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物理:勿被表象所干擾
發表時間:2013年10月18日 瀏覽數:

表象是指物理習題中條件、情景、圖示等表面現象,高一學生形象思維占主要地位,邏輯和抽象思維能力較差,解力學題往往被“表象所干擾”,受到虛假的籠罩,干擾了認識,下面通過幾種筆者收集的常見表面干擾現象,說明應如何認識表現與實質。

 

  一、圖示表象的干擾

 

  例1 位于斜面上的物體M在沿斜面向上的拉力作用下,處于靜止狀態,則斜面作用于物塊的靜摩擦力(  )

 

 

  A.方向可能沿斜面向上    C.大小可能等于零

 

  B.方向可能沿斜面向下    D.大小可能等于F

 

  錯解:力F向上,物體有向上運動的趨勢,靜摩擦力沿斜面向下,選項為B。

 

  糾錯與正解:這里被沿斜面向上的拉力干擾,忽略了重力沿斜面向下的分力,正確的解法是先完整受力分析,比較向上的拉力F和重力沿斜面向下的分力大小,才能得出正確選項A、B、C、D全對。只有通過完整受力分,才能真正理解狀態存在的條件,形成對所研究問題的全面深刻認識。

 

  二、結構表象的干擾

 

  例2 如圖1甲所示 ,一根長為L的易斷的細繩,其兩端固定在天花板上的A、B兩點,若在細繩上的C處系一重物,已知AC>BC,則下面說法中正確的是(  )

 

 

  A.增加物體的質量,BC繩先斷  

 

  B.增加物體的質量,AC繩先斷  

 

  C.增加物體的質量,兩細繩同時斷

 

  D.以上說法都不對

 

  錯解:不少學生根據AC>BC這一結構認為繩子越長所受彈力越大,即TA>TB選B。

 

 

  糾錯與正解:繩中的張力與繩的長度無任何關系,根據TATB的合力必與重力G等大且反向,如圖3所示,可知三力構成一個箭頭首尾相接的矢量三角形可知TB>TA。選項A正確。

 

  三、特征表象的干擾

 

  例3 如圖4所示,質量為m的物塊通過細線AO、BO懸于O點,OB與豎直方向的夾角θ=30°,物塊處于靜止狀態。現保持O點的位置不變,OB繩方向不變,使OA繩在豎直平面內緩慢轉到豎直方向,OA、OB在水平和豎直位置繩中的張力為多少?此過程中OA、OB繩中的張力如何變化?

 

 

  錯解:水平位置時OA繩中張力 ,OB繩中張力 ;而在豎直位置時 。故在OA繩轉動過程中FA逐漸變大,FB逐漸變小。

 

  糾錯與正解:錯解在判斷繩中張力變化時被“水平位置與豎直位置OA繩中張力與OB繩中張力的特征”表象干擾,沒有注意到繩OA中的張力不是簡單地單調遞增,從而出現了錯誤。該處可用作圖法如圖5,能較直觀地判斷出FA先減小后增大。

 

  四、信息表象的干擾

 

  例4 如圖6,一物體質量為3kg,在的力F=8N作用下運動,動摩擦因數μ=0.1,g=10m/s2物體受到滑動摩擦力大小和方向是(  )

 

 

  A.8N  向左

 

  B.20N 向左   

 

  C.8N向右

 

  D.20N 向右

 

  錯解:力F=8N向右,滑動摩擦力向左,大小等于F=8N,選A。

 

  糾錯與正解:由于題中信息是力F=8N作用下運動,受這一信息的干擾,誤認為向右運動,滑動摩擦力方向由于相對運動的方向相反,故得出錯誤解答。仔細看圖6,圖中已標出實際物體向左運動,而且從題中也看不出是勻速運動,故滑動摩擦力應向右,即與F同向,也不等于F,可有滑動摩擦力公式計算得出:

 

  五、條件表象的干擾

 

  例5 如圖7,一質量為m的物體,從某曲面上的P點滑下,通過一粗糙靜止的傳送帶后,落到地面上的Q點,若傳送帶的皮帶輪沿逆時針方向勻速轉動,傳送帶也隨著運動,如圖所示,物塊仍從P點自由滑下,則(  )

 

 

  A.落不到地面      B.仍在Q點

 

  C.在Q點右邊      D.在Q點左邊

 

  錯解:通過一粗糙靜止的傳送帶后,落到地面上的Q點,傳送帶逆時針方向運動時,阻礙物體的運動,物塊在Q點左邊,選D

 

  糾錯與正解:這兩種情況受到的力滑動摩擦力情況相同,大小都為 ,方向也相同,結果當然相同。即B正確。

 

  六、情景表象的干擾

 

  例6 質量為m的物體,位于斜面M上,處于靜止狀態,如圖8,物體與斜面的動摩擦因數μ,現對物體施加豎直向下的恒力F,則物體的運動狀態將會(  )

 

 

  A.靜止         B.勻速下滑

 

  C.加速下滑     D. 以上說法都不對

 

  錯解:對物體施加豎直向下的恒力F,物體沿斜面向下的合力變大,滑動摩擦力不變,所以物體將會加速下滑,選C。

 

  糾錯與正解:原來質量為m的物體處于靜止狀態,應有 ,即 ,施加豎直向下的恒力F后,沿斜面向下的合力為: ,即與沿斜面向上的摩擦力 大小相等,所以物體仍然處于靜止狀態。


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