高中物理解題優(yōu)化策略
——以“力學”為例

黃江鵬

(福建省廈門康橋中學,福建 廈門 361000)

高中物理的教學中,“力學”既是重要知識點,也是高考考查的重點內(nèi)容,更多是對學生的邏輯思維能力進行考驗,想要使學生的物理成績得到明顯提高,就需引導學生學習以及掌握相關物理問題的解題技巧,并經(jīng)過計算練習,深化學生對相關題型的記憶,以便于學生在分析力學問題的過程中,實現(xiàn)知識的遷移,促進力學問題的高效解決,并提升學生的考試成績.因此,高中物理的課堂教學中,教師需精選典型的例題,將相應的解題技巧講解給學生,以便于學生的發(fā)散性思維以及綜合性思維提高.

1 高中物理力學題的解決技巧

1.1 認真審題,明確理解題意

高中物理的力學題解答時,關鍵就是審題,獲得題目給出的信息,根據(jù)題目的信息,與自己學習到的知識相聯(lián)合,構建相應的解題思路,并找出解題方向.一般來說,題目給出的條件有兩種,即描述表明的、隱藏于題目描述的,而隱藏的條件通常是解題關鍵,所以,需格外注意挖掘題目中的隱藏條件[1].在對題目進行閱讀時,可將已知的條件串聯(lián)成網(wǎng)絡,以實現(xiàn)解題速度的提高.然后,依據(jù)已有的條件,構建相應的物理模型,觀察模型中缺少的條件,并思考通過相應的知識點加以補充.因此,面對力學問題時,需正確地分析受力情況,并注重題意的精確理解,從而使學生形成更加清晰、明確的解題思路.

1.2 構建模型,促進高效解題

高中物理中的力學知識和物質(zhì)運動是密切相聯(lián)的,所以,在對力學題進行研究時,就需和物質(zhì)的運動相結合,面對復雜、多元的運動狀態(tài)時,需注重分解,分析各個過程的實際運動狀態(tài),就同個過程的運動,需通過正交分解實施分析,并確定復雜運動是經(jīng)過怎樣的簡單運動相疊加的[2].而將復雜問題分解為各種各樣的簡單運動,通常能夠使問題更具邏輯性.學生在應對復雜的力學問題時,常常會表現(xiàn)得無法下手,這就需教師進行相應的點撥,但學生在做題的時候,仍舊會出現(xiàn)各種各樣的錯誤[3].此時,教師就需引導學生依據(jù)題目信息,構建相應的物理模型,以實現(xiàn)力學問題的高效解題.

1.3 總結規(guī)律,確定解題思路

高中物理的力學問題解答過程,學生形成正確解題思路是其高效解題的關鍵,這就要求學生在最短時間中,找出解題關鍵,這不僅能對學生的各種能力進行鍛煉,而且還要求學生面對各種各樣題目時,明確提取到其中涉及的知識點,逐漸向著知識點靠攏,找出力學問題解決的知識點[4].

1.4 巧妙解題,分析受力情況

受力分析具備的準確性以及全面性通常會對準確的解題造成密切的影響,且受力分析則又屬于力學學習過程,學生應具備的基礎能力.想要確保解題的高效,教師就需確保學生具備夯實的知識,可以精準地判斷和分析出相關受力情況,而基礎概念、規(guī)律及定理作為精準分析受力情況的基礎,想要使學生的受力分析得到有效提高,教師就需保證學生畫出相應的受力分析圖,這通常極其考驗學生的解題能力,并選擇適合的研究對象,分析各個接觸面的實際受力情況,在分析之前,教師需引導學生合理的分類力,明確哪些是原始力、哪些是外力,從而使學生更好地進行受力分析,并實現(xiàn)解題效果提高[6].

2 高中物理力學解題優(yōu)化策略

2.1 運用整體法解決力學問題

例1如圖1所示,ab是2個帶電體,質(zhì)量可通過m進行代表,已知a的電荷量是+2q,b的電荷量是-q,若2個小球使用絕緣線實施連接,且用長度相同的絕緣線,把a吊至天花板,電場強

圖1 例1題圖

度用E表示,如果a、b平衡時,2根線均處于拉直的狀態(tài),這個時候,ab的豎直方向夾角為什么關系?

答案:C

2.2 運用極限法解決力學問題

例2光滑水平面上放置著兩塊相同長度的木板,其質(zhì)量分別為M1、M2,木板左端放著兩個同樣的物塊,由靜止開始,分別于水平力F1、F2的作用,朝右滑動,且兩個物體之間的μ是相等的,當物塊滑至木板右端的時候,M1與M2的速度分別是V1、V2,那么( ).

A.如果F1=F2,M1>M2,那么V1>V2

B.如果F1=F2,M1V2

C.如果F1>F2,M1=M2,那么V1>V2

D.如果F1V2

解析面對無需詳細作答的選擇題,教師可引導學生通過極限法進行解答,即如果M1>M2的時候,讓M1無窮大,當物塊在移動的時候,M1則獲得極小的加速度,由左端至右端的速度實際增加量也十分小,這種情況下,獲得的速度V1也十分小,故A是錯誤的選項,同理可得,選項B是正確的;因為兩個物體之間的μ是相等的,即M1=M2,木板的加速時間越長,其速度就越大,木板的加速時間是由物塊運動實際時間所決定的,設F1是無窮大的,M1上物塊瞬間會移動至右端,且M1加速的時間十分短,速度增加量也是極小的,故C選項是錯誤的,同理可得,選項D是正確的.因此,本題的正確選項是B、D.

2.3 運用分析法解決力學問題

例3如圖2(a)所示,一個靜止的斜面上放著一個質(zhì)量為1 kg的木塊,現(xiàn)對木塊施加一個和斜面平行,并沿著斜面朝上的拉力F,接著,在一秒之后撤回拉力,圖2(b)為木塊運動過程的v-t的圖像,那么,拉力F的值是____.

圖2 例3題圖

答案:18 N.

2.4 運用目標轉化法解決力學問題

例4abc為豎直面中光滑的固定軌道,ab水平,長度是2R;bc為半徑是R的四分之一圓弧,和ab相切的點是b點,一個質(zhì)量是m的小球,受到了和重力大小同等的水平外力作用,從a處靜止逐漸朝右運動,重力加速度是g,小球自a點運動至軌跡最高處,那么,機械能增量是多少?

答案:5mgR

例5如圖3,已知物塊A、B的質(zhì)量是m1、m2,A、B的摩擦因數(shù)是μ1,A和地面的摩擦因數(shù)是μ2,在水平力F的推動,想要使A、B共同運動,且不下滑,力F最少是多少?

圖3 例5題圖

2.6 運用綜合法解決力學問題

例6如圖4所示,水平地面有著半球形狀的容器,將質(zhì)量為m的小鐵球由B點出發(fā),以初速度為零,沿著半球形可以從內(nèi)壁無摩擦滑下,現(xiàn)已知B點和容器的底部A點之間形成的高度差通過h進行表示,容器質(zhì)量為M.內(nèi)部半徑是R,請問:

圖4 例6題圖

(1)容器固定于水平桌面上,小鐵球滑動至A點的時候,容器內(nèi)壁對于小鐵球的作用力是多少?

(2)如果容器放置于光滑水平面上,小球滑落至A點的時候,小鐵球相較于容器的速度大小是多少?此時,容器對于小球的作用力是多少?

答案:略

綜上所述,力學作為高中物理的重難點,其與各個單元都存在著密切關聯(lián),題目也變化多端,因此,教師在力學的解題教學時,需注重總結,將解決力學問題的適合方法講解給學生,讓學生在解決不同類型的題目時,學會應用不同方法,以實現(xiàn)基礎知識的鞏固,并促進學生自身的解題效率提高.