高中物理力學三大解題技巧構建分析

程煥平

(江蘇省梁豐高級中學 215600)

高中物理知識的學習普遍具備較強的邏輯性和理論性，特別是抽象的物理力學知識對于高中學生的學習來講具備一定的難度.從當前物理力學知識構成情況來看，物理力學解題步驟主要包含分析研究對象、對研究對象進行物理分段分析、在明確解題思路基礎上選擇適當的力學解題方式來探究力學規律.基于物理力學解題流程，文章就高中物理力學三大解題技巧構建問題展開探究，旨在能夠在以往基礎上進一步強化學生物理力學學習，提升學生物理綜合素養.

一、強化對高中物理力學受力圖的分析

對于高中物理力學問題的解答需要優先考慮研究對象的受力情況，即分析在一段力學關系中被分析對象會受到哪些外部的力量，在分析外部影響力的同時還需要及時處理這種力，進而在對力的處理中挖掘到物理力學解題規律，有效解決實際生活問題.比如在學習人教版高中物理的時候有這樣一個例題：

如圖1所示，一條長度為5m的繩子的兩端分別豎立在地面距離相距4m的頂端A和B上，繩子的上面掛了一個光滑的輕質掛鉤，掛鉤上是一個重量是12N的物體，在受力平衡的狀態下，求問繩子上的張力T是多少？根據這個題目要求可以發現，這個題目涉及到的是高中物理三力平衡問題，基本解題步驟如下：選擇受力對象、分析力、畫出受力分析圖、列出受力分析方程、得到平衡問題的分析解.結合解題步驟這個題目的解題方法包含以下幾種：

第二，考慮掛鉤需要承載三個作用力，結合平衡受力原理可以得到，掛鉤受到的兩個拉力合力是F′，這兩個拉力平等，F和F′的大小雖然等同，但是基本方向相反.

二、應用科學的受力分析法解題

應用科學的受力分析法解題需要從未知量入手，結合題目中給出的已知條件來列出相應的題目方程式，對方程式中的未知量進行細入分析得到最終結果.在高中物理力學題的解答中需要教師加強對審題的關注，注重從題目中挖掘有效的信息，借助這些有效的信息來順利解題.比如根據圖3所示，質量是1000g的物體被放置在一個固定好的斜面上，之后對物體實施和斜面平行的拉力F，在1s之后及時撤除對物體施加的壓力，這個時候物體的運動圖像如圖4所示，求拉力F的大小.根據題目所表達的意義列出題目給出的已知條件，畫好圖像對 圖像進行觀察，在觀察圖像之后得到a1=12m/s2，a2=-6m/s2，之后根據牛頓第二定律原理來解答這個題目，具體解答如下所示：在1s的時間內通過觀察圖像4可以發現a1=12m/s2.

根據牛頓第二定律得到

F-μmgcosθ-mgsinθ=ma1(1)

在2 s的時間內運動，根據圖像4可以得到a2=-6 m/s2，考慮到物體在斜面上會呈現出初始狀態的運動速度，根據牛頓第二定律可以得到

-μmgcosθ-mgsinθ=ma2(2)

將公式(2)代入到公式(1)可以最終得到

F=18N.

三、注重提升學生力學解題舉一反三的能力，培養學生邏輯思維能力

高中物理力學題的組成比較復雜，一個題目中往往蘊含了多個力學知識點，由此可見，邏輯思維能力的培養在高中物理力學解題中有著十分重要的作用，在高中物理力學教學中教師要注重培養學生關聯分析的能力.比如對于兩個互相作用的物體，物體的受力情況不是單獨的，如果僅僅對其中一種受力情況進行分析那么將會割裂受力分析的整體性，相應的出現解題錯誤.為此，在高中物理力學解題上教師要引導學生注重題目的關聯性，通過反復的解題訓練來提升學生的思維邏輯性，提高力學學習成效.另外，在高中物理力學解題中教師還需要注重培養學生舉一反三的能力，在遇到相似題目的時候學生需要在第一時間產生對題目的高度敏感性，在調動以往學習經驗的過程中總結出題目的解題規律，提升自己舉一反三的能力.

比如如圖5所示，一個質量為m的小球在B點上從靜止的狀態轉變為沿著半球形狀的容器慢慢滑動下來，B點和容器底部A點的高度差是h，容器的質量是M，半徑是R，求在容器被固定在水平桌面上時小球滑動到底部，容器內壁對小球的作用力.在對題目分析之后，利用力的觀點、能量觀點和動量觀點進行解題.m下滑只有重力在做功，結合機械能量守恒定律得到mgh=1/2mv2，v2=2gh，底部A是圓周上的一個點，結合牛頓第二定律得到T-mg=m(V2/R),T=mg+m(V2/R)=mg(1+2h/R).再比如學習“探究加速度和力、質量之間的關系”問題的時候，這節課學習的難點是測量加速度，在實驗中經常會應為測量的不準確導致人們對加速度的認識不準確，最終影響學生的學習效果.為此，在解答這個題目的時候需要學生充分發散自己的思維，基于一個物體運動初始速度是0，且在運動的過程中沿著直線進行勻速運動，假設運動時間是確定的，那么物體的加速度運動和位移之間會形成一種正比關系.因而在具體實驗操作中教師要指導學生把握恒定外力和位移質量之間的關系，在不測量加速度的情況下把握力和速度之間的運動關系.

綜上所述，高中物理學科具有很強的科學性和邏輯性，力學知識更是高中物理學習的重難點內容.為此，在高中物理學習過程中教師要引導學生從受力圖中理清各個受力關系，并計算出相應的方程解，獲得正確的答案.為了能夠確保力學問題得到有效解決，在物理教學中教師需要向學生傳授基本的力學解題技巧，引導學生在題目中尋找到有效的信息，在鞏固力學基礎知識的同時正確分析受力，提升自己物理解題能力.