高中物理解題方法的指導分析

摘 要：高中物理是培養學生動手實踐能力及理性思維的重要學科，物理學科的邏輯性強，學生需要掌握習題的解題方法，能夠正確運用不同的解題方法，快速準確地解答物理題目. 在新課程標準下，更加重視學生核心素養的培養. 通過高中物理解題方法的指導，不僅使學生掌握高中物理的解題技巧，并且能夠提升物理學科核心素養，促進學生的全面發展.

關鍵詞：高中物理；解題方法；指導分析

中圖分類號：G632"" 文獻標識碼：A"" 文章編號：1008-0333（2024）19-0114-03

在高中物理教學中，解題方法是基礎教學內容，對培養學生解決問題的能力及思維方法有重要的作用. 通過高中物理解題方法的指導，使學生掌握相關的物理知識，同時培養物理觀念、科學思維、科學探究及科學態度與責任等學科核心素養. 在高中物理解題中，學生要仔細觀察和思考題目中的條件，尤其是隱含條件，尋找解題的突破口，然后通過物理公式來解題. 高中物理解題能力體現了學生的綜合能力，在解題方法的教學中，使學生掌握解題技巧，形成解題能力，并能夠舉一反三、靈活運用，輕松應對類似題目的解答.

1 巧用分解法

高中物理的一些題目涉及的運動過程比較復雜，采用分解法解題能夠將復雜的問題簡單化，幫助學生更快地解決題目[1]. 利用分解法，先分解物體的受力以及復雜的運動過程，獲得單方向的結果，再合成后得出正確的答案. 通過分解法，學生更容易理解物體的運動過程，降低解題的難度.

例1 如圖1所示，將一物體以9.8 m/s的初速度水平拋出，飛行一段時間后垂直撞到一傾角為θ=30°的斜面上，求物體在空中運動的時間.

解析 利用分解法解題，如圖2所示，設物體撞到斜面上時

速度為vt，將vt分解為豎直分速度vy和水平分速度vx.將平拋運動分解為水平方向的勻速直線運動和豎直方向上的自由落體運動，

可知物體的水平方向速度保持不變，vx=v0.vy與水平面垂直，vy與vt的夾角等于斜面的傾角θ.根據對平拋運動的分解，在豎直方向上，

通過vy=gt即可求解運動時間t，由速度矢量三角形可知：tanθ=vxvy，vy=vxtanθ=v0tan30°=9.83 m/s.解得t=3 s.

2 圖像解題法

圖像法是在高中物理解題中常用的方法. 解題之前，需要認真分析題目的條件，根據已知條件，將抽象的題目描述畫成相應的圖像，利用圖像理解抽象概念和解題條件，形成解題思路，做出正確解答. 高中物理套卷中，通常壓軸題目的文字描述比較繁瑣，對學生綜合能力的要求比較高[2].解題時可以快速轉化，應用圖像分析法，將物理題目變為幾何題目，幫助找到解題的突破口，理清思路，快速解答題目.

例2 一只螞蟻從地面開始沿著大樹豎直往上爬，已知螞蟻上爬的速度v與它離地面的高度h之間滿足的關系是v=lv0l+h，其中常數l=20 cm，v0=2 cm/s.求它上爬20 cm所用的時間.

解析 螞蟻的運動時間是每一個小段時間累加起來的，Δt=Δhv=Δh·1v，即t=∑1v·Δh，因此可以作出1v-h的圖像，如圖3所示利用圖像面積就可以獲得時間t.根據v=lv0l+h，可得1v=1v01+hl.因此可知，1v-h的圖像是一條傾斜直線.圖中陰影部分的面積，即為所求題目的時間，t=121v0+1v1·h=121v0+hv0l+1v0·h，數據代入，可得t=15 s.

通過圖像法解題，簡潔明了.縱軸表示1v，橫軸表示高度h.題目中要求的時間，通過計算面積就可以獲得. 避開常規的復雜計算，通過圖像更加清晰，嚴謹細致，解題思路明確，題目解答更加簡單，在考試中也能夠快速解出題目.

3 等效代替法

等效代替法的基本思路就是復雜的問題簡單化，對于物理過程復雜的題目，轉變為有同等效果的簡單過程，幫助分析題目及解決問題. 物理題目中的物理現象，如果分析題目屬于復雜少見的過程，可以進行轉換和替代. 使用多種或者一種簡單的物理過程，代替復雜的物理原理[3]. 將復雜的問題變為常見的問題，復雜的物理現象變為簡單的物理現象，使用簡單的物理原理就可以計算，幫助快速解題.

例3 如圖4所示，AB為一半徑R=2 m的一段光滑圓槽，A、B兩點在同一水平面上，且AB長為20 cm，將小球由A點釋放，重力加速度g取10 m/s2.則它運動到B點所用的時間約為多少？

解析 根據題目中給出的條件，以及小球在AB弧面上的運動受力情況，可知其正好符合單擺模型的特點.因此，將小球在AB弧面上的

運動過程，等效為一個擺長為R=2 m的單擺的小角度運動模型.由此，復雜的問題簡單化.以常見的物理問題，代替陌生的物理問題，進行解題.

由此可得t=12×2πRg=πRg≈1.39 s，

所以，從A點釋放的小球，運動到B點約需要1.39 s時間.

4 整體法

整體法受力分析與普通受力分析不同，是一種特殊的解題思維. 整體法是根據已知的條件，對物體相聯系的各個方面，進行緊密結合，作為一個整體，對這個整體的受力情況進行分析[4].物體之間的受力情況本身比較復雜，通過整體法的分析，簡化處理，使解題難度大大下降.

例4 如圖5所示，人與車的質量分別是m、M，人使用水平力F對繩子進行拉抻，兩端繩子處于水平方向，若不計滑輪質量與摩擦力，且人與車始終處于相對靜止的狀態，水平地面光滑，計算車的加速度.圖5 例4情景圖

解析 車和人處于相對靜止的情況，也就是車和人都是同樣的加速度.由此將車和人作為一個整體，通過整體法求解，使用的物理規律為牛頓第二定律.作為整體的車和人，受到的力包括兩條繩子的拉力、水平面支持力、重力.在豎直方向，支持力和重力平衡. 在水平方向下，2F為繩子的拉力，可得2F=M+ma，由此可知，車的加速度為a=2FM+m.

5 微元法

高中物理和數學解題中，微元法是常用的解題方法.微元法體現了從部分到整體的思維，通過微元部分問題的解決，從而解決整體的問題. 微元法注重細分研究過程，將其分成小的“元過程”，眾多的“元過程”都是遵循同樣的規則. 微元可能是一小塊面積、一個弧度、一個小線段等等.微元法分成輕重量、小體積，也就是利用分割、近似、求和、取極限，能夠快速、簡單解題. 對“元過程”進行分析，通過物理、數學的思想，能夠有效解題.

例5 小明身高為h，在燈下以速度v水平直線行走，設置燈距地面的高是H，證明人影頂端 C 做勻速直線運動.

解析 如圖4所示，假設小明在某一時刻經過AB處. 經過細小過程ΔtΔt→0，從AB運動到A′B′，同時C和C′點是人影頂端對應的位置.根據ΔSAA′=vΔt，可得vc=limΔt→0ΔSCC′Δt=limΔt→0H·ΔSAA′（H-h）Δt=HvH-h.因此，vc與Δt沒有關系，可知C做勻速直線運動.

6 結束語

總之，新課改下高中物理解題教學中，要將核心素養的培養融入其中，不僅使學生掌握物理知識和解題方法，也要發展學生的思維能力，提升學生的綜合素養. 高中物理的解題方法多樣，需要學生以理解為基礎，熟練運用物理知識和規律，快速準確地解決物理問題.

參考文獻：［1］ 胡金鳳.高中物理解題方法和技巧[J].數理天地（高中版），2023（8）：12-14.

[2] 李樹倩.淺談高中物理解題策略的方法訓練[J].數理化解題研究，2022（36）：83-85.

[3] 周建寧.例談高中物理解題方法[J].數理天地（高中版），2023（14）：20-22.

[4] 張修江.新課改下的高中物理解題方法研究[J].數理化解題研究，2021（16）：75-76.

［責任編輯：李 璟］