淺析高中物理板塊模型多對象、多過程問題

李紅

板塊模型中多對象、多過程是高中物理的高頻考點，在這種模型中涉及到了物體之間的速度關系、位移關系、時間關系、相互作用之間的關系、相對運動關系、能量關系等高考考點。此問題較為復雜繁瑣，過程多變。在高中物理教學中，老師們發現學生呈現一種“一聽就懂，一做就錯，一過就忘”的現象。因此教師要對此類問題進行深入研究，幫助學生尋找解決本類問題的策略，在理解的基礎上運用到此類問題，從而提高學生的物理思維能力。本文就多對象、多過程動力學問題深入分析成都七中2019屆老師原創的一個壓軸計算題，得到一種解決策略，與大家分享。

解決復雜的動力學問題，運用高中物理中學生難以理解的多對象、多過程、多結構、多關系、多變化的綜合動力學問題。

1.受力分析是解決問題的基礎

對物體進行受力分析：首先要把物體從環境中隔離出來，然后分析物體受到各個作用力的大小和方向。受力分析與運動分析相輔相成，是解決板塊模型問題的基礎。物體受到的常見的作用力包括重力、彈力、摩擦力、靜電力、磁場力（安培力、洛倫茲力）等。進行受力分析的一般順序為“一重二彈三摩擦四其他”。非接觸力包括重力、靜電力、磁場力（安培力、洛倫茲力）等;接觸力包括彈力、摩擦力等。

2.運動分析是解決問題的關鍵

板塊模型涉及到多個物體，由于各個物體運動情況不一樣，因此要對各個物體進行運動分析。受力分析后，結合受力特點，確定物體運動性質。選取研究對象（整體隔離）和運動過程，分析各個過程中初速度、末速度、加速度、位移和時間的關系。確定各參數之間的關系，利用動力學觀點求出未知的物理量。

通過“庖丁解牛”將每個過程分開，若單獨的看每一個過程的運動分析就簡單的多。

3.能量分析是解決問題的捷徑

在多對象、多過程問題中涉及到多種能量關系的轉化，高中物理中主要涉及以下功和能的關系。重力做功等于重力勢能的改變;彈力做功等于彈性勢能的改變;電場力做功等于電勢能的改變;合外力做功等于動能的變化量;滑動摩擦力做功與熱量的關系，除了重力、彈力做功與機械能的關系;克服安培力做功與電能、焦耳熱的關系。

通過對這個例題的分析，板塊模型題這類問題屬于力學綜合題，涉及物理量較多，過程較為復雜，但通過對大量此類習題的深入分析，解決這種多過程問題是高考的熱頻考點，因此高三學生必須強化訓練。解答本類問題的基本思路歸納為：受力分析→運動分析→功能關系分析。將整個復雜過程如“庖丁解牛”一樣，化繁為簡，再利用動力學觀點對每個過程進行計算求解，最后利用能量觀點綜合分析求解。