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初中物理题看得懂,一动笔就卡?这4步,帮孩子找到解题入口
作者:在教育行业干了9年,习惯观察和记录,两个孩子的家长。
四十千克的人套着泳圈漂在水上,人体有四分之三浸在水里,题目问泳圈浸入水中的体积。孩子读完说看懂了,笔却停在“解”字后面。
妈妈问他想用哪个公式,他翻出了浮力公式,又问:“这里的体积,是人的,还是圈的?”
物理题最让家长着急的,大概就是这样:每个字都认识,课上也听过,一到自己列式,几个量却分不清归谁。再提醒“把公式记熟”,往往还是写不出下一行。
我更愿意先把这个疑问留住。它已经比“物理不会”具体得多,接下来从条件、图、式子和检验四处往下做,就有地方下手。
先确认孩子已经学过浮力,再用这道题回看解题过程。题设还有两个不能漏的条件:人体密度近似等于水的密度,取每立方米一千千克;泳圈的重力忽略不计。
人和圈组成的整体静止漂浮。
条件先注明属于谁,别见到数字就算
孩子可以在草稿上写“人体质量四十千克”,旁边写“人体密度近似等于水”。把“人体浸入水中四分之三”放在同一处,圈出最终所求的是泳圈浸水的体积。
这里同时有几个体积:人的总体积,人的浸水体积,圈的浸水体积。名字差几个字,代表的东西可不是同一个。
只写一个V,算到后面自己也容易混。
先用密度关系求人体总体积:V人=m/ρ人=40/1000=0.04立方米,也就是四十立方分米。
人体只有四分之三浸水,排开的水的体积就是三十立方分米。写到这里先停一下,三十不是题目的最终答案,它只属于人浸在水里的那部分。
妈妈不必急着提醒“还差哪一步”,让孩子用手指回题目的最后一句,自己核当前算出的量是不是题目要的。物理里不少看似计算错误的问题,开头就认错了对象。
条件较多时这样写,会比立刻代数字慢一点,但后面每次用一个量,都晓得它从哪里来,省下的是整题算完后不知道哪里出错的时间。
把人和泳圈一起看,图里不能少一份浮力
现在在纸上画一个大范围,把人和泳圈都包括进去。图不用像游泳海报,一个简笔轮廓就够了,重点是告诉自己在研究谁。
整体受到向下的重力,主要来自人;圈的重力题目允许忽略。向上的浮力则有两部分,分别来自人排开的水和圈排开的水。
孩子可以在图旁写上三项:向下是人的重力,向上是人体受到的浮力和泳圈受到的浮力。画示意时不要求精确按力的大小定长度,但方向、对象要分清。
人靠着泳圈,确实还有彼此间的作用。不过现在把两者合在一起研究,这些相互作用在整体内部,不再额外当成外力往等式里加。
换成只研究人,受力分析就会不同,不能两种画法混着用。
最容易出现的错误,是觉得“泳圈把人托起来”,于是让圈的浮力独自等于人的重力。
可人体明明有一部分在水中,这部分排开的水同样提供浮力,不能因为眼睛只盯着圈,就把它漏掉。
图画得简单没关系,漏掉一个受力对象,后面的公式再熟也会算错。
妈妈能做的,是让孩子解释每一项为何存在。说不清某个方向,先留个问号,别照着参考图画满以后就算明白了。
先写漂浮的关系,再把数字放进去
人和圈整体静止漂浮,向上的两部分浮力之和,等于向下的人的重力。
写成式子,就是ρ水g(V人排+V圈排)=mg。左边括号里两个体积相加,正好对应刚才图中的两份浮力。
又因为题设把人体密度近似看成水的密度,人的质量也可以写成ρ水V人。代回去,两边共有的ρ水和g约去,得到V人排+V圈排=V人。
这时不用先选g取多少,也不必分别计算几个力的数值。能约掉,是因为两边确实有相同的非零因子,不是这个量没有用。
人体总体积四十立方分米,人体排水三十立方分米,泳圈排水就是四十减三十,等于十立方分米,换成立方米是0.01。
如果孩子把式子列成只有泳圈浮力等于人的重力,家长自己也讲不清图里少了什么,可以保留这张原稿再求助。
譬如前面这位妈妈去芒果同学找了个物理一对一老师,老师让孩子先用手圈出自己研究的整体,再把人浸水与圈浸水的两块分别标明,让他逐项说哪一块排开的水被写进了式子。
孩子对照后补回人体那一项,用总排水量减去人体排水量,自己求出了圈的浸水体积。上一次课付一次费用,没什么负担。
家长保留的问号,这时就派上用场了。老师知道孩子不是除法不会算,而是在整体受力中漏了一项,解释才不会从头到尾都讲一遍。
答案算出来,再用总量和单位核一次
孩子写下十立方分米,妈妈还可以请他回到题设看一眼:人排三十,圈排十,两者总共排开四十立方分米的水,与这道题中维持整体漂浮所需的排水体积一致。
假如错误答案是圈排四十立方分米,再加人体已经排开的三十,总量就成了七十。对应浮力大于题设整体的重力,与静止漂浮不一致。
这个核对能帮助孩子找回前面漏掉的人体浮力,而不只是把最后的四十擦成十。
再看单位。零点零一立方米等于十立方分米,不能沿用长度单位每级十倍的想法。一个立方米是一千立方分米,换算时需要认清是体积,不是长度。
还有一个收尾细节:所求是泳圈浸在水里的部分,不能把答案写成泳圈的整个体积。露在水面以上的那部分,题目没有让孩子去求。
这四处里,孩子在哪里说不清,就回到哪里。条件归属不清,先认对象;图里漏力,先解释作用;关系成立后算错,再查数值和单位。
不用每次都把整道题重新听一遍。
题设允许忽略圈重、人体密度近水,才有这里的简化。换了条件,关系也要重列,不能把“人体体积的四分之一”背成所有泳圈题的答案。
妈妈最后把那张草稿留给孩子,让他自己把最初的问号划掉,再在所求量旁边写清“泳圈浸水”。今天真正弄明白的,就是这几个字对应了哪一部分。
你家孩子做物理题时,更容易混淆研究对象,还是列式后忘记统一单位?