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厘清三种物理量——高中物理计算题解题之关键所在
厘清三种物理量——高中物理计算题解题之关键所在高中物理计算题可以考察学生物理学习综合能力,在高考中占有重要地位,高一新生在学习必修一第二章时就开始接触计算题了,值得注意的是,和初中时计算题要求区别非常大。 
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从笔者多年的教学实践来看,物理计算题的难点在于解题步骤(尤其是文字说明)的书写(欢迎阅读《高中物理计算题解题步骤应用举例及几点注意事项》),而要把步骤理顺,关键则在于厘清解题时涉及的三个物理量——已知量、待求量、辅助量。
本文拟就这三个物理量进行简单的分析。
1.已知量:
就是题目中直接给出的。高考的计算题所给出的已知量基本都以字母的形式给出。
2.待求量:
最后要求解出来的(目标)。
3.辅助量:
也叫中间量(笔者在教学时常称其为“搭桥的”“临时工”),题目中未给出,通常也不必求出来,仅仅是为了列式子临时“借用”而已,最后消掉即可(过河拆桥)。
某种意义上来说,辅助量等同于数学中的参数,消去辅助量等同于消去参数。当然,辅助量要“服从”物理公式的约束。
如果解题思路清晰,那么引入辅助量基本就是顺理成章的事,建议在列完式子后,不要急于求解,应该先看看所列独立式子是否够用,所列独立式子个数=待求量个数+辅助量个数。否则,有可能是在做无用功。
消掉引入的辅助量,常用方法如下:式子相加或相减;代入消元法;比值消元法;等量代换法(即利用同一个中间量做“桥梁”)。
4.特别提醒:
①.无论已知量是字母还是数值,最后结果都绝对不能出现辅助量(笔者在教学中形象的把在结果中出现辅助量戏称为“里外发烧”)。
②.在求解时要明确“谁”是已知量;“谁”是待求量,“谁”是辅助量;要消掉的是“谁”;用“谁”来表达“谁”。
③.如果物理常量、常数(都不是物理量)在题目中用字母给出,可以在最后结果(表达式中)出现。
④.如果解题涉及到运动学公式,同一个过程的三个式子(这三个式子分别为V=V0+at、X=V0 t+½at2、V2-V02=2aX)仅仅能选两个。
5.示例
如图所示,一名消防队员在演习训练中,沿着长为L的竖立在地面上的钢管往下滑,他从钢管顶端由静止开始先匀加速再匀减速下滑,滑到地面时速度恰好为零,如果加速和减速运动的加速度大小分别为a1和a2,则下滑过程总时间为多少?
解:
设加速、减速历时分别为t1、t2,
则下滑过程总时间t=t1+t2
设加速、减速通过的位移分别为X1、X2,
则L=X1+X2

●辅助量有t1、t2、X1、X2、V。
●分析思路:
总时间=两段时间之和,所以必然引入两段时间。而时间与位移有关,必然涉及两段位移,再检查式子个数,发现不够,于是又引入最大速度,这样就“水到渠成”补上了“缺口”。
以上是笔者在教学中的一点心得体会,希望能对高一学生及相关人员有所帮助,疏漏之处,欢迎同行批评指正。
