开学测验65分的打击,像一盆冰水,浇灭了凌凡因寒假进步而滋生的些许浮躁,却也让他的头脑变得更加冷静和清醒。他不再将分数视为唯一的目标,而是开始更深层次地反思自已的学习方法和思维模式。这种反思,在他下意识地观察班级里另一个极端——林天——时,变得愈发深刻和鲜明。
林天,一个仿佛为物理而生的名字。他几乎从不预习,上课时常一副没睡醒的样子,偶尔还会真的睡着。笔记?不存在的。练习册也是干净得可以当新的卖。但每当郑老师提出一个难题,或者考试遇到压轴题时,他却总能以一种近乎“玄学”的方式,快速得出正确答案。他的解题过程往往极其简略,跳跃性极大,仿佛答案不是算出来的,而是“看”出来的。
这次开学测验,凌凡虽然惨淡收场,但林天,依旧毫无悬念地拿到了最高分——88分。虽然不是满分,但在整体低迷的分数中,已然是鹤立鸡群。
凌凡下定决心,要搞清楚林天的“魔法”到底是怎么回事。机会很快来了。这天物理课,郑老师讲解测验试卷的最后一道弹性碰撞题。这道题凌凡虽然答案正确但因步骤不全被扣了分,他格外在意。
郑老师先是用常规方法讲解了一遍:设未知数,列动量守恒方程,列机械能守恒方程,解二元二次方程组,得到两解(符合物理意义的解和舍去的解)。
过程严谨,但略显繁琐。
讲完后,郑老师环视教室:“这道题,还有没有同学有其他解法?”
教室一片安静。这种标准解法似乎已是唯一路径。
就在这时,后排传来一个懒洋洋的声音:“唔……可以直接记结论啊。”
所有人的目光瞬间聚焦到林天身上。他依旧歪靠着墙,眼睛半眯着,仿佛在说梦话。
郑老师却来了兴趣:“哦?林天,你说说什么结论?”
林天打了个哈欠,慢悠悠地说:“一动撞一静,弹性碰撞嘛。质量m?的球以v?撞质量m?的静止球。撞后速度直接套公式呗: v?= [(m? - m?)/(m? + m?)] v? v?= [2m?/(m? + m?)] v? 这题m?=2m,m?=m, v?已知,带进去一下子就算出来了啊,哪用解方程那么麻烦。”
全班同学,包括凌凡,都愣住了!
还有这种操作?!直接背公式?这算什么解法?
郑老师笑了笑,追问:“那你知道这两个公式是怎么来的吗?”
林天耸耸肩,依旧那副调调:“推导?不就是从动量守恒和机械能守恒推出来的嘛。推一次知道就行了,以后直接用结论多快。而且这公式挺好记的,看质量差和质量和的比值就行。”
凌凡心中一震!他瞬间明白了林天高分的一部分秘诀:他会在背后下功夫,去推导和记忆一些常用、好用的二级结论和特殊模型下的速解公式! 这让他能在考试中节省大量时间,并且减少中间计算出错的可能。这是一种基于深刻理解的“偷懒”!
但凌凡隐隐觉得,这还不是林天最核心的能力。因为有些题,根本无法套用现成结论。
机会又一次出现。郑老师在黑板上写了一道新的思考题,难度明显提升:
【思考题】:一光滑圆弧轨道最低点与一足够长的粗糙水平面平滑连接。一小球从圆弧轨道上某点由静止释放,滑下后进入水平面,最终停在某点。已知小球质量m,圆弧半径R,水平面摩擦因数μ,求小球在水平面上滑行的总距离s。(提示:考虑全过程)
同学们纷纷埋头尝试。凌凡立刻启动他的“建模流”思维:
1. 过程分段:第一段,圆弧下滑,只有重力做功,机械能守恒。可求出到达最低点的速度v。
2. 第二段,水平面滑行,受摩擦力做功,直到停止。用动能定理:-μmg * s = 0 - (1/2)mv2。
3. 联立即可解出s。
他正在一步步推导,却听见旁边林天几乎是不假思索地低声咕哝了一句:“这还不简单,全程能量守恒呗。”
全程能量守恒?凌凡一愣。水平面有摩擦,机械能不守恒啊!
但就在他疑惑的瞬间,林天已经说出了答案:“初始高度势能mgH,最后全都变成内能了,就是摩擦力耗散了呗。μmg * s = mgH。所以 s = H / μ。”
林天顿了顿,补充了一句:“哦,H是初始高度,不知道?哦,题目没给释放点高度,只说了‘某点’……那这题缺条件?”他微微皱了下眉,随即又舒展开,“不对,滑行距离s应该和释放点有关啊,怎么会给固定答案?这题……”
凌凡却如同被闪电击中!他瞬间明白了林天的意思!
虽然这道题可能缺条件(或者H可求?),但林天提出的“从初态到末态,直接考虑能量转化”的思路,却是一种极其高妙和简洁的视角!
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