王国平

中学物理以日常趣味小实验吸引学生，而高中物理更多的以物理的理论分析为基础，很多的老师以讲解知识点为课堂教学的总任务而使得大部分学生感到高中物理很难。很多的物理理论听得懂，具体解决问题一做就错，长此以往丧失了物理学习的兴趣。原因可能有多种，而笔者认为学生在物理学习中存在的思维障碍是其丧失物理学习的兴趣最主要的原因。解决物理思维障碍也就变成物理教学的中的重中之重。作为物理教学第一线的老师帮助学生解决思维障碍，分析学生思维产生的根源并提出矫正对策，对指导学生学好物理有着非常重要的意义。现在以2020年苏锡常镇一模第3题为例分析物理解题思维障碍及对策。

一、材料及背景分析

例题：国庆70周年阅兵展出了我国高超音速乘波体导弹—东风-17，东风—17突防能力强，难以拦截，是维护祖国和平发展的有力武器.如图所示，设弹道上处于大气层外的a点和处于大气层内的b点的曲率半径之比为2：1，导弹在a、b两点的速度大小分别为3倍音速和12倍音速，方向均平行于其正下方的水平地面，导弹在a点所受重力为G，在b点受到空气的升力为F。则

A.F=33G B.F>33G C.F=32G D.F<32G

背景分析：东风-17导弹是乘波体类型导弹。乘波體是外形可以产生激波的飞行器。在激波作用下在图中a、b两点间往复飞行。其飞行方式就像打水漂，只是其飞行速度更高。其物理学飞行原理：利用激波化阻力为动力，在图中“关机点”离地40公里高度时关闭发动机，依靠惯性滑行到60公里的高度到达图中a点再由a点飞行至b点，周而复始的飞行。每两分多钟进行一次“跳跃”，每一跳约450公里。研究数据表明地球大气层的压力、密度随高度增加而迅速衰减。在距地球表面15公里高度，大气压力为地表面的12.3%，大气层密度为地面的16.2%。而在60公里的高空，大气压力为地表面的0.013%，大气层密度为地面的0.028%，已接近真空状态。在30～60公里的高空是东风-17飞行的理想空间，东风-17具备了弹道防御无法防御的特点。地球表面的重力加速度为9.80m/s2，随着高度变大时重力加速度变小，在30公里高度重力加速度为9.71m/s2，60公里高度重力加速度为9.48m/s2

二、答案分析

三、学生思维性障碍分析及应对对策

该题情景新颖，思维障碍：在于学生对乘波体导弹飞行原理不理解，物理建模易错。该题存在几个易错点。1、a点力学分析错误，认为a点受空气升力。想不到在离开地面60公里时该处空气稀薄接近真空。2、学生想不到b点的重力比a点的重力大，不能联想该题还和万有引力定律相联系。3、认为从a点到b点导弹要喷气质量要变小，认为ma>mb，从而选择错误答案。要克服和纠正这类错误观念，可采取如下几个做法：1、在讲解万有引力部分知识点时理解重力与万有引力的关系，可以让学生计算60kg的人随地球自转时需要的向心力只有2N左右，随纬度增大变化向心力越来越小。再从高度变化讨论，在离开地球30公里到60公里时重力加速度g变小。2、理解航空空间与航天空间的差别。航空空间是大气层密集的地方，飞机是人类利用机翼的升力飞行的。航天空间是在空气稀薄可以认为真空的空间，人类通过火箭的发射的。举例分析人造地球卫星只在万有引力规律下飞行。3、要将日常生活中的物理现象带进课堂，让学生知道物理的理论规律就在生活常识中。鼓励学生拆拆家中的日常电器，进一步思考如电风扇的转动原理、调一调家里的摆钟理解单摆原理，这些都可以激发高中学生学习物理的思维。思维是教育工作者要培养的目标，物理思维习惯的养成是中国成为科技强国的可能。因此培养物理的思维习惯往往比教物理知识点尤为重要。