型 ,先加速后匀速。 (二).课程进度有阶梯,重在“步步清,逐步上” 课程进度大致分为新课、复习课。总体而言,由 知识到方法,由基本到特殊,由定式到变式,由 基础到综合。 教学不要一步登天,要循序渐进,双基步步清, 能力逐步上。 例析: “动量与能量”的处理 1.新课教学 新课是学生接受知识和方法的第一次,理基础,讲清楚, 做好示范,耐心引
19、导是很必要的。 没有扎实的双基,是走不远的,因此知识要吃透,方法要 过手。 多积累二级知识和特殊方法,提高解题效率,活跃思维。 a. 构建基本模型,掌握基本方法 理解并掌握两种碰撞 许多题目涉及的情景都可等效为其中一种模型 核心模型 例题1.如图所示,B、C、D、E、F五个球并排放置在光 滑的水平面上,B、C、D、E四球质量相等。而F球质量 小于B球质量,A球的质量等于F球的质量,A球以速度v0 向B球运动,所发生的碰撞均为弹性碰撞,则碰撞之后 ( C ) A .五个小球静止, 一个小球运动; B.四个小球静止, 两个小球运动 C.三个小球静止, 三个小球运动 D.六个小球都运动 解析: 利用
20、二级知识,A碰B,属小碰大,A反弹;B向前碰C, 交换速度;依次类推,则B、C、D均静止;而E碰F,属 大碰小,二者均向前运动。 掌握基本方法 例2如图所示,质量为M的木块放在光滑的水平 面上,质量为m的子弹以初速度v0水平射向木块 ,设木块没有被射穿,且子弹受到的阻力恒为f,求 : (1)木块的最大速度 (2)木块的最短水平长度; (3)木块的速度达到最大时,子弹射入木块的深 度与木块的位移之比 (4)子弹与木块相对运动过程中系统产生的内能 。 解析: 本例情景类似于完全非弹性碰撞,只是动能损耗以摩擦生热形式表现。作为原型 题,基础但知识涉及面广。所用方法基本但综合,模式化强但思维层次高。
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