实施有效策略优化功能关系

1、实施有效策略优化功能关系高三物理功能专题复习策略浙江省金华市第一中学（321015）叶招环经过“漫长”的高三第一轮复习之后，学生头脑中的书本已变得相当厚，许多同学的头脑中充 满了杂乱的概念、规律、推论、方法、题型、一堆似是而非的不完整的题目。有些学生甚至向 老师诉苦：一章一章还是比较清楚的，内容多了，脑子就糊了，信心都没了。许多学生在解决综 合程度大一点的问题时就感觉到比较困难。为改变这些现象，需要设置第二轮专题复习，通过专题 复习使学生头脑中膨胀的知识“沉淀”，使知识结构化、网络化，方法明晰化、系统化，学生分析问 题解决问题的能力快速提高。从物理思想观点来分，高中物理主要分三个大专题，一是力

2、与运动；二是功与能；三场与路。 其中功与能的观点通常渗透在力学、电学、光学、热学、原子物理中，高考试题中有关功与能的问 题综合性强，能充分考查学生的能力，是高考的高频点。功与能的观点一直是学生的软肋，为突破 学生的难点，教师有必要认真钻研，形成行之有效的专题复习策略，以求学生物理能力的迅速提升。策略一：打破章节，疏通功能关系经络一轮复习是按照章节的顺序复习的，同学们先后学了这种力做功的特点，各种能的决定因素， 功与能的关系，各种能之间的相互转化一一遵循能量守恒。由于是间断性的学习，这些知识通常处 于无序状态，当需要从大脑中提取应用时，就不是很顺畅了，时常出现“脑梗住”现象，这就需要 教师引导学

3、生打破章节，在七本书中搜索有关功与能的关系，将它们组织成有关功与能的图表。各 力做功的特点及功与能的关系如图1，高中物理各分支中典型的能量守恒如图2。释放核能）动能变化）皿干砂内能增加）fs = Q = w机械能变化）W圈=内能变化）Pt =W做的童度）甲=F甲=曲3 （电势能变偈二-A占并分于势能变化）W= Ult（电能变化）= -& 重力势能变化）-山占相弹性势能变化）EIt=l2rt+UIt输出mv2/2=h y -W*机械能守恒图2这样不仅使学生深刻地体会到功与能的观点的“强大”一一遍布整个高中物理，而且储藏在学 生头脑中乱得象毛线团的知识疏通了，象血脉、经络疏通了那么舒畅。为促进学生

4、进一步深化理解功与能的关系，提高运用功与能的关系解决问题的能力，只停留在 知识的梳理还是不够的，还需要适量的问题加以训练。为此教师应精心编写有针对性的例题和一定量的练习题，供学生训练。在编写练习题时应注意以下几点：一一次练习的题量要适中，情愿少吃 多餐（一般为二到三节课，两到三次练习）；二情景跨度要大，不能仍然集中在力学上，要设有力学、 电学、力电综合的情景；三直接触动学生的“错神经”处，实现纠错的目的；四有一定的综合性， 以提高学生的分析能力；五注重理论联系手机，提高学生提取有用信息，建立合理模型能力。策略二：精选试题，突破摩擦生热难点摩擦生热问题一直是学生最为头痛的，特别是皮带轮问题，许多

5、学生每做必错，要想不做错都 难，弄得一些同学看到皮带轮就害怕。还有涉及弹簧问题也是经常糊里糊涂。象这些难点有必要针 对学生的情况，设置恰当的问题组，让学生比较，找出共性，分析不同点，总结方法，从而克服恐 惧心理。例如：1 .水平传送带长4.5m，以3m/s的速度作匀速运动。质量m=1kg的物体与传送带间的动摩擦因数为 0.15，则该物体从静止放到传送带的一端开始，到达另一端所需时间为多少？这一过程中由于摩擦 产生的热量为多少？这一过程中带动传送带转动的机器做多少功? （g取10m/s2）。如图所示，一质量为m的滑块从高为h的光滑圆弧形槽的顶端A处无 仙 初速度地滑下，槽的底端B与水平传A带相接

6、，传送带的运行速度为v0 足长为L,滑块滑到传送带上后做匀加速运动，滑到传送带右端C时，恰好、折 土 匚被加速到与传送带的速度相同.求：（1）滑块到达底端B时的速度V； （2） - 7】滑块与传送带间的动摩擦因数；（3）此过程中，由于克服摩擦力做功而产二 二生的热量Q。传送带以恒定速度U =1.2m/S运行，传送带与水平面的夹角为37。现将质量m=20kg的物品轻放在其底端，经过一段时间物品被送到1.8m高的平台上，如图所示。已知物“pp品与传送带之间的摩擦因数p =0.85，则（1） 物品从传送带底端到平台上所用的时间是多少？XX比L8e（2） 每送一件物品电动机需对传送带做的功是多少？匕命

7、,一传送带装置示意如图，其中传送带经过AB区域时是水平的，经过BC区域时变为圆弧形（圆弧由光滑模板形成，未画出），经过CD区域时是倾斜的，AB和CD都与BC相切。现将大量的质量均为m的小货箱一个一个在A处放到传送带上，放置时初速为零，经传送带 运送到D处，D和A的高度差为h。稳定工作时传送带速度不 变，CD段上各箱等距排列，相邻两箱的距离为L。每个箱子在 A处投放后，在到达B之前已经相对于传送带静止，且以后也 不再滑动（忽略经BC段时的微小滑动）。已知在一段相当长 的时间T内，共运送小货箱的数目为N。这装置由电动机带动， 传送带与轮子间无相对滑动，不计轮轴处的摩擦。求电动机的平均输出功率P。建

8、筑工地有一种“深坑打夯机”。工作时，电动机带动两个紧压夯杆的滚轮匀速转动可将夯杆从 深为h=6.4m的坑中提上来。当两个滚轮与夯杆分开时，夯杆被释放，最后夯 容冬 杆在自身重力作用下，落回深坑，夯实坑底。之后，两个滚轮再次压紧，夯杆 再次被提上来，如此周而复始工作。已知两个滑轮边缘的线速度v恒为4m/s， 每个滚轮对夯杆的正压力F=2X104N,滚轮与夯杆间的动摩擦因素u=0.3,夯杆 质量m=1x10”3kg,坑深h=6.4m。假定在打夯过程中坑的深度变化不大，.取 g=10m/s2,求：（1）每个打夯周期中电动机对夯杆所做的功；（2）每个打夯周期中滑轮对夯杆间因摩擦而产生的热量；（3）打夯

9、周期上述问题组以最基本的水平皮带轮出发，进行了物体的初速不一样、水平到倾斜（受力情况不同、有单一物体到多体、“帽似非皮带轮，实乃皮带轮”的变式，通过学生的分析比较，教师的引导， 总结出以下三规律：一是一条永不变得规律一一摩擦生热。=摩擦力X相对位移，要求热最关键的是 明确“相对位移”二是两条路径一一在求由于运送物体电动机多做的功问题时，路径一：以皮带为 对象，用动能定理列式；路径二：以物体与皮带整体为对象，明晰能量谁曾谁减，运用能量守恒列 式。三是不要错误迁移，在问题1中由于物体相对于皮带的位移恰好等于物体从初速为零到与皮带 相对静止的对地位移，导致“物体动能的增量数值上恰好等于摩擦生成的热一

10、些同学不假思索地 将此结论运用到问题3中，其实此结论不具有普遍性，一旦受力情况变了，此结论也就错了。在第二轮的专题复习中，许多老师觉得课不好上。那种一个人独占课堂，激情飞扬，蜻蜓点水 式地回顾平常已训练的题目（学生手中没有讲义），唾沫四溅地总结归纳解题方法，这种空对空的讲， 学生听得云里雾里，事实证明，这样的复习是收效甚微的，只能加剧两极分化现象。不如重现和改 编恰当的问题组，让学生分析比较，来的实在。在学生眼中的方法才显得有血有肉，生动活泼。策略三：再现基础，防止思维定势动能定理、机械能守恒定律在解决过程复杂问题所体现出来的优越性令学生兴奋不已，经常使 用，多次的成功也会产生可怕的思维定势：

11、忽视对过程的正确分析，机械地列动能定理或机械能守 恒定律的方程，导致失分。例如：如图所示，一光滑绝缘斜槽放在方向竖直向下、电场强度为E的匀强电场中，从斜槽顶端A沿 斜槽向下释放一初速度为v0的带负电的小球，小球质量为m、带电量为q， 直距离为h.则关于小球的情况，下列说法中正确的是（）A.B.C.D.只有EWmg/q+mv2/2gh，小球才能沿斜槽运动到B点只有Emg/q，小球才能沿斜槽运动到B点小球若沿斜槽能到达B点，最小速度可能是v0小球若沿斜槽能到达B点，最小速度一定大于v0此问题有八成的学生认为要到达B点，只需其动能大于等于零即可，用动能定理得出了A答案。没有进行过程可能性的分析。其实

12、如果小球到达B点的速度为零，小球 就要做减速运动，电场力F大于重力G，小球将脱离斜面做匀变速曲线运动，到不了 B点。又比如：在稳定轨道上的国际空间站中，有如图所示的装置，半径分别为r和R的甲、乙两个 光滑的圆形轨道安置在同一竖直平面上，轨道之间有一条水平轨道CD相通，宇航员让一小球以一 定的速度先滑上甲轨道，通过动摩擦因数为以的CD段，又滑上乙轨道，最后离开两圆轨道，那么（）小球在C、D两点对轨道没有压力小球经过甲轨道最高点时比经过乙轨道最高点时速度大小球在圆轨道运动时对轨道的压力处处大小相等当小球的初速度减小时，小球有可能不能到达乙轨道的最高点由于学生对竖直平面内圆轨道问题已非常熟悉，强大的

13、思维定势使得学生对“国际空间站”视 而不见，以至于看完此题，立即选了BD。殊不知空间站内的物体处于完全失重状态，在水平轨道上 做匀速直线运动，在圆轨道上做匀速圆周运动，因此正确答案应为AC。f、广还有05年的25题，许多同学认为挂一个物体时，物体处于平衡状态得出P 也m3=m1+m2的结论，将速度等于零定势地认为“平衡”。1上述问题告诉学生，在解决问题时，应先进行两分析一一运动情况与受力情况， 由皿 然后再选择恰当的规律解决问题，而不是在没有深入审题的前提下就盲目死代动能T 定理或机械能守恒定律。在运用动能定律或机械能守恒定律解决问题时，虽然表达X式极其简约，但在列式之前需经过丰富的思维：此物

14、体经历几个过程，已知了哪些状态的动能、势能，哪些状态是未知的，每个过程有几个力做功，每个力做功如何表示，选什么状 态为初、末状态，机械能是否守恒，只有弄清楚上述问题的基础上，才能列出正确的方程。正 因为如此，大部分学生对老师认为非常简单的动能定理，操作起来并不容易。这就需要教师巧设情景，促使学生从失败中学会正确的方法。在专题复习时，教师不要因为第一轮已经做过类似的问题，为节约极短的（约一个月）宝贵的第二 轮复习时间，避而不谈，一味追求新题。设置适当的改头换面的陈题，以突破学生因思维定势，错 误迁移而失分还是非常有必要的。策略四：巧设陷阱，提高思维的全面性高考复习一轮重基础，二轮重提高。一轮复习

15、时的训练题大致比较基础，情景比较单一，学生 完成问题的思维过程不太复杂，往往只需绕过一两个弯就解决了。而高考题的问题情景往往比较复 杂，问题综合程度比较高，一个问题包含了五六个知识点，绕过三四弯，考虑到两三种情况，才能 得满分。而且高考的选择题6分一题，分“贵”理综时间又紧，一些学生由于没有考虑全面而未得 分或只得了 3分，考后痛哭，“我会做的，哪时候我怎么就想不到另一种情况呢？真是老天要灭我呀”。例如：09安徽24题（2）如果小球恰能通过第二圆形轨道，B、C间距应是多少；（3）在满足（2）的条件下，如果要使小球不能脱离轨道，在第三个圆形轨道的设计中，半径应满足的条件；小球最终停留点与起点的距

16、离。其中第三问，有许多同学就只考虑了过最高点的情 形，没有考虑到四分之一圆弧之内运动也是不脱轨的情形。还有在竖直平面内两个半径不同的圆弧连接（Rde=2Rcd），如图所示，求小球能越过最高点时的 最小速度时，同学们就没有考虑到半径突变，没有分析应选哪个半径求最小 速度，直接以半径rcd求最小速度（应以半径rde求速度的最小值）。象上述由于考虑不够全面所引起的损失经常令学生苦恼不已，在第二轮复习中应设置一些陷阱题，让学生掉进陷阱中，再从陷阱中爬出来，多次体 验，才能让学生的“心眼”多一些，思维丰富一些，思维全面一些。策略五：联系实际，提高建模能力随着新课程实施的不断深入，高考题联系实际的问题频频

17、出现，在考察学生运用已学物理知识 解决实际问题的能力上起到非常好的选拔功能。这类问题由于情景新颖，字数多，阅读量大，充满 着有用无用的信息，需要学生具备相对强的运用所学知识解决实际问题的物理能力，同时需要考生 具备极强的耐性和毅力。由于题目长，加上理综时间的不宽裕，许多学生一看就害怕，就放弃，因 此物理的平均分特别低。在平常的校与校得联考中，学生也是如此。2010年浙江高考中的第24题，我校一些平常的优秀生，几乎所有的中下学生因看不懂问题而 空白，许多学生发出这样的感慨“三年花在的高中物理上的心血付之东流了”。反思我们的高三复习， 每一个环节都做了充分的工作，只是没有设置一个独立的专题一一审题

18、训练，审题的训练都是渗透 在每一个专题，每一张讲义的分析中，这种无形的润物细无声地渗透的策略，还是留下了遗憾。我 们觉得在第二轮的复习中应该专门设置一个时间段，精心编写信息题，对学生进行审题与建模的训 练，只有这样才能在高考中碰到问题处惊不乱，拿到高分。例如：构建和谐型、节约型社会深得民心，遍布于生活的方方面面。自动充电式电动车就是很 好的一例，将电动车的前轮装有发电机，发电机与蓄电池连接。当骑车者用力蹬车或电动自行车自 动滑行时，自行车就可以通过发电机向蓄电池充电，将其他形式的能转化成电能储存起来。现有某 人骑车以600J的初动能在粗糙的水平路面上滑行，第一次关闭自充电曲装置，让车自由滑行，其动能随位移变化关系如图中的线所示；第 二次启动自充电装置，其动能随位移变化关系如图线所示，则第