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1、物理教学中应引入“原始问题” 物理问题可分为两大类，一类称为“原始问题”，另一类叫做“抽象问题”。所谓“原始问题”是指在现实世界中客观存在的，尚未被分解、简化、抽象的物理问题，因此，也称做实际问题。 原始问题具有以下两个基本特征：问题以开放、生动的现实情境为依托，要解决的原始问题具有客观性、困难性、已知条件的隐藏性和答案的合理性，但有时并不具有精确性。不过任何原始问题，经分解、简化和抽象后均能找出一个合理的物理模型，并可运用已学过的物理学问解决之。 “抽象问题”则是指将原始问题经过合理的分解、简化和抽象后形成的问题。这类问题往往是为巩固物理概念、规律而人为加工选编出来的，像教科书、教参和各类中
2、学物理辅导资料中的例题、习题绝大多数属于“抽象问题”。许多学生只知道依据已知条件和现成的物理模型去解题，满脑子的小球、轻绳、轻杆、斜面、质点的志向模型。这种现象若长期存在下去，而遇到实际问题则经常手足无措。所以，相识原始问题，提高解决此类问题的实力是非常必要的。 例1天空有近似等高的浓云层。为了测量云层的高度，在水平地面上与观测者的距离为d=3.0km处进行一次爆炸，观测者听到由空气干脆传来的爆炸声和由云层反射来的爆炸声时间上相差t=6.0s。试估算云层下表面的高度。已知空气中的声速v=1/3km/s。 解如图1所示，A表示爆炸处，O表示观测者所在处，h表示云层下表面的高度，用t1表示爆炸声干
3、脆传到O处所经时间，则有 d=vt1。 用t2表示爆炸声经云层反射到达O处所在经时间，因为入射角等于反射角，故有 联立三式解得 代入数值得h=2.0103m。 错误分析许多同学认为声波竖直上去，然后斜着下来，或是斜着上去，然后竖直下来，如图2所示。 同学的错误在于不能把题中的条件和已有的学问有机的结合起来，从而没有建立声波反射的模型。 例2一位质量为m的运动员从下蹲状态向上起跳，经t时间，身体伸直并刚好离开地面，速度为v。在此过程中， A地面对他的冲量为mv+mgt，地面对他做的功为1/2mv2。 B地面对他的冲量为mv+mgt，地面对他做的功为零。 C地面对他的冲量为mv，地面对他做的功为1
4、2mv2。 D地面对他的冲量为mv-mgt，地面对他做的功为零。 解以人为探讨对象依据动量定理得： t=mv，解得：F=mv+mgt。 人在跳起的过程中对自己做了功，通过功能关系知道人做功的过程是能量转化的过程，它是把人体内的化学能转化为了人自己的动能，所以地面做的功为零。故答案B。 错误分析许多同学错误的把人构建成了一个质点模型，认为地面对人做了功等于1/2mv2。 事实上在本题中不能把人看成一个质点，他就像一个弹簧在弹起的过程中释放了能量。弹力做了多少功就有多少弹性势能转化为动能。 例3人的心脏每跳一次大约输送810-5m3的血液，正常人的血压的平均值约为1.5104Pa，心跳73次/mi
5、n，据此估测心脏工作的平均功率为多少？ 解解决该题的关键是：弄清题意后，要找寻一个合适的物理模型，然后才能运用物理规律求解。解决本题需建立如下“管道模型”如图3所示：即设肯定血管截面积S，长为L，该心脏对血液的压强为p，一次搏动中可使血液在血管中向前推动L的长度，则心跳73次，心脏工作的平均功率为： 错误分析心脏挤压输送血液，这种情景下功和功率的计算与以往力学中功和功率的计算很不一样，力和位移都不像常规题那么清楚，同学不能把已有的学问和题中的信息结合起来构建模型。 (栏目编辑黄懋恩) 第4页 共4页第 4 页 共 4 页第 4 页 共 4 页第 4 页 共 4 页第 4 页 共 4 页第 4 页 共 4 页第 4 页 共 4 页第 4 页 共 4 页第 4 页 共 4 页第 4 页 共 4 页第 4 页 共 4 页