謝冬樂
摘 要: 力學是高中物理的重要組成部分,是高考必考題,并且在分值上也占據著一定的比例,正確掌握力學知識點的解題技巧,對于提高同學的高考成績具有重要意義。在本次研究中,本文針對高中物理力學知識點,對其解題策略進行了分析,在掌握解題的基本步驟之后,對如何正確的解答物理力學知識點問題進行了研究,希望能對同學學習有所幫助。
關鍵詞: 高中物理;力學解題;解題步驟
前言:高中階段物理的學習難度大,這是因為物理本身具有很強的抽象性,同學們難以快速掌握其中的要點。但是在實際上,高中物理知識點的解題具有一定的策略,按照特定的方法就可以快速幫助同學理清思路,尋找問題的正確答案,這一點在力學知識點學習中同樣適用。
一、高中物理力學解題策略的基本流程
高中物理力學知識點的解題流程與其他科目類似,在得到問題之后,同學們需要先做好審題,了解問題中的已知項,之后根據習題中提出的問題,在腦海中建立解題模型,再開展相應的問題解答,這個流程主要包括:
(1)審題并確定研究的對象。一般在解答力學問題時,同學們需要先確定習題中所存在的受力問題,很多同學在解題過程中都會被多個受力對象所干擾,這也是習題解答的難點,由于無法確定物體的受力,導致同學的解題思路出現偏差。針對這一問題,同學們在分析物體受力情況時,需要先選定一個已知量較多的研究對象,了解該對象在習題環境中的受力特征,確定受力平衡關系,再逐漸推導其他物體的受力情況[1]。
(2)建立受力模型。在確定某物體時研究對象之后,就需要結合題意來構建相應的力學模型。以懸掛在半空的小球為例,這個小球會受到拉力、重力等多種力的影響,但是小球的受力與繩子的受力情況是不同的,兩者之間不能混淆[2]。同時在構建受力模型時,必須要堅決杜絕“想當然”的思想,除非是題目明確提出的受力環境,否則摩擦力、重力等都應該成為力學試題的題眼,不能忽視。
(3)結合教材。在高中物理力學習題解答中,任何問題的力學特征都能在教材中發現出處。所以在解題過程中,同學們需要及時的將習題解題思路回歸到教材上,其中包括物體受力的分解、力的圖示等,通過明確這些條件,能夠快速分解物體力學特征,不會出現遺漏。
二、高中物理力學解題策略的實際應用研究
(一)詳細掌握物體的受力特征
在解答高中物理力學問題時,同學們首先要通過仔細的審題,了解問題中的已知條件,并進一步考慮物體的受力特征。根據上文研究結果,在受力特征的研究中,需要確定物理受到了哪些外力,還應該確定存在哪些原始力,這樣才能更詳細的掌握其受力情況。
例題1:一個繩子的長度是5m米,將它系在間距為4米的兩根長桿的頂端,這兩根長桿頂端的點分別記為A點、B點;在繩子上懸掛一個物體,該掛鉤是光滑輕盈的,在掛鉤上還需要懸掛一個質量為12N的物體,若繩子處于平衡狀態,那么繩子的張力T是多少?
從問題來看,這個問題主要考察同學們的三力平衡的知識點,那么按照上文提出的解題步驟,在解答這個問題時,可以按照下列步驟進行。首先,需要確定整個問題的受力對象,并對物體的受力情況進行分析,之后通過受力圖來確定力學知識點的方程式,最后通過力的平衡來對整個問題內容進行分析。基于這一點,這道問題可以確定掛鉤是研究對象,并制作其受力圖(見圖1)。按照問題所提出的已知條件,確定細繩與水平之間存在夾角,假設夾角的大小為α,此時回歸教材,根據所學習的知識點(力學平衡條件)得出結論:F=2Tsinα,其中F=12。在將受力圖中的繩子延長之后,就可以快速確定其中存在的幾何條件,這樣就可以建立研究關系式:sinα=3/5,之后將該公式帶入到第一個公式中,計算得出T=10N。
(二)多角度剖析力學特征
在力學問題的解答中,可以從“從整體到局部”的角度來分析問題中的力學特征問題,以下列習題為例:
加入在均勻想做的電場強度下(電場強度為E)懸掛著兩個小球,兩個小球的質量均為m,但小球a的電荷量為+2q,小球b的電荷量為-q,兩個小球用絕緣繩懸掛(具體結構件圖2)。在不考慮繩子重力的情況下,當兩個小球達到平衡狀態時,它們的位置關系是什么樣的?
在解決這個問題時,需要先確定受力對象,而根據之前對問題的描述,可以確定受力對象,就是小球a、b。在問題的分析中,根據教材的相關知識點,電場的方向向左,所以兩個小球的晃動方向將會向左運動,因此可以排除選項A。同時,物理公式中有F=Eq的關系,并且兩個小球的電荷量存在明顯差異,所以在電場E中,兩個小球的受力不相同。此時回到問題,發現選項B、C、D的方向相同,但是夾角不同,此時將兩個小球視為一個整體,設整體垂向夾角為α,則有關系式:,之后單獨分析小球b的受力情況,假設其夾角為β,則有關系式:,根據這兩個關系式可以判斷,α<β,所以就可以直接決定正確答案,選擇C。
在上述問題的解題過程中,同學們需要先明確整體受力與局部受力的區別,在問題解題過程中解決受力對象混淆的問題,快速尋找到問題的正確答案。
結論:在高中物理力學解題中,同學們首先要更正心態,不要認為物理是一門難學的課程,這樣才能堅定自己學習的信心。同時在問題的解題中,需要聯系課本中的知識點,不斷從已知條件中了解物體的受力,并根據受力情況回歸課本,最終了解力學習題中的知識結構,最終尋找到問題的正確答案。
參考文獻
[1]肖霂煊.整體法在高中物理力學解題中的運用[J].考試與評價,2017(07):47-48.
[2]周梅佳佳.淺談高中物理力學問題的解題技巧[J].科學大眾·科學教育,2017(57):148-149.