2025年讓你輕松走出誤區(qū)得高中物理八大常見錯誤分析

2024-09-24 15:05:36網(wǎng)絡(luò)整理

　　物理學(xué)科作為一門自然科學(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，又要有一定的分析和邏輯推理能力，在考試和實際問題的分析中，可能出現(xiàn)錯誤的知識點很多，具有個性化，但歸納起來也有一定的規(guī)律可循，有些錯誤是常見的，具有普遍性。

　　“直接經(jīng)驗”根深蒂固

　　在日常生活中，一個物體放在地面上，用力向哪個方向拉物體，它就會向哪個方向運動，這是常見的現(xiàn)象，也是學(xué)生在生活中得到的“直接經(jīng)驗”，這種“經(jīng)驗”在學(xué)生的頭腦中可以說是“根深蒂固”的，直接影響到學(xué)生對運動問題的分析。關(guān)于物體的運動方向與受力方向，如果單獨考察，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”中，學(xué)生總是以為速度方向與合外力的方向相同。

　　例：一個物體靜止在光滑的水平地面上，在外力F作用下開始運動，經(jīng)時間t，保持力F的大小不變，而將力反向，經(jīng)時間t，再將力F反向……。試分析物體的運動情況。

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

　　如圖，從圖中可以看出，此過程中物體的速度和位移方向一直沒有改變，說明物體是向一個方向運動的�，F(xiàn)在對物體進(jìn)行受力分析時，重力是最常見的，也許正是因為其常見，受力分析時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，求泥潭對小球的平均阻力。

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

　　正是這個原因，在高考中曾經(jīng)連續(xù)兩年對此過程進(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”問題上，如衛(wèi)星因為受到稀薄空氣的阻力作用，高度逐漸降低的過程中，分析其速度的變化，很多學(xué)生錯誤的認(rèn)為此過程中只有空氣阻力對衛(wèi)星做負(fù)功，衛(wèi)星的動能減小，所以速度減小，而忽略了此過程中引力對物體做的功。

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

　　“主觀臆斷”摩擦力的方向

　　關(guān)于摩擦力的有無及方向問題，是受力分析的一個難點，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：在處理這個問題時，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動的趨勢，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及方向時，我們可以采取假設(shè)的方法，對于靜止的物體，可以假設(shè)無摩擦力，分析物體在其它力的作用下會向哪個方向運動，也就是其運動趨勢，那么摩擦力的方向就與運動趨勢方向相反。在該題中，我們可以假設(shè)沒有摩擦力，要分析物體的運動方向，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)而由力的平衡知識判斷出摩擦力的變化情況。

　　不進(jìn)行受力分析，對運動過程“想當(dāng)然”

　　對物體運動過程的分析，依賴于對物體的受力分析，在解決實際問題中，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)是錯誤的。

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

　　分析：在分析問題時，學(xué)生知道小球所受的電場力水平向右，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)為小球的運動是類平拋運動。錯誤的原因是沒有對小球進(jìn)行認(rèn)真的受力分析：小球受到兩個恒力的作用，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€運動而非類平拋運動。

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

　　研究對象不明確，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，木塊和木板間動摩擦因數(shù)為μ1，木板和地面間動摩擦因數(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題時，以木板為研究對象，分析其受力分別為F，mgμ1，（M+m）gμ2，但在運用牛頓第二定律時，學(xué)生求得的結(jié)果多數(shù)是（F-mgμ1-（M+m）gμ2）/（m+M），錯誤的原因是研究對象不明確。此過程中，研究對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。在分析問題時，首先要明確研究的對象，避免不必要的混亂。

　　過程分析不清楚，造成錯誤

　　物體的運動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)問題時，我們要在頭腦里建立起一個動態(tài)模型，對整個過程放“慢鏡頭”把復(fù)雜的過程進(jìn)行分段，對每一段運用相應(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，A在水平拉力F的作用下開始運動，經(jīng)一段時間，撤去F，A與B相撞并粘在一起向前運動，滑行S后停止，已知兩物體和地面間動摩擦因數(shù)均為μ。求拉力的作用時間。

　　分析：對該題的分析可以分為以下四個過程：

　　1、在拉力F和摩擦力作用下做勻加速直線運動。

　　2、在摩擦力作用下做勻減速直線運動。

　　3、發(fā)生碰撞。

　　4、在摩擦力作用下勻減速運動直到停止。

　　在1、2過程中運用牛頓運動定律和運動學(xué)公式分析，要注意其加速度不同。3過程中應(yīng)用動量守恒定律，4過程中再次應(yīng)用牛頓運動定律和運動學(xué)公式。對每個過程列方程即可求得結(jié)果。

　　在高考中，任何一個復(fù)雜的過程都是由幾個簡單的過程組成的，要善于把復(fù)雜的過程進(jìn)行分段，把每個階段搞清楚，問題就會迎刃而解。

　　對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誤。

　　例如：在直流電路中計算電功率時，P=UI適用于計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；在計算電路消耗的熱功率時，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，有兩個電流，要引起注意，一個是平均電流，另一個是電流的有效值。平均電流是對時間的平均，在計算流過電路的電量時，要使用平均電流。而在計算電流的熱效應(yīng)時，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)問題的兩條主線是牛頓運動定律、運動學(xué)知識和功能關(guān)系，體現(xiàn)功能關(guān)系的三個規(guī)律是：機(jī)械能守恒定律、動能定理、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，只需要考慮能量間轉(zhuǎn)化和守恒關(guān)系；在使用動能定理時，需要考慮外界對物體做功和物體動能的變化。在運用功能關(guān)系解決問題時，學(xué)生容易出現(xiàn)的錯誤是功、能不分，有時會出現(xiàn)重復(fù)的現(xiàn)象。

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

　　分析：此過程中牽涉到重力勢能與內(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)生常犯的錯誤是：此過程中安培力對線圈做了負(fù)功，應(yīng)該有2mgL-W安=Q，進(jìn)而去求解安培力做的功等等。其原因就是對所使用規(guī)律的內(nèi)容不清楚，不知道在此過程中安培力做的負(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，我們應(yīng)當(dāng)把握基本的規(guī)律，復(fù)習(xí)的過程，就是不斷消滅錯誤、不斷總結(jié)的過程，每消滅一個錯誤，就等于向前邁進(jìn)一步。