


【摘 要】在高中階段,物理是重要學科之一,力學屬于高中物理的關鍵基礎知識,對物理學習具有重要的影響和作用。所以,對于高中物理力學問題,教師需關注學生對力學解題技巧的學習掌握,使學生的解題效率和準確性可以得到充分保證,提高學生物理學習效率。鑒于此,本文以高中物理力學為中心,對力學解題技巧及應用進行分析探討。
【關鍵詞】高中物理;力學;解題技巧
【中圖分類號】G633.7? 【文獻標識碼】A? 【文章編號】1671-8437(2021)22-0175-03
高中物理學科學習難度較大,同數學、化學等學科也聯系緊密,具有較強的綜合性。力學屬于高中物理的關鍵知識,力學問題屬于物理問題的關鍵內容,教師需重視學生對力學問題的理解、判斷能力的鍛煉與提升,以及解題技巧的指導,使學生可以快速正確地解決力學問題,為學生綜合能力的提升奠定基礎。
1? ?運用基礎概念,培養物理思維
高中物理教學中,力學的概念知識是力學知識的關鍵內容,學生需充分理解掌握并靈活運用這部分知識,以對有關力學的問題做出快速正確的解答,鍛煉自己的發散思維。如牛頓第一、第二定律是最具代表性的力學基礎知識,若缺乏深入理解以及系統區分,學生則較易發生混淆。所以,力學解題技巧教學需基于基礎概念知識,以各物理量之間的關系為主,引導學生深入思考分析問題,這樣才能在解題過程中,鍛煉學生創新思維,培養學生的物理思維。
如題:關于以下物理現象,正確選項為( )。
A.賽車裝備大功率發動機后,速度比老式螺旋槳飛機更快。由此可知,減少物體質量,可以獲得慣性。
B.槍口射出的子彈,經一段距離后,無法穿透西紅柿,由此可知,子彈慣性不斷減小。
C.貨車行駛到各站點,需卸下或裝載貨物,會導致慣性發生改變。
D.行駛中的摩托車,轉彎情況下,駕駛員在控制速度的同時,身體會適當傾斜,這是為了控制人與車的慣性,保證安全行駛。
解答慣性問題,需基于牛頓第一、第二定律進行思考分析,以物體慣性同質量的關系為主,對應物體慣性的唯一量度是質量。所以,A選項,對速度產生影響的關鍵在于動能增加,同慣性并不存在關系;B選項,由于動能相對較小,慣性并不會發生變化;D選項,轉彎情況下,整體慣性并未發生變化。鑒于此,C選項為正確選項[1]。
2? ?仔細認真審題,發散解題思維
部分物理問題會給出一個或多個基礎條件,少數問題甚至會提供多個物理過程,因此,認真仔細審題顯得尤為關鍵。學生需要基于對已知條件的充分了解,發現題目隱含的條件,從而尋求解決問題的方法技巧。審題時,需對物理系統的受力做出準確分析,換算單位,對結果是否合理做出準確判斷。之后,對習題涉及的求解主體,以抽象思維進行分析思考,將題目轉化為物理圖景,有利于對題目涉及的運動規律做出快速準確的分析,明確求解思維,實現解題思維的有效發散,充分保證解題效率[2]。
如題:如圖1,地面放置疊放的A、B物體,力F分別作用于A、B物體,此時,A、B全部保持靜止狀態,分析A、B物體所受摩擦力情況。
解題時,需做出準確的受力分析圖,力F作用于A物體的情況下,A相對于B存在向右運動的趨勢,B相對于A則存在向左運動的趨勢,因此,A所受摩擦力方向向左,且同F保持相等。B受到A方向向右的靜摩擦力,大小同F保持相等。由于A、B保持相對靜止狀態,B存在向右運動趨勢,因此,B受到地面向左靜摩擦力Fμ,大小同F保持相等,如圖2。
F作用于B的情況下,B相對于地面存在向右運動趨勢,因此,B受到地面向左靜摩擦力Fμ,大小同F保持相等。若A受到B摩擦力作用,則無法保持靜止狀態,因此,A、B兩物體并不存在摩擦力作用,如圖3。
3? ?深入掌握知識點,靈活運用知識
高中生需學習掌握的物理力學知識內容相對較多,而且與力學有關的部分綜合性題目,側重于考查學生對不同定律的深刻理解和綜合運用,以此鍛煉學生判斷能力、邏輯推理能力和抽象思維能力。解答力學問題時,需對部分相對復雜的受力做系統分析,這也是許多學生較難理解掌握的關鍵知識點。解題時,學生需對各階段物體受力進行思考分析,運用力學知識做出受力分析圖,并明確正確的解題思路,使解題效率和準確性得到有效提高。通常而言,關于加速度與瞬間關系等方面的問題,需運用牛頓定律進行解答,唯有對知識點深入理解掌握,方可做到對知識的靈活運用,保證解題效率[3]。同時,學生需對題目已知條件進行思考分析,充分了解物理過程,構建相應的物理情境。物體運動過程中所處階段不同,表現出的規律也不同,務必對規律性有充分認知,方可明確合理的解題技巧方法。
如題:水平且長度足夠的軌道上,列車保持勻速行駛狀態,車廂內一名乘客豎直向上跳起的情況下,落點仍舊保持原位,具體原因是( )。
A.乘客跳起的情況下,車廂內空氣提供向前的力,使其保持向前運動。
B.乘客跳起的情況下,車廂提供向前的摩擦力,使其保持向前運動。
C.乘客跳起的情況下,列車繼續保持向前運動,所以落點向后,由于時間相對較短,距離微小,不明顯。
D.乘客跳起的情況下,水平方向同列車水平速度保持相同。
對于此題,乘客豎直向上起跳的情況下,可以看作是豎直方向的上拋運動,水平方向的乘客不會受外力作用,由于慣性,水平方向速度同列車保持相同,因此,落點仍舊保持原位,D選項正確。
4? ?重視易錯問題,理清解題思路
通常,當學生碰到無法解決的問題或解題出現錯誤時,教師僅需簡單加以引導,學生便可以立刻醒悟。但當學生再次解答相同問題時,仍有部分學生無法找到入手點或繼續在解題中出現錯誤。這是因為學生在解題時思路不清晰。
如題:一名司機駕駛卡車期間,行駛途中存在疲勞駕駛,并在限速60 km/h的公路上發生交通事故,同障礙物發生碰撞,交警根據散落的汽車零部件,對事故發生過程做出還原模擬,發現零部件掉落水平距離是13.3 m,卡車車頂同散落點豎直高度是2.45 m,判斷卡車行駛途中是否存在超速行為?
此題的解題思路為,應先對零部件運動情況進行思考分析,把零部件散落看作是平拋運動,卡車速度能確定平拋起始速度,假設卡車行駛速度為v,零部件掉落時間是t,高度和水平位移均為已知,所以,由s=vt、gt2=h,可以求出v=s=19 m/s=68.4 km/h,結果超過限速,可知卡車司機存在超速行為。對此類問題的解答,關鍵在于要明確解題思路,教師需重視收集整理易錯題,引導學生對易錯題進行反復練習,指導學生理清思路,了解掌握原理,促使學生解題效率和準確性得到有效提高[4]。
5? ?強化邏輯思維,實現舉一反三
高中物理教學中,對學生思維能力的鍛煉培養,有利于學生對基礎知識進行深入學習理解,完善知識結構體系,對力學知識進行系統分析,并逐步形成嚴密的邏輯思維,為力學解題奠定基礎。對于復雜受力問題,或是多個物體間受力問題,應基于邏輯思維,對物體間存在的關系進行系統全面的思考分析,使解題思路清晰明了。盡管高中力學問題類型相對較多,但這些問題本質上均存在相應的規律,教師要引導學生對規律特點做出總結,引導學生對知識點間的關系進行思考分析,強化學生的邏輯思維,培養學生舉一反三的能力[5]。
如題:質點P受到五個方向力的共同作用,方向、大小同正六邊形兩條邊與三條對角線保持相同,如圖4,其中,五個力合力大小為最小力的(? )倍。
解題時,對受力情況進行思考分析,對各角大小做出明確,基于對角的分析,如圖5,其中,∠1、∠2、∠3分別為120°、90°、30°,基于圖形分析,可以得知總合力為最小力的6倍。同時,基于圖解法的運用,對分離、合力關系做出準確分析,兩個合力夾角在不超過180°的情況下,增加其中一個分力,或是增加兩個分力,需對總合力變化做出準確分析,并結合公式快速準確計算出合力大小[6]。
綜上所述,高中物理教學中,力學屬于關鍵知識點,是學生要理解掌握的重要知識,解題技巧的傳授指導,對學生力學學習和力學解題具有重要的影響和作用。所以,教師應重視指導學生學習掌握并應用科學正確的解題技巧,促使學生解題效率有效提高,提升學生的物理綜合能力。
【參考文獻】
[1]王鵬.高中物理力學解題技巧及應用實踐探索[J].科學大眾
(科學教育),2017(10).
[2]羅晨彧.應用簡捷解題方法提高高中物理力學解題效率[J].數理化解題研究:高中版,2017(12).
[3]陳桂林.高中物理力學解題方法及技巧分析[J].數理化解題研究:高中版,2015(19).
[4]陳鉅文.高中物理力學題解題方法研究與應用[J].教育科學
(全文版),2016(12).
[5]高文.高中物理力學解題技巧及其應用研究[J].新課程
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[6]海澤儒.高中物理力學解題技巧及應用實踐探索[J].科技風,2018(12).
【作者簡介】
申榮(1977~),女,漢族,河南清豐人,本科,高中物理一級教師。研究方向:微課程在高中物理課堂中的應用。