高中物理力學解題技巧及其應用研究

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摘 要：力學知識是高中物理學科中的重點和難點，很多高中生在學習的過程中都會感到力不從心。為了提高高中生的力學學習水平，我們必須掌握科學的力學解題技巧，并將其應用到實際的解題過程中。

關鍵詞：力學知識；高中物理；解題技巧

物理是高中階段理科的基礎學科之一，高中物理對學生的知識應用能力提出了更高的要求。力學是高中物理知識中的重要組成部分，對學生來說也是內容較多、難以了解的一部分內容。其中高中物理的力學部分包含著動力學和靜力學以及牛頓運動定律等相關知識，更是涉及眾多的力學分析，多數學生會覺得力學知識晦澀難懂。因此，在高中物理教學中，教師應當教會學生正確的解題技巧和方法，幫助學生真正學好高中物理知識。

一、高中物理力學知識學習方法

第一，歸納和總結力學知識中常見的力學模型，為物理解題奠定基礎。常見的高中物理力學模型有以下幾種類型：一是連接體模型，只借助細繩或者細桿將物體連接起來的物體組，或者將幾種物體直接疊放起來，形成多個物體組；二是斜面模型，物體在斜面上的受力情況主要是受到摩擦力和傾角的影響；三是輕繩、輕桿模型，輕繩模型僅僅可以承受拉力，而輕桿模型既可以承受拉力，也可以承受壓力和來自任意方向的受力；四是超重模型和失重模型，超重或者失重狀態下的中心受力方向都要被考慮在內；五是碰撞模型，要明確動量守恒定律及其實際應用，明確碰撞發生之后系統的功能不可大于碰撞之前系統的功能；六是人船模型，主要是在靜態下出現相對運動的狀態，運動方向需符合動量守恒定律。教師應當讓高中生明確常見的力學模型及其實際應用情況，使他們在解決物理力學問題的過程中達到簡化問題的效果。

第二，明確高中物理力學問題的基本分析方法，以找出正確的解題思路。高中物理力學知識涉及摩擦力、彈力、重力、引力、電場力等幾種類型，學生需要結合上文中的幾種力學模型展開受力分析，其中的分析方法可以分為以下幾種：其一，判斷力存在性方法，結合力學題目中的信息進行分析，如以彈力—摩擦力的順序考慮問題；又如相互垂直力達到最大值等，都是常見的判定分析方法。其二，判定受力方向的方法，同一直線定方向、計算結果為標量；分量方向如果不好判定，應當結合各種結果來判定。其三，針對力的隔離法和整體法來判定，隔離法主要是在狀態相同的情況下對內力進行研究，整體法是在不同受力情況下了解外力。其四，根據力運動趨勢進行判定，這種方法需要結合加速度和運動軌跡等情況來判定。通過這幾種不同的力學分析方法，學生就可以在建立科學力學模型的基礎上，列出力學題目中的受力方程，進而為正確解題打好基礎。

二、高中物理力學問題解題技巧及其應用

1.了解力學特征，明確解題程序

在力學問題解題過程中，高中生必須要結合具體的力學知識分層解決力學問題，逐步破解力學知識的重點和難點，進而找出正確的解題思路，達到解決力學問題的目的?；诹W問題復雜性和抽象性的特征，其解題程序應當分為以下幾個步驟：首先，結合題目給出的信息選擇受力分析的對象，并對其進行受力分析和運動分析，結合分析對象的物理過程來分段研究，以明確解題思路；其次，在明確解題思路之后，需要選擇力學規律、性質和相關的解題方法來對不同階段的力學分析進行解答，并結合已知信息列出物理方程；然后，充分挖掘已知信息中的潛在力學條件，結合具體問題進行分析，構建輔助方程式，并通過物理方程達到力學問題解題的目的。在力學問題解題程序的實際應用過程中，有時候也不必嚴格按照這個程序進行解題，而是要具體問題具體分析，注意程序運用的靈活性。

2.豐富解題方法，掌握解題技巧

常見高中物理力學解題方法主要有圖像法和分析法。其中圖像法要求學生在充分了解題目信息、分析對象的基礎上，確定物體承受的內力和外力情況，而且在分析的過程中受力分析和受力處理不能同時進行，而是從整體上構建分析對象的受力圖，挖掘題目中的關鍵信息，進而正確解決力學問題。對于分析法來說，其解題技巧的出發點與圖像法存在著不同之處，分析法主要是從未知參數數量入手，結合題目中給出的條件來列出力學方程式，同時還要詳細分析題目信息中的未知量，以達到收集到足夠信息的程度。

例題：一個連同裝備總質量為m=100千克的宇航員，在距離飛船s=45米處與飛船處于相對靜止狀態。宇航員背著裝有質量為m0=0.5千克氧氣的貯氧筒，可以將氧氣以v=50米/秒的速度從噴咀噴出。為了安全返回飛船，必須向返回的相反方向噴出適量的氧，同時保留一部分氧供途中呼吸，且宇航員的耗氧率為：r=2.5×10-4千克/秒。試計算：噴氧量應控制在什么范圍？返回所需的最長和最短時間是多少？

總而言之，為了幫助學生更好地學習力學知識，教師應當引導學生在明確解題程序、掌握解題技巧的基礎上，運用圖像法和分析法等多種力學問題解題方法，鍛煉高中生的力學解題能力，進而為高中生的物理學習奠定基礎。

參考文獻：

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