處理向量問題上的幾種典型失誤

學識都 人氣:2.96W
處理向量問題上的幾種典型失誤
高中學生在處理向量問題上的幾種典型失誤
   
由於高中學生在初中階段沒有接觸過有方向的物理量,高中數學中也沒有涉及向量問題,因而他們在處理向量問題上存在着種種失誤,今舉幾例如下。
一.忘記了向量的方向性
    [例]  一質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,關於質點,下列物理量相同的是:
A 動量  B 動能   C 加速度   D 位移
[分析] 對於該題,相當多的學生在選答案B的同時也選了答案A,他們認為,由於機械能守恆,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向量,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.習慣用純量的眼光看待向量問題
[例]  一質量為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,其動量變化量為:
A 0  B mv  C πmv  D 2mv
[分析] 對於該題,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,由於動量是向量,其變化量不能簡單的用大小去相減,而應按向量法則去運算。正確的答案應選B。他們之所以犯錯誤,主要是向量“意 識”不濃,習慣用“純量”的眼光看待“向量”問題.
三.不善於用符號來進行向量的運算
[例]  一質量為m的小球,以水平速度v垂直撞擊牆壁, 結果以原速率彈回,則其在此過程中受到的衝量為:(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衝量的時候,忘記了用負號表達反彈後的動量。 正確的解式應是:(-mv)-mv=-2mv,而不是:mv-mv=0。本題的 正確答案應是D而不是A。
四.不能正確理解向量負號的意義
 [例]有兩個質點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`關係為:
 A  A的大於B的   B  A的小於B的
 C  A的等於B的   D 無法確定
 [分析] 對於本題,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。他們之所以產生上述錯誤觀念,主要是對向量中 的負號的意義沒有理解透。在向量中,正負號只代表方向, 不代表大小,這正是向量與純量不同的地方,因而本題應選 A。
五.平均速率是平均速度的大小嗎
[例]  一質量為m的物體,以速度V做半徑為R的勻速圓周運動,在一個週期內,其平均速率為:
  A  0   B  V  C  2V   D V/2
 [分析]由於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,平均速率應是質點經歷的路程與時間的比,因而正確答案應是B。