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若從知識結構的角度對高中物理教材知識進行分類,其中除了包含光、熱、電之外,還囊括了力學部分.通過多年的教學實踐發現,學生在解答力學部分的知識點時往往最困難,但是每年的高考理綜題型中,力學又占到了相當大的分值.一直以來,高考理綜命題組,都熱衷于以力學綜合題考查學生分析問題的能力.針對學生在解決力學綜合題上的困難,許多教師也感到無能為力.
歷年的高考理綜題型,在大多數情況下,壓軸題都是力學問題或者是與力學息息相關的問題,力學在整個高考物理中既是基礎部分,又是核心部分.現階段,力學所占分值比例正呈現出逐年提高的趨勢.其實理科類的知識點,都具有一定的規律,只要找準規律,就能解決所有問題.
一、認真審題,弄清題意
在解答高中物理力學題時,特別是綜合題,一定要認真審題,仔細分析題目.在收集題目信息時,通過審題才能知曉題目中的已知條件,才能對題目中的物理過程了解透徹.在審題過程中,需注意以下兩點:
首先,要挖掘出題目中的隱含信息.在對物理力學綜合題審題時,一定要用文字、符號或者圖標、數據等有序地記錄題目中的有用信息,并分析與推理記錄的信息,找出其中有用的.一般而言,在高中物理力學綜合題中,往往都會直接體現出一些已知條件,但是一些間接條件還是具有一定的隱蔽性,而這些隱藏的間接條件卻又是解題的關鍵所在.針對這些隱含條件,我們可以先分析其中的關鍵語句,也可以對其中的附圖和所設的物理模型展開重點分析,題目所述的物理現象和題目所求處常常都包含了一些隱藏信息,因此一定要重視題目中的關鍵字句和相關附圖,注意每一個細節之處,并多角度地分析題目中的信息,運用聯想和理論分析的方法,轉化隱含條件.
其次,要注意分析物理過程.所謂的物理過程,就是物理現象或事實發生的開始,中間以及結尾等完整的經歷.在對力學綜合題進行審題時,題目中的物理過程是必須要弄明白,同時要明確這一物理
過程能夠進行的條件以及運動的性質等,著重把握好過程中的變量與不變量或關聯量中的一些等量關系.只有清楚了這些,解題思路才會更加清晰.
二、分析過程,構建模型
物理是一門對物質運動的一般規律與物質基本結構進行研究的學科.在解答力學綜合題時,除了要認真審題外,還要對過程仔細分析,找出題目中所包含的信息,進而將一道大的力學綜合題分解為幾個小的部分,解答起來更加容易.在解答時,要注意構建物理模型,如構建人船模型,是對平均動量守恒求位移方法的應用與延伸;機械能守恒在單擺的擺動中得以滿足.學生對物理模型的合理構建,能夠簡化復雜問題,促使學生快速解題.
三、總結規律,明確思路
要做好力學綜合題,明確、清晰的思路是解題關鍵,即在解答不同的問題時,要熟練應用相應的知識點.如,牛頓第二定律、動量守恒定律、能量守恒定律等都是經常用到的力學定律.在解題思路上,也應當具備一定的慣性思維.如,在解決關于物理量的瞬時關系習題時,首先應當用到牛頓第二定律;而所解題型是關于單一物體的,則能量守恒定律與動能守恒定律是應重點考慮的.對學生來說,熟練掌握力學定律與解題思路是非常有必要的.針對容易出錯的綜合題,學生應當增加練習的次數,強化掌握力學知識點,同時在學習過程中,要學會對相關習題的命題規律進行總結,抓住易錯點,這樣在今后遇到相似題型時,就能夠做到舉一反三,觸類旁通.
四、巧妙解題,畫出受力分析圖
在對受力圖進行分析時,學生首先應對所要研究“對象”受到的外力展開分析,并分析其“原始力”,但是在這一過程中要注意不要在分析過程中處理力.
例如,結合下圖對受力圖進行分析,尋求解題技巧與解題思路,進而以所學知識解決實際物理問題.如圖1,將長度為5m的細繩兩端,分別系在A、B兩桿的頂端,且與地面相距為4m,并在繩子上掛上一個重力為12N的物體,平衡時,繩子中的張力為多少?
分析:由圖1我們能夠知曉,這一受力圖主要是三力平衡問題.在解答這一題時,首先要將受力對象進行確定,然后畫出受力分析圖(如圖2),列出具體的方程式.在分析受力時,不同的例題,所采取的解題方法也應不同.
解:由圖1可知,重物所受的力分別來自三個方向,而根據平衡條件可知,兩個拉力的合力F′和F大小相同,兩個拉力為鄰邊所作的平行四邊形為菱形,如圖2,圖中△ABC和△OEG相似,由此可得:F2T=ACAD,則T=F·AD2AC=12×52×3=10N.
還可用第二種方法.首先將重物確定為受力對象,其受力圖如圖2,以α作為繩子和水平夾角,則在平衡條件下可知,2Tsinα=F,其中F=12N.
五、多做易錯題,降低出錯率
針對力學綜合題,許多學生都面臨教師一講就會,但是當自己獨立做題時,卻不知從何入手的情況,且出錯率較高.究其原因,主要是因為大部分學生都沒有把題意弄清楚,解題思路不清晰.
例如,一卡車由于司機疲勞駕駛在限速60km/h的公路上與汽車和路旁的障礙物發生碰撞,警察在后期事故處理過程中發現散落在路旁的一個卡車零部件,通過判斷確定該零部件是卡車車頭撞擊障礙物時掉落的,通過模擬撞擊發生時的情景得出,所掉的零部件與其掉落位置的水平距離為13.3m,而車頂和掉落點的豎直高度為2.24m.請結合上述情況分析該開車是否存在超速行為.
分析:通過已知條件可以得出,卡車零部件掉落后所呈現的運動為平拋運動.由此可知,平拋運動的初速度與汽車運動的速度相同.
解:將平拋運動的初速度設定為vo,時間為t.由題目可得,平拋運動的水平位移為s=13.3m,高度為h=2.45m.根據平拋運動可知,零件在水平方向的運動為vot=s,而在豎直方向上的運動為12gt2=h.由vot=s可知,vo=sg2h=13.3×9.82×2.45m/s=18.8m/s=68km/h>60km/h.根據上述公式可以得出,該卡車存在超速駕駛行為.
通過上述分析我們可以得出,在對一些實際問題進行解決時,學生可以結合自己以往的經驗和所學的知識點分析問題,在解題時要運用遷移、分類和類比等數學方法,同時將物理問題和日常生活相聯系,進而使問題得以解決.
總之,在解答力學綜合題時,運用一定的技巧與方法是非常有必要的.首先要對題目的內容理解清楚,對題意深度挖掘,抓住題中的重點;其次要學會歸攏常用的定律,明確思路;最后要做好易考的受力圖分析.只有不斷總結、歸納解題方法,進行強化練習,才能讓學生在解答力學綜合題時輕松應對,取得高分.