高中物理力學(xué)易錯(cuò)點(diǎn)歸類(lèi)及解題技巧

【摘 要】高中物理教學(xué)中，力學(xué)是一個(gè)重要的組成部分。要引導(dǎo)學(xué)生學(xué)好力學(xué)，就需要幫助學(xué)生對(duì)力學(xué)有一個(gè)深刻的理解，對(duì)力學(xué)中的易錯(cuò)點(diǎn)進(jìn)行歸納和梳理，掌握每一類(lèi)題型的解題方法。

【關(guān)鍵詞】高中物理;力學(xué);易錯(cuò)點(diǎn);解題技巧

【中圖分類(lèi)號(hào)】G633.7 ?【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A ?【文章編號(hào)】1671-8437（2021）10-0054-02

高中物理力學(xué)學(xué)習(xí)要結(jié)合具體的應(yīng)用場(chǎng)景，也就存在多種不同的題型。這些題型中有幾種屬于易錯(cuò)題，對(duì)易錯(cuò)題的易錯(cuò)點(diǎn)進(jìn)行分析和理解，有助于學(xué)生更好地把握本章節(jié)內(nèi)容。本文將對(duì)高中物理力學(xué)中幾種常見(jiàn)的錯(cuò)題進(jìn)行梳理，并借助典型例題進(jìn)行講解分析，為進(jìn)一步解相關(guān)習(xí)題提供方法。

1 ? 題型一：追及問(wèn)題

追及問(wèn)題有很多需要注意的地方，需要進(jìn)一步根據(jù)其相關(guān)情況進(jìn)行分析總結(jié)。其中的一個(gè)常見(jiàn)的易錯(cuò)點(diǎn)就是學(xué)生沒(méi)有進(jìn)行分類(lèi)討論，也就是沒(méi)有將習(xí)題分析與實(shí)際應(yīng)用結(jié)合起來(lái)，這樣就導(dǎo)致一些學(xué)生在做題的時(shí)候沒(méi)有考慮實(shí)際情況，出現(xiàn)錯(cuò)誤。

例1：小明和小劉都駕車(chē)從 S 地前往 P 地，其中小明以12m/s的速度前進(jìn)，小劉以4.8m/s的速度前進(jìn)，兩人均勻速行駛。小明追上小劉之后，開(kāi)始以0.6m/s2的加速度剎車(chē)，從小明剎車(chē)的時(shí)間開(kāi)始算起，問(wèn)小劉多長(zhǎng)時(shí)間能夠追上小明？

易錯(cuò)點(diǎn)分析：這道題是一道典型的追及問(wèn)題，其中的常見(jiàn)易錯(cuò)點(diǎn)是學(xué)生會(huì)根據(jù)兩人的位移關(guān)系或者時(shí)間關(guān)系建立等式，也就是將時(shí)間用 t 表示，然后代入求解，最后解得小劉追及小明的時(shí)間。用這種方法，學(xué)生可以求出小明用時(shí)為24s，但是這個(gè)時(shí)間大于小明的總用時(shí)20s，這樣就容易導(dǎo)致求解錯(cuò)誤[1]。

本題的正確解法：先設(shè)小明剎車(chē)用時(shí)為 t明 ，則有t明 =

s，小明在剎車(chē)時(shí)間段的位移是x明 ==

=120 m。在追及小明的這段時(shí)間內(nèi)，小劉共行進(jìn)的位移為 x劉 = t明v劉 = 4.8×20= 96m。可以明顯看出

x劉< x明 ，這就說(shuō)明在小明停車(chē)之后，小劉還是沒(méi)有追上小明。這時(shí)候小劉還需要在小明已經(jīng)停車(chē)的情況下行進(jìn)一段距離，要行進(jìn)的位移為 x明 -x劉=120m?96m=24m ，需要行駛的時(shí)間為 t2 ==5s，則小明追上小劉需要的總時(shí)間 t= t明+t2=25s。

解題技巧：對(duì)這一類(lèi)問(wèn)題，一些學(xué)生不太熟悉，這主要是由于這些學(xué)生沒(méi)有動(dòng)態(tài)地進(jìn)行分析，很多時(shí)候不只是簡(jiǎn)單地設(shè)方程，沒(méi)有考慮其中可能存在停車(chē)的情況。對(duì)這道題，很多學(xué)生沒(méi)有進(jìn)行分類(lèi)討論，也就是沒(méi)有對(duì)小明停車(chē)之后的那一段運(yùn)動(dòng)情況進(jìn)行分析。解這一題需要分別進(jìn)行分析，然后將時(shí)間相加，得到總時(shí)間[2]。

2 ? 題型二：彈簧和橫桿類(lèi)問(wèn)題

彈簧和橫桿類(lèi)的問(wèn)題是高考很重要的一個(gè)考點(diǎn)，解這一類(lèi)問(wèn)題需要進(jìn)行詳細(xì)的梳理。這里面最重要的就是要做好不同情況下的受力分析，還要對(duì)彈力進(jìn)行分析，要準(zhǔn)確判斷受力方向，進(jìn)行全面的受力分析。

例2：有兩個(gè)物塊 A1、A2 ，質(zhì)量為 m ，還有兩個(gè)物塊 B1、B2 ，這兩個(gè)物塊的質(zhì)量為3m，其中 A1 和 A2 用一個(gè)輕桿支撐，而 B1 和 B2 是用一個(gè)彈簧連接。這四個(gè)物體都被放在物體M上面，處于平衡狀態(tài)（見(jiàn)圖1）。根據(jù)題干中的情況進(jìn)行分析，如果突然將支撐板 M 撤掉，物塊都將會(huì)向下加速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)將A1的加速度設(shè)為 a1 ，A2 的加速度設(shè)為 a2 ，B1 的加速度設(shè)為 a3 ，B2的加速度設(shè)為 a4 ，這四個(gè)物體的加速度分別應(yīng)該是多少？

易錯(cuò)點(diǎn)分析：這道題的常見(jiàn)易錯(cuò)點(diǎn)是對(duì)兩種彈力沒(méi)有很好理解，第一種就是輕桿的彈力，第二種就是彈簧的彈力。輕桿的彈力是可以隨時(shí)轉(zhuǎn)變方向的，彈簧的彈力不會(huì)瞬間變化，而是需要一些時(shí)間，這就需要進(jìn)一步分析。對(duì)瞬時(shí)分析的習(xí)題就需要認(rèn)為彈簧的彈力并沒(méi)有發(fā)生變化，但是有一些學(xué)生會(huì)認(rèn)為已經(jīng)發(fā)生變化，進(jìn)而出現(xiàn)一些錯(cuò)誤[3]。

本題的正確解法：首先 A1 和 A2 用一個(gè)輕桿支撐，在撤掉 M 的瞬間，這兩者的加速度是一致的，由于此時(shí)這兩個(gè)物塊都是受到重力，所以可以根據(jù)牛頓第二定律進(jìn)行分析，直接得到相應(yīng)的加速度，也就是 a1 = a2 =g。B1 和 B2 則是用一個(gè)彈簧連接，這時(shí)候進(jìn)行分析就需要認(rèn)為其彈簧的彈力不突變。對(duì)于 B1 來(lái)說(shuō)，就是加速度為0，也就是 a3 =0;對(duì)于 B2 來(lái)說(shuō)，則是支持力瞬間變化，也就是 M 對(duì)其支撐消失。由于受到的彈簧彈力和重力都沒(méi)有發(fā)生變化，所以對(duì) B2 來(lái)說(shuō)，則產(chǎn)生了一個(gè)2g 的加速度。綜合分析來(lái)看就是 a1 = a2 = g，并且 a3 =0， a4 =2g。

解題技巧：在具體講授這類(lèi)習(xí)題時(shí)，需要及時(shí)為學(xué)生講解這些問(wèn)題，幫助學(xué)生加深對(duì)彈簧、輕桿等物體的理解，這樣學(xué)生就可以進(jìn)一步熟悉相關(guān)模型，在此基礎(chǔ)上，更好地進(jìn)行受力分析。通過(guò)這樣的習(xí)題，學(xué)生可以進(jìn)一步分析彈性形變，深入了解相關(guān)的物理情境，進(jìn)而提高自身的解題能力和分析能力[4]。

3 ? 題型三：臨界問(wèn)題

在高中物理力學(xué)學(xué)習(xí)中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一些臨界問(wèn)題，這些臨界問(wèn)題一直都是對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)比較難的問(wèn)題，教師需要及時(shí)進(jìn)行相關(guān)的分析和學(xué)習(xí)，也就是對(duì)臨界問(wèn)題結(jié)合具體情況進(jìn)行分析。對(duì)這類(lèi)問(wèn)題，學(xué)生長(zhǎng)期存在一些問(wèn)題，主要是不能根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行分析，對(duì)臨界情況掌握不好。臨界問(wèn)題是高考的重要內(nèi)容，學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)一定要對(duì)這類(lèi)問(wèn)題進(jìn)行詳細(xì)分析，重點(diǎn)是找到所有可能的情況，注意找出其中的變量和不變量，然后據(jù)此畫(huà)出圖形，依據(jù)受力分析圖進(jìn)行分析[5]。

例3：如圖2，在一個(gè)傾斜角是 45°的斜面上，有一個(gè)圓球，這個(gè)圓球用細(xì)繩懸掛，頂端系在斜面的頂點(diǎn) O 上，已知小球 M 的質(zhì)量為5kg ，當(dāng)斜面以加速度2g 向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，細(xì)繩對(duì)小球的拉力是多少？（g 取值為10m/s2）

易錯(cuò)點(diǎn)分析：對(duì)這道題，中學(xué)生的常見(jiàn)錯(cuò)誤是沒(méi)有考慮小球的位置因素對(duì)受力分析的影響，直接用正交分解和牛頓第二定律進(jìn)行分析，這就導(dǎo)致做題錯(cuò)誤。解答這道題時(shí)，需要先分析出在斜面運(yùn)動(dòng)過(guò)程中細(xì)線(xiàn)并不是一直保持45°角度，而是不斷變化，然后運(yùn)用臨界法進(jìn)行分析研究，再分別結(jié)合具體情況進(jìn)行計(jì)算求解。

本題的正確解法：斜面向右運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，當(dāng)加速度到某一特定值的時(shí)候，就會(huì)出現(xiàn)斜面對(duì)小球的支持力減少到0的情況。這時(shí)候0就是一個(gè)臨界值，根據(jù)牛頓第二定律進(jìn)行分析，可以得出 FT cosθ = ma1，F(xiàn)'Tsinθ = mg，由于此時(shí)的傾斜角為45°，所以可以直接將其代入得出結(jié)論，此時(shí)的加速度為 g 。當(dāng)加速度達(dá)到2g時(shí)，小球已經(jīng)脫離斜面，小球的細(xì)繩與水平方向的夾角為 α ，然后根據(jù)圖3進(jìn)行分析，再根據(jù)牛頓第二定律進(jìn)行分析研究，得出有效的結(jié)論：這時(shí)候有 F'T cos α = m·2g，F(xiàn)'Tsin α = mg，由此得出 F'T =N。

圖3 ?臨界問(wèn)題分析

解題技巧：這一類(lèi)問(wèn)題就是臨界類(lèi)問(wèn)題，分析這一類(lèi)問(wèn)題要畫(huà)圖，也可以實(shí)際進(jìn)行動(dòng)手實(shí)驗(yàn)。只有真正了解具體物理場(chǎng)景，并做好其中的受力分析，才能順利求解此類(lèi)問(wèn)題。要注重在解題過(guò)程中培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)態(tài)思維，而不是一成不變地看問(wèn)題。

綜上所述，易錯(cuò)題的錯(cuò)誤原因主要是沒(méi)有結(jié)合實(shí)際應(yīng)用情況進(jìn)行分析，沒(méi)有了解具體的物理情境的分析情況，以及對(duì)分類(lèi)討論和臨界情況分析的疏漏。因此，要做好高中物理力學(xué)教學(xué)，就要將力的概念具像化，引導(dǎo)學(xué)生將理論與實(shí)際聯(lián)系，提高學(xué)以致用的能力，進(jìn)一步提高解題能力和分析能力，培養(yǎng)物理思維，提升綜合能力和素質(zhì)。

【參考文獻(xiàn)】

[1]李瑩瑩.高中物理力學(xué)解題技巧之我見(jiàn)[J].數(shù)理化解題研究，2020（31）.

[2]藍(lán)春杰.高中物理力學(xué)解題中整體法的運(yùn)用研究[J].數(shù)理化解題研究，2020（24）.

[3]張海龍.高中物理力學(xué)綜合題的解題技巧初探[J].新課程，2020（33）.

[4]劉婷玉.高中物理力學(xué)解題策略思考[J].中學(xué)生數(shù)理化（教與學(xué)），2020（8）.

[5]王文海.高中物理力學(xué)綜合題的解題技巧研究[J].中學(xué)生數(shù)理化（自主招生），2020（Z1）.

【作者簡(jiǎn)介】

馬亮（1982～），男，山東淄博人，本科，中學(xué)一級(jí)教師。研究方向：物理教學(xué)。