高中物理力學(xué)解題技巧分析與研究

許航

【摘要】受益于當(dāng)前新課程規(guī)范的深化與改革，近幾年來(lái)高中階段的物理教學(xué)課程發(fā)生相應(yīng)改變，需要學(xué)生的解題思路有所創(chuàng)新，以幫助學(xué)生更好地理解物理知識(shí).高中階段所接觸的物理知識(shí)難度相對(duì)較大，阻礙學(xué)生學(xué)習(xí)質(zhì)量的增長(zhǎng).針對(duì)高中物理階段力學(xué)部分知識(shí)的解題技巧進(jìn)行分析和探討，旨在提升高中學(xué)生物理力學(xué)解題能力，促進(jìn)高中物理教學(xué)水平的進(jìn)一步提升.

【關(guān)鍵詞】高中物理；力學(xué)解題；解題技巧

在高中階段開(kāi)展的物理實(shí)踐教學(xué)，對(duì)于學(xué)生而言，靈活運(yùn)用不同方法解答力學(xué)知識(shí)問(wèn)題，可使得學(xué)生將復(fù)雜的知識(shí)體系變得簡(jiǎn)單形象化，促使自身的學(xué)習(xí)更加輕松.對(duì)于此，就需要教師引起重視，通過(guò)鍛煉學(xué)生群體的物理分析能力，豐富物理思想，以強(qiáng)化物理學(xué)習(xí)的靈活應(yīng)用能力，達(dá)到有效教學(xué).

1 高中物理力學(xué)學(xué)習(xí)對(duì)策研究

1.1 物理力學(xué)模型

學(xué)生在實(shí)際學(xué)習(xí)力學(xué)知識(shí)期間會(huì)使用較多力學(xué)模型，以常見(jiàn)的三種為例：

第1種，失重超重模型.物體對(duì)于支持物的壓力或者對(duì)懸繩的拉力，明顯超過(guò)物體所受重力的現(xiàn)象定義為超重；相反，物體對(duì)支持物的壓力或?qū)πK的拉力明顯小于物體所受重力的情況定義為失重.

第2種，斜面模型.物體在斜面所做的運(yùn)動(dòng)，會(huì)對(duì)物體的摩擦力、傾斜產(chǎn)生影響，并要重點(diǎn)關(guān)注傾斜面的自身壓力，強(qiáng)化運(yùn)動(dòng)的連續(xù)性特征.

第3種，連接體模型.是指在運(yùn)動(dòng)之中疊放不同的物體，或者是將其借助多條繩子進(jìn)行連接和排序，形成統(tǒng)一的結(jié)合體，也可稱之為連接體模型.

除上述三種模型，還有波動(dòng)模型與碰撞模型等.運(yùn)用好物理力學(xué)模型可以幫助學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中更好掌握解題的技巧，實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)質(zhì)量的強(qiáng)化.

1.2 高中物理力學(xué)解題思路分析

在物理教學(xué)實(shí)踐期間，教師引導(dǎo)學(xué)生針對(duì)高中物理題型進(jìn)行解答思考的過(guò)程中，首先要針對(duì)問(wèn)題中給出的已知條件進(jìn)行分析，通過(guò)反復(fù)的閱讀和思考，找準(zhǔn)問(wèn)題中關(guān)鍵點(diǎn)和相應(yīng)現(xiàn)象，做到問(wèn)題之內(nèi)存在隱藏條件的深入挖掘.很多題型涉及的問(wèn)題范圍相對(duì)較寬泛、類型較多.這就需要教師引導(dǎo)學(xué)生理清思考的方法和探究方向，通過(guò)不同學(xué)習(xí)內(nèi)容和條件的拆分細(xì)化做到正確掌握，由此形成深入研究.

例如 在講解“運(yùn)動(dòng)的描述”這一內(nèi)容期間，教師可首先以物體的運(yùn)動(dòng)為研究重點(diǎn)和切入點(diǎn)提出相應(yīng)的問(wèn)題，使得學(xué)生通過(guò)逐步的摸索和深入分析，得出力學(xué)的規(guī)律知識(shí)內(nèi)容，并在鑒定不同理論知識(shí)內(nèi)容學(xué)習(xí)基礎(chǔ)之上深入研究，得出各種定律和定理的內(nèi)容.借助此種學(xué)習(xí)方式的開(kāi)展，不但可以促使學(xué)生強(qiáng)化個(gè)人的解題水準(zhǔn)和閱讀分析能力，還可以使得學(xué)生在逐漸地摸索總結(jié)之中鞏固所學(xué)的知識(shí)，穩(wěn)步提升個(gè)人的物理學(xué)習(xí)成績(jī).

總而言之，于高中階段的物理力學(xué)解題學(xué)習(xí)期間，只有基礎(chǔ)知識(shí)掌握牢固才可以為后續(xù)的學(xué)習(xí)奠定良好基礎(chǔ)，幫助學(xué)生在明確理論學(xué)習(xí)概念的基礎(chǔ)之上，自主畫出正確的受力分析結(jié)構(gòu)圖，科學(xué)分析題干的各項(xiàng)內(nèi)容和找準(zhǔn)問(wèn)題范圍，以便于題目的正確解答，其間促使個(gè)人靈活分析能力的強(qiáng)化以及物理核心素養(yǎng)的增長(zhǎng).

2 高中物理動(dòng)力問(wèn)題解題技巧分析

教師在帶領(lǐng)學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)力理論知識(shí)期間，會(huì)出現(xiàn)明顯的重難點(diǎn)問(wèn)題，阻礙到學(xué)生的正確理解，因此需要教師具有針對(duì)性開(kāi)展教學(xué)的意識(shí)，結(jié)合學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和學(xué)習(xí)特點(diǎn)找出有效的解決方法，幫助學(xué)生豐富個(gè)人的解題技巧.

例如 在學(xué)習(xí)“牛頓運(yùn)動(dòng)定律”相關(guān)內(nèi)容期間，教師要引導(dǎo)學(xué)生基于不同角度正確認(rèn)知牛頓運(yùn)動(dòng)定律的相關(guān)知識(shí)問(wèn)題.牛頓運(yùn)動(dòng)定律屬于動(dòng)力學(xué)知識(shí)的基礎(chǔ)部分，也是物理學(xué)的基本規(guī)律之一，學(xué)生在正確掌握慣性概念的基礎(chǔ)之上，可以明確物體間相互作用的規(guī)律，并且可以熟練應(yīng)用牛頓第二定律解決實(shí)際問(wèn)題，為后續(xù)的知識(shí)學(xué)習(xí)、強(qiáng)化問(wèn)題分析能力奠定基礎(chǔ).物體在勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，首先呈勻減速狀態(tài)，同時(shí)加速度、大小、方向恒定，之后運(yùn)動(dòng)速度為0，再以反方向做勻速加速運(yùn)動(dòng).對(duì)于此類問(wèn)題的學(xué)習(xí)，在解題期間，很多學(xué)生意愿以運(yùn)動(dòng)方向?yàn)榍腥朦c(diǎn)進(jìn)行思考，之后將運(yùn)動(dòng)整體情況分作兩部分進(jìn)行深入分析，雖然此種解題思路也能求取正確結(jié)果，但涉及的解題過(guò)程繁瑣復(fù)雜，其間需羅列不同的公式，計(jì)算起來(lái)會(huì)耗費(fèi)不必要的時(shí)間與精力.這就需要教師對(duì)學(xué)生展開(kāi)相應(yīng)的引導(dǎo)，可以應(yīng)用全過(guò)程法幫助學(xué)生正確解題.

例1 某人在距離地面15cm高的位置（忽略空氣阻力因素）豎直向上拋出一顆小球，初始運(yùn)動(dòng)速度為v0=10m/s，要求學(xué)生求取小球經(jīng)過(guò)多少時(shí)間之后落地；落地時(shí)速度的大小和方向.

期間教師可以應(yīng)用多媒體設(shè)備輔助個(gè)人的教學(xué)，通過(guò)播放相應(yīng)的視頻要求學(xué)生觀察物體的上拋運(yùn)動(dòng)，并且能自主概括豎直上拋運(yùn)動(dòng)的具體特征，強(qiáng)化個(gè)人的概括和觀察能力.

學(xué)生對(duì)于本道題的思考為：通過(guò)對(duì)小球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行分析將其分作兩種，分別是豎直上拋和自由落體，二者相加的時(shí)長(zhǎng)為最終落地時(shí)間.此種計(jì)算方法相對(duì)較復(fù)雜，教師可以引導(dǎo)學(xué)生在解題期間，將整體運(yùn)動(dòng)當(dāng)作完整的過(guò)程，在此基礎(chǔ)之上將向上作為正方向，加速度為a=－g，全過(guò)程的總位移為h=－15m，勻變速運(yùn)動(dòng)的位移公式為：

h=v0t-12gt2，解得t=3s.vt=v0－gt=－20m/s.

本題小結(jié) 教師提出的解題技巧需要學(xué)生在具體解答期間，設(shè)加速度的大小為恒定，并且運(yùn)動(dòng)體現(xiàn)出了往復(fù)性特點(diǎn)，其中的重點(diǎn)在于正方向統(tǒng)一.本題列出方程中的運(yùn)動(dòng)學(xué)矢量，要以正方向?yàn)榛鶞?zhǔn)來(lái)明確最終的數(shù)據(jù)取值，在解題過(guò)程中學(xué)生很容易忽略這一點(diǎn)，導(dǎo)致最終計(jì)算結(jié)果的錯(cuò)誤，因此需要引起重視.

3 高中物理力學(xué)解題技巧的不同方法

3.1 整體法

在實(shí)際學(xué)習(xí)期間，高中物理的解題思維涉及多種，整體法歸為其中一類，也就是指借助物理系統(tǒng)的整體性探究、分析，使得復(fù)雜的問(wèn)題簡(jiǎn)單化，之后再針對(duì)簡(jiǎn)化的整體展開(kāi)受力方面的分析.也可以認(rèn)為整體法屬于基于自然萬(wàn)物本質(zhì)角度所開(kāi)展的學(xué)習(xí)方法，其間學(xué)生借助系統(tǒng)內(nèi)部之中不同的聯(lián)系作用、關(guān)系，完成不同物體狀態(tài)、形式的組合，進(jìn)而更好地理解，達(dá)到解題的目的.通過(guò)在物理力學(xué)問(wèn)題之中應(yīng)用整體法可以實(shí)現(xiàn)物理系統(tǒng)的整體簡(jiǎn)單化，并能夠培育學(xué)生形成綜合思維和整體分析的能力，幫助學(xué)生在面對(duì)復(fù)雜物理力學(xué)知識(shí)時(shí)更加得心應(yīng)手.

例如 以連接體的學(xué)習(xí)為例，所謂連接體是指兩個(gè)或超過(guò)兩個(gè)的物體，其相互之間產(chǎn)生作用，并由此組成的整體，可以是通過(guò)細(xì)繩、彈簧、輕質(zhì)桿進(jìn)行連接.整體法的應(yīng)用可以幫助學(xué)生快速解決連接體的相關(guān)問(wèn)題.如圖1所示，在光滑水平面上放置4個(gè)木塊（質(zhì)量分別為m和2m），兩個(gè)質(zhì)量同為m的木塊之間用一個(gè)不可延長(zhǎng)的輕繩進(jìn)行連接，木塊之間的最大摩擦力為μmg，現(xiàn)應(yīng)用水平拉力F拉動(dòng)其中一個(gè)2m質(zhì)量的木塊，使得4個(gè)木塊可以同一加速度進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，要求學(xué)生求取輕繩對(duì)m的最大拉力.

，在引導(dǎo)學(xué)生解題期間，教師通過(guò)匯總學(xué)生的不同做法和思維之后進(jìn)行總結(jié)，點(diǎn)明其中的不足之處，引導(dǎo)學(xué)生深切體會(huì)選擇不同物體作為整體的巧妙之處，促使學(xué)生更好掌握整體法解決連接體的問(wèn)題.

3.2 圖象法

圖象屬于高中階段物理實(shí)踐教學(xué)的有效教學(xué)方法之一，多數(shù)題目的展示狀態(tài)、描繪、解答方式需要借助圖象展示的形式.對(duì)于此，就需要教師在教學(xué)實(shí)踐期間產(chǎn)生正確指導(dǎo)學(xué)生讀懂圖象的意識(shí)，使得學(xué)生可以正確對(duì)圖象的內(nèi)容進(jìn)行深度剖析，并在解題期間自主以畫圖方式明確物理力學(xué)所涉及的規(guī)律和性質(zhì)等知識(shí)內(nèi)容.通過(guò)圖象的描述，可以幫助學(xué)生正確了解物體的動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，使得學(xué)生在應(yīng)用圖象法的過(guò)程中促進(jìn)嚴(yán)謹(jǐn)、周密邏輯思維的形成，強(qiáng)化個(gè)人通過(guò)畫圖正確解決物理力學(xué)相關(guān)問(wèn)題的能力.借助圖象法的合理應(yīng)用，對(duì)于高中物理階段包含的動(dòng)態(tài)平衡、速度、力學(xué)等問(wèn)題進(jìn)行合理解決，并且這些題目在具體學(xué)習(xí)過(guò)程中涉及不同類型的知識(shí)點(diǎn)，建議可輔助應(yīng)用三角圖象分析法，將動(dòng)態(tài)平衡的物理問(wèn)題形象立體展示出，使得學(xué)生正確分析物體的受力程度，并做出正確解答.

例2 圖2所展示物體，處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，其借助定滑輪的應(yīng)用繩子和黑球?qū)崿F(xiàn)連接，在此狀態(tài)下的黑球接觸的墻面豎直光滑，之后黑球沿著墻壁向上的速度為均勻狀態(tài)，要求學(xué)生嘗試分析拉力F和墻壁對(duì)球的支持力N之間關(guān)系的變化情況.

解析 本題之中的已知條件為墻壁光滑豎直、勻速兩個(gè)關(guān)鍵詞，教師可以引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用三角平衡作圖法，首先將其中所涉及的重力G、拉力F、支持力N三個(gè)力形成閉合的三角形，后借助某一點(diǎn)將三個(gè)力共同展示在一個(gè)圖上，期間會(huì)應(yīng)用到數(shù)學(xué)的邏輯思想針對(duì)力的狀態(tài)進(jìn)行整合與分析，最終正確得出結(jié)論：當(dāng)繩子拉動(dòng)黑球不斷變化時(shí)，拉力F和支持力N會(huì)隨之出現(xiàn)明顯的變化，后續(xù)呈現(xiàn)逐步增大的趨勢(shì).

3.3 隔離法

前文提到借助整體法可展開(kāi)物理力學(xué)問(wèn)題的有效解答，整體法要求學(xué)生進(jìn)行整體分析，但之后學(xué)生需要對(duì)不同的系統(tǒng)展開(kāi)針對(duì)性的細(xì)化分析，明確不同物體的具體受力情況，此時(shí)就需要應(yīng)用隔離法輔助學(xué)生思考.通過(guò)隔離法的應(yīng)用，可以幫助學(xué)生重點(diǎn)針對(duì)物理力學(xué)之中內(nèi)部受力的問(wèn)題情況展開(kāi)分析，對(duì)隔離部分具體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和受力展開(kāi)分類探討，幫助學(xué)生順利解決高中物理學(xué)習(xí)期間遇到的力學(xué)問(wèn)題，形成規(guī)范的解題思路.

例3 在同一水平面之上，有兩個(gè)質(zhì)量為m的物體A、B，處于貼緊的狀態(tài)，此時(shí)隨意給A、B物體水平相反的作用力，分別設(shè)置為F1和F2，并且F1要明顯大于F2，要求學(xué)生求取B所受的F1作用力.

本問(wèn)題中未涉及整體某個(gè)力，要求學(xué)生求取B的受力，此時(shí)不能應(yīng)用整體法進(jìn)行解析，而要應(yīng)用隔離法展開(kāi)輔助分析，幫助學(xué)生正確理清思路，求取每個(gè)物體的具體受力情況.教師在高中物理的解題學(xué)習(xí)過(guò)程中，要引導(dǎo)學(xué)生樹立良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，拓展個(gè)人的思維，對(duì)于不同的題型要選用不同的方法，使得學(xué)生在遇到問(wèn)題時(shí)可以保持清晰的思路.

4 結(jié)語(yǔ)

力學(xué)屬于高中物理實(shí)踐教學(xué)期間的重要組成部分，貫穿高中學(xué)習(xí)的始末，由于在學(xué)習(xí)期間存在一定的難度，這就需要教師引起重視，在問(wèn)題解答過(guò)程中重視引導(dǎo)學(xué)生形成良好的解答思路和豐富解題技巧，在充分掌握的基礎(chǔ)之上，通過(guò)練習(xí)、思考、探究，熟練應(yīng)用不同的方法強(qiáng)化個(gè)人與力學(xué)題目解答方面的水平，同時(shí)助推個(gè)人物理學(xué)習(xí)核心素養(yǎng)的強(qiáng)化，形成良好的解題能力和解題習(xí)慣，對(duì)于后續(xù)更加復(fù)雜題型的學(xué)習(xí).

參考文獻(xiàn)：

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