突破高中物理教学重难点之“上当”题解法
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作者:廖求金
摘 要：高中物理是一门相对较难的学科，主要原因是高中物理概念（如公式、定理与定律）繁多，涉及面广，知识结构复杂，学习方法众多，本文运用“上当”题解法而引出正确解题过程的实例，对概念的理解也有独到之处。
关键词：高中物理;教学方法;物理概念与规律;易错题
一、 应用“上当”解题法而引出的正确解题过程的实例
【例1】 一长为L的细绳固定在O点，O点离地面大于L，另一端系一质量为m的小球，开始时线与水平方向夹角为30°（见图1），当小球由静止释放后，求小球运动到最低点时对绳的拉力是多大？
上当解法：在解析过程中有意将学生引入看似正确的方向，强调机械能守恒，而求出答案，因为AO与水平线的夹角为30度，故AO等于L2（图2），当小球由A点运动到最低点C过程，符合机械能守恒条件，有：
我把这种解法称为“上当解法”，然后提出一些问题“在B点的瞬间”与平常的平顺滑落有什么区别等，从而得出正确解析。
正确解法：根据机械能守恒定律：
当小球刚到B点时，细绳被拉直并立即对小球施力，也变其运动方向，速度由vB变为vB1，由速度的分析可知：
小球从B到C运动过程，由机械能守恒定律：
小球在C点处由重力和绳的张力提供向心力：
为什么会有这种所谓的上当解法呢？原因是上当解法套用了圆周运动公式，没有分析小球在A点静止释放后的运动情况。实际上从A点到B点运动过程是作竖直自由下落，然后再作圆周运动。
【例2】 如图4所示，长为L的绝缘细线，一端悬于O点，另一端连接一质量为m的带负电小球，置于水平向右的匀强电场中，在O点正下方钉一个钉子O′，已知小球受到的电场力是重力的13，现将细线向右水平拉直后从静止释放，细线碰到钉子后要使小球刚好绕钉子O′在竖直平面内做圆周运动，求OO′长度。
上当解法：摆球从A落下经B到C的过程中受到重力G，绳子的拉力T和电场力F电三个力的作用，并且重力和电场力做功，拉力不做功，由动能定理
摆球到达最低点时，摆线碰到钉子O′后，若要小球刚好绕钉子O′在竖直平面内做圆周运动，如图5。则在最高点D应满足：
从C到D的过程中，只有重力做功（负功），由机械能守恒定律得：
正确解答
本题是一个摆在重力场和电场的叠加场中的运动问题，由于重力场和电场力做功都与路径无关，因此可以把两个场叠加起来看成一个等效力场来处理，如图6所示，
开始时，摆球在合力F的作用下沿力的方向做匀加速直线运动，从A点运动到B点，由图6可知，△AOB为等边三角形，则摆球从A到B，在等效力场中，由能量守恒定律得：
在B点处，由于在极短的时间内细线被拉紧，摆球受到细线拉力的冲量作用，法向分量v2变为零，切向分量：
接着摆球以v1为初速度沿圆弧BC做变速圆周运动，碰到钉子O′后，在竖直平面内做圆周运动，在等效力场中，过点O′做合力F的平行线与圆的交点为Q，即为摆球绕O′点做圆周运动的“最高点”，在Q点应满足：
过O点做OP⊥AB取OP为等势面，在等效力场中，根据能量守恒定律得：
联立解方程组得：
通过以上例子可总结一种有效的突破重、难点的方法，故意使学生“走向歧路”，然后在分析过程中找出似是而非的一些关键问题，培养认真思考，注意细节，注重分析的能力，上述二例中，通过上当解，能够很好地把运动情况判断条件，动能定理，机械能守恒，能量守恒，非匀速圆周运动，场力做功与路径无关，等效的方法，以及解题的一般思路在学生脑海中留下更为深刻的印象。
二、 “上当解法”的好处
学生在听课过程中自以为听懂而沾沾自喜，如果在此时稍加点醒，让他们注意一些细节，他们可能恍然大悟，经过这样的“一错一对”，学生对自己的错误一目了然，清醒地认识到自己是“没听懂”，对正确解法，印象深刻，今后如果再遇到类似问题必会多加思考，对一些细节必然更认真分析，而不是一味使用熟知常用的解题方法，突破较难的题目也就变得更加轻松。
在上面第二道例题中，考生以前做过不少“在重力场中释放摆球。摆球沿圆弧线运动的习题”。受到这道题思维定式的影响，没能分析出本题的摆球是在重力场和电场叠加场中运动。小球同时受到重力和电场力的作用，这两个力对摆球运动轨迹都有影響。受“最高点”就是几何上的最高点的思维定式的影响，没能分析清楚物理意义上的“最高点”含义。
三、 如何使用上当题解法
在几年的教学过程中，我感觉“上当题解法”有时的确很好，比如在突破一些重难点上，但并不是说所有的题目都要用一些严密的概念性强的题目，我觉得不太适用，如果一味地使用可能会使学生混淆概念，把一些正常的正确理解搞乱了，其结果适得其反。同样地对于怎么程度的学生才能适用呢？也有一个基本的要求，一般地说，这种方法对基础中等平时学习不仔细的学生好用，假如学生层次较弱，他们区别不出“上当”和“不上当”的不同，一味听讲，而层次很高学生根本就“不上当”，这就失去了讲析错题的意义，对老师而言也要提高备课层次，然后辅以怎么的题让学生有上当的感觉。我觉得先完成一些传统的，经典的，物理过程明了的题，让学生产生一种定势思维后再打破这种定势，获得的效果会好一些。
参考文献：
[1]许国梁，束炳如.中学物理教学法[M].北京：高等教育出版社.
[2]葛新元.实用高中物理学习方法[M].北京：开明出版社.
作者简介：
廖求金，福建省三明市，福建省三明市将乐县第一中学。
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