高中物理八大常見(jiàn)錯(cuò)誤分析，讓你輕松走出誤區(qū)！

2023-11-14 17:49:40網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)載

　　物理學(xué)科作為一門(mén)自然科學(xué)，既有其貼近生活的一面，又有其抽象的一面，學(xué)好物理，要求學(xué)生既要有觀察能力，能從生活中獲取知識(shí)，又要有一定的分析和邏輯推理能力，在考試和實(shí)際問(wèn)題的分析中，可能出現(xiàn)錯(cuò)誤的知識(shí)點(diǎn)很多，具有個(gè)性化，但歸納起來(lái)也有一定的規(guī)律可循，有些錯(cuò)誤是常見(jiàn)的，具有普遍性。

　　“直接經(jīng)驗(yàn)”根深蒂固

　　在日常生活中，一個(gè)物體放在地面上，用力向哪個(gè)方向拉物體，它就會(huì)向哪個(gè)方向運(yùn)動(dòng)，這是常見(jiàn)的現(xiàn)象，也是學(xué)生在生活中得到的“直接經(jīng)驗(yàn)”，這種“經(jīng)驗(yàn)”在學(xué)生的頭腦中可以說(shuō)是“根深蒂固”的，直接影響到學(xué)生對(duì)運(yùn)動(dòng)問(wèn)題的分析。關(guān)于物體的運(yùn)動(dòng)方向與受力方向，如果單獨(dú)考察，學(xué)生都知道：物體的加速度方向與合外力的方向是一致的，速度方向可以與合外力的方向有任意夾角。但在“潛意識(shí)”中，學(xué)生總是以為速度方向與合外力的方向相同。

　　例：一個(gè)物體靜止在光滑的水平地面上，在外力F作用下開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)時(shí)間t，保持力F的大小不變，而將力反向，經(jīng)時(shí)間t，再將力F反向……。試分析物體的運(yùn)動(dòng)情況。

　　分析：在此類問(wèn)題中，學(xué)生很容易回答物體做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。其錯(cuò)誤的根源就在于認(rèn)為物體的運(yùn)動(dòng)方向總與外力的方向一致。解決此類問(wèn)題可以運(yùn)用圖象法，即作出物體的V—t圖象。

　　如圖，從圖中可以看出，此過(guò)程中物體的速度和位移方向一直沒(méi)有改變，說(shuō)明物體是向一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的�，F(xiàn)在對(duì)物體進(jìn)行受力分析時(shí)，重力是最常見(jiàn)的，也許正是因?yàn)槠涑Ｒ?jiàn)，受力分析時(shí)最容易丟掉的就是重力。

　　丟重力現(xiàn)象

　　例小球從距地H處由靜止落下，掉進(jìn)泥潭里，陷入的深度為h，重力加速度為g，求泥潭對(duì)小球的平均阻力。

　　分析：對(duì)該題進(jìn)行分析時(shí)，學(xué)生知道使用動(dòng)能定理解題比較方便，但很多學(xué)生在計(jì)算重力做功時(shí)，丟掉了在泥潭中運(yùn)動(dòng)時(shí)重力做的功，得到的結(jié)果是f=mgH/h。而正確答案是f=mg（H+h）/h。

　　正是這個(gè)原因，在高考中曾經(jīng)連續(xù)兩年對(duì)此過(guò)程進(jìn)行了考察，只是把泥潭換成了軟墊，這在高考中是絕無(wú)僅有的。

　　另一方面，學(xué)生丟重力的現(xiàn)象還體現(xiàn)在“衛(wèi)星”問(wèn)題上，如衛(wèi)星因?yàn)槭艿较”】諝獾淖枇ψ饔�，高度逐漸降低的過(guò)程中，分析其速度的變化，很多學(xué)生錯(cuò)誤的認(rèn)為此過(guò)程中只有空氣阻力對(duì)衛(wèi)星做負(fù)功，衛(wèi)星的動(dòng)能減小，所以速度減小，而忽略了此過(guò)程中引力對(duì)物體做的功。

　　在處理豎直放置的彈簧問(wèn)題時(shí)，丟重力現(xiàn)象更是常見(jiàn)，學(xué)生往往認(rèn)為從高處落下的物體從接觸彈簧就開(kāi)始減速。重力是最常見(jiàn)的力，在分析受力時(shí)應(yīng)當(dāng)首先分析重力并畫(huà)出受力示意圖，就可以避免類似問(wèn)題的出現(xiàn)。

　　“主觀臆斷”摩擦力的方向

　　關(guān)于摩擦力的有無(wú)及方向問(wèn)題，是受力分析的一個(gè)難點(diǎn)，多數(shù)學(xué)生存在著“主觀臆斷”現(xiàn)象。

　　例：如圖所示，物體在力F的作用下靜止在固定的粗糙斜面上，現(xiàn)增大力F，分析物體與斜面間的摩擦力如何變化。

　　分析：在處理這個(gè)問(wèn)題時(shí)，多數(shù)學(xué)生主觀的認(rèn)為，由于物體受推力作用，所以有沿斜面向上運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，摩擦力一定沿斜面向下。于是得到摩擦力變大的結(jié)論。

　　在分析摩擦力的有無(wú)及方向時(shí)，我們可以采取假設(shè)的方法，對(duì)于靜止的物體，可以假設(shè)無(wú)摩擦力，分析物體在其它力的作用下會(huì)向哪個(gè)方向運(yùn)動(dòng)，也就是其運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，那么摩擦力的方向就與運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反。在該題中，我們可以假設(shè)沒(méi)有摩擦力，要分析物體的運(yùn)動(dòng)方向，首先要分析推力沿斜面向上的分力與重力沿斜面向下的分力的大小關(guān)系，才能得到摩擦力的方向，進(jìn)而由力的平衡知識(shí)判斷出摩擦力的變化情況。

　　不進(jìn)行受力分析，對(duì)運(yùn)動(dòng)過(guò)程“想當(dāng)然”

　　對(duì)物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程的分析，依賴于對(duì)物體的受力分析，在解決實(shí)際問(wèn)題中，很多學(xué)生往往存在著不進(jìn)行受力分析，而是“想當(dāng)然”，分析結(jié)果多數(shù)是錯(cuò)誤的。

　　例：如圖所示，小球在重力、電場(chǎng)力和細(xì)線的拉力作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)剪斷細(xì)線后，分析小球的運(yùn)動(dòng)情況。

　　分析：在分析問(wèn)題時(shí)，學(xué)生知道小球所受的電場(chǎng)力水平向右，所以剪斷細(xì)線后小球有向右的速度分量。由于重力的作用，多數(shù)學(xué)生認(rèn)為小球的運(yùn)動(dòng)是類平拋運(yùn)動(dòng)。錯(cuò)誤的原因是沒(méi)有對(duì)小球進(jìn)行認(rèn)真的受力分析：小球受到兩個(gè)恒力的作用，其合外力亦為恒力，方向沿細(xì)線方向，由于初速度為零，所以小球?qū)⒆鰟蚣铀僦本€運(yùn)動(dòng)而非類平拋運(yùn)動(dòng)。

　　再如帶電粒子（不計(jì)重力）在勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)正交的區(qū)域恰好以速度V做勻速直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)應(yīng)有qE=qVB，若減小速度V，分析其運(yùn)動(dòng)性質(zhì)時(shí)，多數(shù)同學(xué)認(rèn)為是類平拋運(yùn)動(dòng)，其錯(cuò)誤原因也是沒(méi)有分析偏轉(zhuǎn)時(shí)洛侖茲力為變力。正確結(jié)論應(yīng)該是非勻變速曲線運(yùn)動(dòng)。

　　研究對(duì)象不明確，造成混亂

　　例如圖所示，質(zhì)量分別為m、M的木塊和木板靜止在水平地面上，木塊和木板間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1，木板和地面間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2，今用力F將木板從木塊下面拉出。求木板的加速度。

　　分析：在分析木板的加速度問(wèn)題時(shí)，以木板為研究對(duì)象，分析其受力分別為F，mgμ1，（M+m）gμ2，但在運(yùn)用牛頓第二定律時(shí)，學(xué)生求得的結(jié)果多數(shù)是（F-mgμ1-（M+m）gμ2）/（m+M），錯(cuò)誤的原因是研究對(duì)象不明確。此過(guò)程中，研究對(duì)象為木板而不是整體，所分析的受力均為木板受的力，則其加速度應(yīng)為[F-mgμ1-（M+m）gμ2]/M。在分析問(wèn)題時(shí)，首先要明確研究的對(duì)象，避免不必要的混亂。

　　過(guò)程分析不清楚，造成錯(cuò)誤

　　物體的運(yùn)動(dòng)情況是和物體的受力相關(guān)聯(lián)的，在處理復(fù)雜的力學(xué)問(wèn)題時(shí)，我們要在頭腦里建立起一個(gè)動(dòng)態(tài)模型，對(duì)整個(gè)過(guò)程放“慢鏡頭”把復(fù)雜的過(guò)程進(jìn)行分段，對(duì)每一段運(yùn)用相應(yīng)的規(guī)律進(jìn)行解決。

　　例：如圖所示，質(zhì)量為m、M的物體A、B靜止在水平面上，相距為L(zhǎng)，A在水平拉力F的作用下開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)一段時(shí)間，撤去F，A與B相撞并粘在一起向前運(yùn)動(dòng)，滑行S后停止，已知兩物體和地面間動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ。求拉力的作用時(shí)間。

　　分析：對(duì)該題的分析可以分為以下四個(gè)過(guò)程：

　　1、在拉力F和摩擦力作用下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。

　　2、在摩擦力作用下做勻減速直線運(yùn)動(dòng)。

　　3、發(fā)生碰撞。

　　4、在摩擦力作用下勻減速運(yùn)動(dòng)直到停止。

　　在1、2過(guò)程中運(yùn)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式分析，要注意其加速度不同。3過(guò)程中應(yīng)用動(dòng)量守恒定律，4過(guò)程中再次應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式。對(duì)每個(gè)過(guò)程列方程即可求得結(jié)果。

　　在高考中，任何一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程都是由幾個(gè)簡(jiǎn)單的過(guò)程組成的，要善于把復(fù)雜的過(guò)程進(jìn)行分段，把每個(gè)階段搞清楚，問(wèn)題就會(huì)迎刃而解。

　　對(duì)物理量或公式的使用條件及環(huán)境不清楚

　　在物理學(xué)中，對(duì)于物理量和公式，要搞清楚其意義及適用條件，防止在不適用的條件下使用而造成錯(cuò)誤。

　　例如：在直流電路中計(jì)算電功率時(shí)，P=UI適用于計(jì)算任何一段電路消耗的總功率，而P=I2R=U2/R只適用于純電阻電路；在計(jì)算電路消耗的熱功率時(shí)，P熱=I2R適用于任何電路，而P熱=UI=U2/R只適用于純電阻電路；再如在交變電流部分，有兩個(gè)電流，要引起注意，一個(gè)是平均電流，另一個(gè)是電流的有效值。平均電流是對(duì)時(shí)間的平均，在計(jì)算流過(guò)電路的電量時(shí)，要使用平均電流。而在計(jì)算電流的熱效應(yīng)時(shí)，一定要使用電流的有效值。理解物理量的意義和公式的適用條件，可以避免出現(xiàn)不必要的錯(cuò)誤。

　　功、能關(guān)系不明確，出現(xiàn)重復(fù)現(xiàn)象

　　功、能不解決力學(xué)問(wèn)題的兩條主線是牛頓運(yùn)動(dòng)定律、運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)和功能關(guān)系，體現(xiàn)功能關(guān)系的三個(gè)規(guī)律是：機(jī)械能守恒定律、動(dòng)能定理、能的守恒及轉(zhuǎn)化定律。在使用機(jī)械能守恒定律和能的轉(zhuǎn)化守恒定律時(shí)，只需要考慮能量間轉(zhuǎn)化和守恒關(guān)系；在使用動(dòng)能定理時(shí)，需要考慮外界對(duì)物體做功和物體動(dòng)能的變化。在運(yùn)用功能關(guān)系解決問(wèn)題時(shí)，學(xué)生容易出現(xiàn)的錯(cuò)誤是功、能不分，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)重復(fù)的現(xiàn)象。

　　例1個(gè)質(zhì)量為m的正方形閉合線圈從某高處落下，恰好勻速穿過(guò)與線圈等寬的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，已知線圈的寬度為L(zhǎng)，重力加速度為g，求此過(guò)程中產(chǎn)生的熱量。

　　分析：此過(guò)程中牽涉到重力勢(shì)能與內(nèi)能的相互轉(zhuǎn)化，由能的轉(zhuǎn)化與守恒定律可得：Q=2mgL。

　　學(xué)生常犯的錯(cuò)誤是：此過(guò)程中安培力對(duì)線圈做了負(fù)功，應(yīng)該有2mgL-W安=Q，進(jìn)而去求解安培力做的功等等。其原因就是對(duì)所使用規(guī)律的內(nèi)容不清楚，不知道在此過(guò)程中安培力做的負(fù)功等于電路中產(chǎn)生的熱量。

　　在考試中，題目是多變的，復(fù)習(xí)時(shí)，我們應(yīng)當(dāng)把握基本的規(guī)律，復(fù)習(xí)的過(guò)程，就是不斷消滅錯(cuò)誤、不斷總結(jié)的過(guò)程，每消滅一個(gè)錯(cuò)誤，就等于向前邁進(jìn)一步。