高中物理力學(xué)綜合題解題的四種策略

韋海鳳

【摘 要】本文論述學(xué)生要想攻破力學(xué)綜合題這一難點(diǎn)，就要從審視題目開(kāi)始，深入挖掘題目含義，在明確研究對(duì)象的基礎(chǔ)上明確解題思路，掌握受力分析圖的解題技巧。

【關(guān)鍵詞】高中物理 力學(xué)綜合題 解題策略

【中圖分類(lèi)號(hào)】G 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

【文章編號(hào)】0450-9889（2017）01B-0158-02

在高中物理教學(xué)中力學(xué)綜合題成為了考查高中生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題能力的重要方式。在日常教學(xué)中，雖然教師時(shí)常強(qiáng)調(diào)力學(xué)綜合題的解題方法，但是學(xué)生在力學(xué)綜合題解題能力方面仍然沒(méi)有得到提升。究其原因是因?yàn)閷W(xué)生并沒(méi)有完全掌握力學(xué)綜合題的解題策略與方法，這就需要教師對(duì)這類(lèi)題目進(jìn)一步訓(xùn)練，讓學(xué)生能夠從中摸索到這類(lèi)題目的解題規(guī)律。

一、認(rèn)真讀題，挖掘題意

一定要讓學(xué)生明確，拿到一道題，第一件事一定要認(rèn)真審題。讀懂題目的字面意思，找出題目沒(méi)有直接給出的隱含意義。力學(xué)綜合題亦是如此，審視題目、挖掘題意是解題的第一步驟。力學(xué)綜合題一般來(lái)說(shuō)題干的內(nèi)容都非常多，涵蓋的信息量也比較大，各種干擾性內(nèi)容與關(guān)鍵性內(nèi)容都夾雜在一起。這就考驗(yàn)學(xué)生的讀題能力，是否能夠從錯(cuò)綜復(fù)雜的題目中找到有用的信息。如果無(wú)法正確理解題目的含義，明確題目所要表達(dá)的意思，那么就會(huì)嚴(yán)重影響解題速度，甚至影響答案的正確率。因此教師要注重培養(yǎng)學(xué)生在力學(xué)綜合題解題過(guò)程中的審題能力，在明確題目所要表達(dá)意思再有步驟、有計(jì)劃地進(jìn)行解答。

讀力學(xué)綜合題目的過(guò)程一般分三步：第一步，認(rèn)真讀題，對(duì)題干進(jìn)行細(xì)致的分析，全面了解其中的“明”信息，接著把題目中提供的相關(guān)已知條件一一羅列出來(lái)。第二步，推敲已知條件，也就是說(shuō)，要從已知條件中深入挖掘隱藏或潛在的“暗”信息，通常來(lái)說(shuō)，力學(xué)綜合題目中必然會(huì)存在較為直接、較明顯的已知條件，而它們之間也必然會(huì)隱藏著間接條件，往往這些隱藏著的間接條件才是解題的關(guān)鍵所在。故在題干中發(fā)現(xiàn)有價(jià)值的信息必須要用文字、圖標(biāo)或數(shù)據(jù)的方式記錄下來(lái)，從而獲取對(duì)解題有價(jià)值的信息。第三步，羅列完各種信息之后，把已知條件所涉及的物理公式都在腦海中過(guò)一遍，或者寫(xiě)在稿紙上，為接下來(lái)的解題過(guò)程做鋪墊。這一步要求學(xué)生對(duì)力學(xué)規(guī)律熟記于心，例如基礎(chǔ)的力學(xué)五大規(guī)律：牛頓第二定律、動(dòng)量定理、動(dòng)能定理、動(dòng)量守恒定理、能量守恒定律。

做到這三步，再?gòu)?fù)雜的題干都能輕松看懂。

二、從旁借力，確定研究對(duì)象

一般一道力學(xué)綜合題會(huì)出現(xiàn)非常多的研究對(duì)象，學(xué)生要善于選擇與所求結(jié)果相關(guān)的已知量作為研究對(duì)象，同時(shí)，這個(gè)研究對(duì)象還要滿足力學(xué)規(guī)律。

但是很多學(xué)生在面對(duì)復(fù)雜的力學(xué)綜合題時(shí)，很容易直接將題目中的物體作為研究對(duì)象，解題難度較大，因此教師可以引導(dǎo)學(xué)生在解題時(shí)學(xué)會(huì)轉(zhuǎn)移研究對(duì)象，將研究對(duì)象的目標(biāo)轉(zhuǎn)移到與其有一定關(guān)系或者相互作用的物體上，再利用相關(guān)的物理學(xué)知識(shí)進(jìn)行運(yùn)算，從而解出所求的數(shù)據(jù)或是要證明的結(jié)果。

在明確了研究對(duì)象后，則需要對(duì)其受力與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行分析。在進(jìn)行受力分析的過(guò)程中可以根據(jù)彈力、摩擦力等順序來(lái)對(duì)物體所受的外力依次進(jìn)行分析。在分析的過(guò)程中，要注意研究對(duì)象運(yùn)動(dòng)的連續(xù)性與可能性。研究對(duì)象運(yùn)動(dòng)的連續(xù)性：當(dāng)物體從一種運(yùn)動(dòng)變化成為另外一種運(yùn)動(dòng)的時(shí)候，就需要對(duì)兩種不同運(yùn)動(dòng)的速度、位移以及加速度等相關(guān)物理量進(jìn)行確定與計(jì)算；研究對(duì)象運(yùn)動(dòng)的可能性：在一定環(huán)境下物體運(yùn)動(dòng)有可能會(huì)出現(xiàn)各種類(lèi)型的狀態(tài)，而在力學(xué)綜合題的解題過(guò)程中要對(duì)所有可能出現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行分析，以便對(duì)研究對(duì)象的受力狀態(tài)進(jìn)行最為準(zhǔn)確的判斷。在對(duì)物體完成受力與運(yùn)動(dòng)分析后就可以利用已學(xué)的物理力學(xué)定理，結(jié)合題目中給出的條件，羅列方程解答。

三、解題思路需要慣性思維

確定了研究對(duì)象，接下來(lái)要確定解題思路。學(xué)生在解答力學(xué)綜合題的過(guò)程中必須擁有完整、明確的解題思路。在面對(duì)不同類(lèi)型的力學(xué)題目時(shí)，要做到心中有數(shù)，哪類(lèi)題目需要使用哪個(gè)知識(shí)點(diǎn)，哪個(gè)問(wèn)題需要用到哪個(gè)公式等。因此在這一步，教師要引導(dǎo)、訓(xùn)練學(xué)生養(yǎng)成慣性思維。例如，當(dāng)學(xué)生遇到題目中有關(guān)于物理量瞬時(shí)關(guān)系方面的題目，就應(yīng)考慮使用牛頓第二定律；當(dāng)遇到題目中對(duì)某一單一物體進(jìn)行研究時(shí)，則應(yīng)該考慮使用能量守恒定律與動(dòng)能守恒定律；當(dāng)遇到題目中出現(xiàn)時(shí)間問(wèn)題，則應(yīng)該考慮使用動(dòng)量定律；當(dāng)遇到題目中有關(guān)于相互做功的物理關(guān)系，則應(yīng)該考慮使用能量守恒定律與動(dòng)能守恒定律，特別是在物體存在相對(duì)位移的情況時(shí)則應(yīng)該優(yōu)先重點(diǎn)考慮使用能量守恒定律。

在學(xué)習(xí)力學(xué)時(shí)，教師要教會(huì)學(xué)生總結(jié)力學(xué)規(guī)律，并加以訓(xùn)練，這樣學(xué)生才能在從題干中獲取有價(jià)值的信息后，第一時(shí)間選擇合適的力學(xué)規(guī)律來(lái)解答，從而全面提升解題效率。

四、剖析受力分析圖，掌握解題技巧

確定了解題思路后，學(xué)生在解題過(guò)程中還會(huì)遇到一個(gè)難點(diǎn)—— 解讀受力分析圖。往往很多學(xué)生的解題思路是對(duì)的，但是他們的受力分析圖卻沒(méi)有畫(huà)對(duì)。因此，教師在訓(xùn)練學(xué)生解答力學(xué)綜合題時(shí)，一定要教會(huì)學(xué)生注意選擇相應(yīng)的技巧來(lái)深入分析圖形中的受力狀態(tài)。在對(duì)受力圖進(jìn)行分析時(shí)，首先要關(guān)注研究對(duì)象所受的外力，并且將其從研究對(duì)象所受到的原始力中篩選出來(lái)。現(xiàn)以一力學(xué)綜合題案例來(lái)對(duì)受力分析圖的分析研究進(jìn)行列舉。如圖 1 所示，有一條長(zhǎng)度為 5 m 的繩子，該繩子兩端分別系在豎立在地面上的兩根桿子上，桿子之間距離為 4 m，繩子兩端與桿子的系點(diǎn) A 點(diǎn)與 B 點(diǎn)上都掛著一個(gè)光滑的輕質(zhì)掛鉤，其下連著一個(gè)重力為 12 N 的物體，（1）請(qǐng)問(wèn)，當(dāng)重物處于（下轉(zhuǎn)第166頁(yè)）（上接第158頁(yè)）平衡狀態(tài)時(shí)，繩子的張力為多少？（2）假如 A 點(diǎn)往下稍微移動(dòng)一點(diǎn)，那么在重物重新恢復(fù)平衡時(shí)，繩子與水平面的夾角會(huì)如何變化？細(xì)繩的張力會(huì)變大、變小還是不變？

圖1 圖2 圖3

分析圖 1 可以得出，這一受力圖表示的是三力平衡，因此需要使用關(guān)于三力平衡的相關(guān)知識(shí)來(lái)解答。在解題的過(guò)程中首先要明確受力的對(duì)象，對(duì)力進(jìn)行分析，然后再將物體的受力圖畫(huà)出來(lái)，最后列出方程式。

問(wèn)題（1）可以有兩種解答方法。

解法 1：從圖 1 可以得知，該重物同時(shí)受到來(lái)自三個(gè)方向的力，通過(guò)平衡條件可以得知，兩個(gè)拉力的合力 F 以及 F' 的大小相同，并且方向相反。將兩個(gè)不同方向的拉力作為鄰邊作平行四邊形，如圖 2 所示，在圖 2 中 △ADC 與 △OEG 相似，因此可以得出方程式 ，最后算出 T=10 N。

解法 2：將重物作為受力對(duì)象，如圖 3 所示。假設(shè)兩桿之間的距離為 S，繩子的總長(zhǎng)度為 L，重物右側(cè)的繩子長(zhǎng)度為 L1，重物左側(cè)的繩子長(zhǎng)度為 L2，由題目可以得知 S=4 m，L=5 m。由數(shù)學(xué)幾何知識(shí)可以得知，S=L1cosα+L2cosα=Lcosα，可以計(jì)算得出 cosα=S/L= 4/5，則得 sinα=3/5，根據(jù)平衡條件對(duì)重物的受力情況進(jìn)行分析可以得知，兩個(gè)繩子的拉力的合力與重力相等，因此存在 ，因此可以計(jì)算得出 。

問(wèn)題（2）解答：如果 A 點(diǎn)稍微往下移動(dòng)一些，兩桿之間的距離 S 與細(xì)繩的總長(zhǎng)度 L 并沒(méi)有發(fā)生變化，而從 cosα=S/L 可以得知，α 不變，因此繩子的張力也不會(huì)改變。

高中物理的力學(xué)綜合題是十分重要且關(guān)鍵的，它已經(jīng)成為了高中物理考試的重點(diǎn)之一，該類(lèi)型題目對(duì)于檢驗(yàn)學(xué)生掌握物理力學(xué)知識(shí)水平有著十分重要的參考價(jià)值。因此，教師要針對(duì)力學(xué)綜合題的特點(diǎn)有針對(duì)性的開(kāi)展解題訓(xùn)練，讓學(xué)生從讀題開(kāi)始，確定研究對(duì)象，獲取明確的解題思路；正確剖析受力分析圖，從而掌握解題技巧，全面提升學(xué)生在力學(xué)綜合題的得分率。

【參考文獻(xiàn)】

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[3]鄭曉宏.如何做好高中物理教學(xué)中力學(xué)的生活化教學(xué)[J].課程教育研究，2016（10）

（責(zé)編 韋 力）