解答國中應用物理競賽題的技巧

每年一屆的全國國中應用物理知識競賽是一個對所學物理知識掌握應用水平高低的競賽。其目的引導學生在學習物理知識的過程中要聯繫實際、聯繫生活、聯繫科學技術，在一個更大的天地中去學習物理，瞭解物理學在高科技、國民經濟、日常生活中的重要作用，擴大視野，啟迪思維，培養獨立思考和創造精神。自1991年的第一屆至今年的第十二屆，筆者一直從事九年級物理科和物理競賽的教學和輔導工作，在多年的輔導工作中取得突出的教學效果，每屆輔導的學生都有多人獲全國獎。通過對歷屆競賽題的分析總結，結合長期的教學研究體會，在此就如何解答這類應用知識競賽題談幾點方法。

一、善於聯繫實際，勤於觀思考是解題的基礎

我們知道，物理知識來源於生活實際和社會實踐，是人類在生活、生產、社會實踐中獲得的經驗的總結。所以學習物理知識若只侷限於課堂上書本的學習是不夠的，必須到生活、社會實際的大課堂中去學習物理、應用物理，才能把知識學活、用活。

在日常生活和社會實踐中存在着大量的各種各樣的物理問題，如日、月的東昇西落，冰、水的相互轉化，水電站、內燃機、輪船、電動機、人造衞星、核能發電、光纖通信、電腦及各種家用電器等等；而應用物理知識就是以生活、生產、社會中常見的現象為背景提出的問題，可見，解答應用物理知識題的基礎和關鍵在於平時生活中要善於觀察、勤于思考。如果我們對日常生活中的物理現象熟視無睹，或者雖然觀察了，但未深入思考，那就等於脱離了“物”而學“理”，最終只能記住一些物理定律、公式。相反，如果日常生活中善於觀察各種物理現象，並自己多問幾個“是什麼”、“為什麼”，並積極利用所學的物理知識去分析、思考，設法得出問題的答案，這樣不僅可以為解答應用物理知識題奠定必要的基礎，同時這些豐富的感性材料，還有利用於我們透徹地理解物理概念和規律，這樣才能將物理學活、用活，才能不斷提高分析解決問題的能力。

總之，應用物理知識題就像在我們周圍的生活和社會的一些常見事物上面畫了個“？”，給我們提出了具體的觀察對象和思考的方向。事實上我們天天生活在物理世界中，身邊到處都有物理問題值得我們去研究。如：為什麼水會流動？為什麼空調器要裝在高處？什麼是近視眼？天上為什麼會打雷？什麼是温室效應？等等，這些決不止“十萬個為什麼？”。只有我們平時多觀察，勤思考，才能真正學到有“物”的物理，才能為解答應用物理知識題打下良好的基礎。

二、把實際問題轉化為物理問題是解題的關鍵

應用物理知識題都是生活和社會技術中的實際問題。它的顯著特點是用生活中的`語言來表述實際問題的具體情境，而不是用物理名詞、術語直接給出的物理模型。它把物理知識隱蔽在實際事物之中，巳知條件或待求的實質問題常處於隱蔽狀態，一般不能直接套用物理公式求解。這些都是與平時的練習題和試題的不同之處。所以，解應用物理知識題，首先要將實際問題轉化為物理問題，用物理名詞術語顯現出它的物理真面目，再找出這個物理問題與哪些物理概念、規律有關係，即找準解題的理論依據，問題就迎刃而解了。例如：夏天，冰棍周圍冒“白氣”；水缸外壁“出汗”；衞生球日久變小。這些現象是否是昇華？冒“白氣”、“出汗”等都是生活語言。首先要轉化成物理術語，與物理概念、名詞聯繫起來 冒“白氣”實質是冰棍周圍空氣中的水蒸氣遇冷“液化”成小水珠；水缸“出汗”是水蒸氣遇冷“液化”成露。衞生球日久變小，是從固態直接變成氣態跑掉了，這就是昇華現象。

對一些複雜的實際問題，要抓問題的實質進行合理的簡化成物理模型。例如：家用電飯煲可以轉化為圖1的物理模型；家用電吹風機可以轉化為圖2的物理模型；通過這樣的實物與物理模型的轉化，就可以將複雜的實際問題變為一般物理問題進行解答了。由此可見，順利完成由實際問題轉化為物理問題是解應用物理知識題的關鍵一步，邁出這一步就是解題成功的一半。

三、準確熟練運用物理基礎知識是解題的保障

物理基礎知識是指一系列基本概念和基本定律、規律組成的知識體系。解答應用物理知識題必須以物理基礎知識為依據，對生活技術中的實際問題做出正確的解釋、判斷或合理的解決。在解題過程中，同學們應注意做到以下兩點：

1、準確運用物理概念和規律，克服主觀猜想和亂套公式。例如：一輛汽車高速奔馳時比低速行駛時，兩種情況相比，哪個慣性大？有的學生認為“高速慣性大”。產生錯誤的原因是沒有理解慣性概念的真正涵義。又如：足球運動員用200牛的力一腳把球踢出10米遠，運動員做了多少功？有的同學竟然得出：“W=FS=200牛×10米=2000焦”的錯誤結果。概念沒有理解，物理過程還不清楚，就亂套公式，是出現上述錯誤的根本原因。由此可見，對於任何實際問題都要在觀察、思考的基礎上，以物理概念、規律為依據進行分析，不能亂套公式，更不能“想當然”地主觀猜想。

2、靈活、熟練運用物理概念、規律，避免犯顧此失彼和片面武斷的錯誤。例如：公路上的路燈最佳聯結方法是 聯。同學們很熟悉路燈的情景：晚上同時亮，白天同時熄滅。很容易想到是“串聯”。從原理上分析，串聯、並聯都是可行的，但從實際考慮，串聯不是“最佳”的方法。其原因是：一旦其中一隻燈泡壞了，全部路燈都會熄滅，故障難以查尋。又如：一隻白熾燈燈絲斷後，重新搭上使用，燈泡會更亮，但很容易在搭接處再燒斷。怎麼樣解釋這個現象呢？這是我們日常熟悉的現象，要弄清其原因，就要求我們明確燈絲重新搭上使用時，哪些物理量發生了變化，這些物理量與現象之間的聯繫如何等。這些問題弄清楚了，就可以在P=UI，P=I2R和P= 等公式中選擇合適的進行判斷了：首先，燈泡的燈絲燒斷後，重新搭在一起使用時，燈絲的長度減少，電阻減少，在工作電壓U一定時，由公式P= 可知這時電燈的實際電功率增大，所以燈泡會更亮；其次，這時燈泡的實際電功率比額定功率大，燈泡就容易燒斷，由於燈絲在搭接處存在接觸電阻大，由公式P=I2R可知燈絲在搭接處的實際電功率比燈絲的要大，所以，燈絲很容易在搭接處再次燒斷。

總之，同學們只有在系統地學好物理基礎知識的同時，善於聯繫生活實際，勤觀察、多思考，又注意加強知識應用的訓練，才能不斷提高我們的觀察能力，培養獨立思考和創新精神，才能將物理知識學活、用活，從而學到有“物”又有“理”的物理知識。