处理矢量问题上的几种典型失误
2013-06-19 01:10
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高中学生在处理矢量问题上的几种典型失误
高中学生在处理矢量问题上的几种典型失误
由于高中学生在初中阶段没有接触过有方向的物理量，高中
数学中也没有涉及矢量问题，因而他们在处理矢量问题上存在着种种失误,今举几例如下。
一.忘记了矢量的方向性
[例] 一质点分别沿同高度但倾斜角不同的光滑斜面滑到斜面底端时，关于质点，下列物理量相同的是：
A 动量 B 动能 C 加速度 D 位移
[分析] 对于该题，相当多的学生在选答案B的同时也选了答案A,他们认为,由于机械能守恒,滑到底端时速度大小是一样的,因而动量也是相同的。其实，他们忘记了动量是一个矢量,仅仅大小相同是不行的。很明显两者方向是不同的，因而选A是错误的。
二.习惯用标量的眼光看待矢量问题
[例] 一质量为m的物体，以速度V做半径为R的匀速圆周运动,在1/4个周期内,其动量变化量为:
A 0 B mv C πmv D 2mv
[分析] 对于该题，相当多的同学错选了答案A，分析其原因，是因为他们认为，匀速圆周运动过程中，速度大小是不变的，因而动量的变化量为零。事实上，由于动量是矢量，其变化量不能简单的用大小去相减，而应按矢量法则去运算。正确的答案应选B。他们之所以犯错误，主要是矢量“意 识”不浓，习惯用“标量”的眼光看待“矢量”问题.
三.不善于用符号来进行矢量的运算
[例] 一质量为m的小球，以水平速度v垂直撞击墙壁， 结果以原速率弹回，则其在此过程中受到的冲量为:(选原 速度方向为正方向)
A 0 B mv C 2mv D -2mv
[分析] 很多的学生错选了答案A，原因是他们在使用动量定理求冲量的时候，忘记了用负号表达反弹后的动量。 正确的解式应是:(-mv)-mv=-2mv，而不是:mv-mv=0。本题的 正确答案应是D而不是A。
（转载自中国科教评价网www.nseac.com ）
四.不能正确理解矢量负号的意义
[例]有两个质点A和B分别作S=3+2t-5t和S=4+5t-3t的匀变速直线运动，则两者加速度的关系为:
A A的大于B的 B A的小于B的
C A的等于B的 D 无法确定
[分析] 对于本题，不少学生错选了B，他们认为，从各自的解析式可得:A的加速度为-10，B的加速度-6，而-6>-10， 故而选B。他们之所以产生上述错误观念,主要是对矢量中 的负号的意义没有理解透。在矢量中，正负号只代表方向， 不代表大小，这正是矢量与标量不同的地方，因而本题应选 A。
五.平均速率是平均速度的大小吗
[例] 一质量为m的物体，以速度V做半径为R的匀速圆周运动，在一个周期内，其平均速率为:
A 0 B V C 2V D V/2
[分析]由于许多学生误认为平均速率是平均速度的大小，因而误选答案A。实际上，即时速率虽然是即时速度的大小，但平均速率却不是平均速度的大小，平均速率应是质点经历的路程与时间的比，因而正确答案应是B。
