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處理矢量問題上的幾種典型失誤
高中學生在處理矢量問題上的幾種典型失誤
由于高中學生在初中階段沒有接觸過有方向的物理量，高中數(shù)學中也沒有涉及矢量問題，因而他們在處理矢量問題上存在著種種失誤,今舉幾例如下。
一.忘記了矢量的方向性
[例] 一質(zhì)點分別沿同高度但傾斜角不同的光滑斜面滑到斜面底端時，關(guān)于質(zhì)點，下列物理量相同的是：
A 動量 B 動能 C 加速度 D 位移
[分析] 對于該題，相當多的學生在選答案B的同時也選了答案A,他們認為,由于機械能守恒,滑到底端時速度大小是一樣的,因而動量也是相同的。其實，他們忘記了動量是一個矢量,僅僅大小相同是不行的。很明顯兩者方向是不同的，因而選A是錯誤的。
二.習慣用標量的眼光看待矢量問題
[例] 一質(zhì)量為m的物體，以速度V做半徑為R的勻速圓周運動,在1/4個周期內(nèi),其動量變化量為:
A 0 B mv C πmv D 2mv
[分析] 對于該題，相當多的同學錯選了答案A，分析其原因，是因為他們認為，勻速圓周運動過程中，速度大小是不變的，因而動量的變化量為零。事實上，由于動量是矢量，其變化量不能簡單的用大小去相減，而應(yīng)按矢量法則去運算。正確的答案應(yīng)選B。他們之所以犯錯誤，主要是矢量“意 識”不濃，習慣用“標量”的眼光看待“矢量”問題.
三.不善于用符號來進行矢量的運算
[例] 一質(zhì)量為m的小球，以水平速度v垂直撞擊墻壁， 結(jié)果以原速率彈回，則其在此過程中受到的沖量為:(選原 速度方向為正方向)
A 0 B mv C 2mv D -2mv
[分析] 很多的學生錯選了答案A，原因是他們在使用動量定理求沖量的時候，忘記了用負號表達反彈后的動量。 正確的解式應(yīng)是:(-mv)-mv=-2mv，而不是:mv-mv=0。本題的 正確答案應(yīng)是D而不是A。
四.不能正確理解矢量負號的意義
[例]有兩個質(zhì)點A和B分別作S=3+2t-5t和S=4+5t-3t的勻變速直線運動，則兩者加速度的關(guān)系為:
A A的大于B的 B A的小于B的
C A的等于B的 D 無法確定
[分析] 對于本題，不少學生錯選了B，他們認為，從各自的解析式可得:A的加速度為-10，B的加速度-6，而-6>-10， 故而選B。他們之所以產(chǎn)生上述錯誤觀念,主要是對矢量中 的負號的意義沒有理解透。在矢量中，正負號只代表方向， 不代表大小，這正是矢量與標量不同的地方，因而本題應(yīng)選 A。
五.平均速率是平均速度的大小嗎
[例] 一質(zhì)量為m的物體，以速度V做半徑為R的勻速圓周運動，在一個周期內(nèi)，其平均速率為:
A 0 B V C 2V D V/2
[分析]由于許多學生誤認為平均速率是平均速度的大小，因而誤選答案A。實際上，即時速率雖然是即時速度的大小，但平均速率卻不是平均速度的大小，平均速率應(yīng)是質(zhì)點經(jīng)歷的路程與時間的比，因而正確答案應(yīng)是B。
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