前面大家已經(jīng)看到了我畫的初中物理知識體系圖,這和我們的解題有什么關(guān)系呢?我們來看一道例題,這是一道中學(xué)物理題目,只要你具有初中物理的基本常識,看懂它就完全沒有問題:
已知:一臺直流電動機(jī),標(biāo)有“24W,36V”字樣,用多用電表測得它的電阻為2歐姆。
問:當(dāng)這個電動機(jī)滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)的時候,它的效率是多少?
別小看這道題,它可是出身名門、血統(tǒng)高貴:它是2004年全國初中生物理競賽的復(fù)賽題。你要沒參加過物理競賽,而且成功殺入復(fù)賽,都不好意思跟它打招呼。要解決這道題目,是不是很難呢?
首先,這道題的條件里面談到了電功率“24W”和電壓“36V”,很容易就想到我們前面說過的公式:P=U×I。通過電功率P和電壓U可以把電流I求出來:I=P/U。
但光知道這么一個公式是不行的,因為題目不是問你電流是多少,而是問你“當(dāng)這個電動機(jī)滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)的時候,它的效率是多少?”
怎么樣才能計算效率呢?電動機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)的時候,除了通過自身轉(zhuǎn)動帶動別的東西轉(zhuǎn)動以外,電流本身也會產(chǎn)生一部分熱量的消耗,要想算出它的工作效率,就必須把這個損耗減去。
相信大家還記得我們上一章說的“關(guān)鍵詞聯(lián)想”的思維模式,這道題目的關(guān)鍵詞是“電功率、電壓、電阻、效率”。
怎么求熱的損耗呢?熱的損耗和電功率、電壓、電阻有什么關(guān)系呢?
這個時候,我們就需要想到,P=U×I這個公式是出現(xiàn)在八年級物理的“電功與電功率”這個部分里邊的。這個部分的內(nèi)容還講到,電做功有三種效應(yīng),一種是磁效應(yīng),第二種是化學(xué)效應(yīng),第三種是熱效應(yīng)。
當(dāng)你想到“熱效應(yīng)”的時候,就明白了,熱損耗的公式要到電能轉(zhuǎn)化為熱能的原理中去尋找,就能夠想出解題需要的第二個公式“Q=I2Rt”。
這個時候,我們的知識體系圖就發(fā)揮作用了,這一步的思維路徑是沿著體系圖走的,路線如圖:
其中Q就是熱量,也就是我們要求的熱損耗。I是電流,R是電阻,t是時間。由于我們求的是效率,時間的長短不用考慮,電阻已經(jīng)知道了:2歐姆。
我們將電阻R代入第二個公式Q=I2Rt,求出熱量的損耗率,然后再用額定功率減去熱量損耗率,就求出了實際功率。再求出實際功率占額定功率的百分比,電動機(jī)的工作效率就求出來了。
怎么樣,很簡單是不是?知道了答案之后當(dāng)然很簡單,如果在中考或高考的時候把標(biāo)準(zhǔn)答案發(fā)給你一份,你一定覺得中考高考題目簡直簡單得掉渣,不考全國第一簡直良心上說不過去。這種好事人人都想遇到,惟一的遺憾是它跟天上掉金元寶一樣,不太可能發(fā)生,所以要想知道正確答案只能靠自己,讓自己真正具備找到正確答案的能力。
回顧一下我們解決這道題目的過程,我們要具備解決這道題目的能力,需要我們做些什么呢?
首先,你需要知道這兩個公式,并且把它們記住,還要會用,這是通過“理解、記憶、聯(lián)系”的簡單學(xué)習(xí)來實現(xiàn)的;
其次,你需要知道這兩個公式之間的聯(lián)系,像我們前面的圖一樣,通過頭腦中的物理知識體系圖把它們聯(lián)系起來,從而根據(jù)題目的條件和問題一個一個地想出這些個公式,這是通過系統(tǒng)學(xué)習(xí)來實現(xiàn)的;
最后,你要按照本書第一章講的“大腦運(yùn)轉(zhuǎn)的正確模式”,理清思路,最終實現(xiàn)解題。
還是很簡單是不是?這一次沒有疑問了,高分其實就這么簡單!只需要三步,我們就可以從對某一門知識一無所知,最后成為解題高手。如果連物理競賽的全國復(fù)試題都難不住你,中考高考豈不是全都成了小兒科?
這樣一種模式,不僅是用來解決這樣一道題目。實際上,如果我們通過簡單學(xué)習(xí)和系統(tǒng)學(xué)習(xí),最終在自己腦海里形成了各個學(xué)科的完整的知識體系圖,把所有的知識點都聯(lián)系起來之后,以前的各種難題就不再是難題了。為什么呢?
因為我們考試中所謂的“難題”,無非難在兩個方面:
第一是考的知識點“多”,前面的例題考察了兩個知識點,再難一點的題目也就是考你五個、八個知識點。
第二是知識點之間的跨度“大”,知識點之間的聯(lián)系比較復(fù)雜。比如前面的例題考的知識點都是在電學(xué)的范圍內(nèi),那么再難一點的題目的不同知識點就可能跨越電學(xué)和力學(xué)兩個大的類別,甚至把電學(xué)、力學(xué)、光學(xué)的內(nèi)容都串起來考。
但是,不論知識點再多,對中高考的出題專家來講,他都不可能跑出我們課本上的知識范圍,考你一個相對論的題目。所以說,再多的知識點也一定可以包含在這樣一張完整的體系圖之內(nèi)。只要知識點在這個體系圖范圍內(nèi),那么通過這張圖我們就一定能把它們聯(lián)系起來。所以當(dāng)你腦海里有了這么一張圖之后,難題也就可以迎刃而解了。
腦子里邊有了這張圖,又能夠按照正確的思維模式理清思路,就能夠在兩分鐘之內(nèi)想出來這兩個知識點,實現(xiàn)解題。別忘了,你的大腦是按照每秒鐘30萬公里的速度運(yùn)轉(zhuǎn)的,兩分鐘想出兩個知識點簡直就像用原子彈炸掉一棵樹那么容易。
但是,如果沒有這張圖,沒有清楚的思路,解題的時候走錯了方向,那么不要說兩分鐘,兩個小時,甚至兩天也未必能把題目做對。我們不應(yīng)該因為解題困難而抱怨自己腦子天生太笨——本來你要炸的樹在夏威夷,你卻把原子彈扔到了北冰洋,怎么能抱怨原子彈威力太小了呢?