分類討論在物理解題中的運(yùn)用分析

高志強(qiáng)

摘 要：分類討論是一種綜合式的分析討論方式，要求教師從多個角度對問題進(jìn)行分析研究，能夠擴(kuò)充高中知識學(xué)習(xí)的視角?；诖?，結(jié)合日常學(xué)習(xí)中的高中物理習(xí)題，對分類討論法的應(yīng)用進(jìn)行探究，為物理學(xué)習(xí)提供理論指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞：分類討論；物理；解題應(yīng)用

物理知識內(nèi)容豐富，知識點(diǎn)眾多。想要學(xué)好物理，就必須掌握科學(xué)、合理的物理學(xué)習(xí)方法。物理學(xué)習(xí)中應(yīng)用分類討論的方法進(jìn)行研究，能夠從多個角度對試題進(jìn)行解讀，能夠輔助我們不斷拓寬對物理學(xué)習(xí)知識點(diǎn)的分析視角，為考試期間迅速形成清晰的解題思路奠定良好的基礎(chǔ)。

一、分類討論法概述

分類討論法是指運(yùn)用不同方法，對同一問題進(jìn)行解析；或者，同一個問題中提出的假設(shè)條件不同，解題答案也不同的解題思路。分類討論法能夠從題干的整體上把握題目，對問題題干中隱藏的相關(guān)信息進(jìn)行綜合討論。因此，分類討論能夠輔助我們從整體上掌控題干思路，快速明晰題干，獲得答案。

二、分類討論在物理解題中的運(yùn)用

（一）明確分類討論的內(nèi)容

明晰分辨題干，弄清物理題干內(nèi)容，避免物理知識運(yùn)用的混淆，是分類討論法合理應(yīng)用的重要保障。例如：物理題：“人在M點(diǎn)拉著繩，通過一定滑輪吊起質(zhì)量m=20kg的物體，開始時，使繩與水平方向夾角為60°，當(dāng)人勻速提起重物由M點(diǎn)沿水平方向運(yùn)動s=4m，而到達(dá)N點(diǎn)，此時繩與水平方向成30°角，求人對繩的拉力做了多少功？”我們進(jìn)行習(xí)題分析時，要注重掌控題干中的關(guān)鍵字眼，如“勻速做功”“拉力做功”。通過以上題干信息可知，物理題主要是對動力做功的相關(guān)問題進(jìn)行討論，那么我們就要結(jié)合物理中的力學(xué)知識進(jìn)行分析，而不是電學(xué)知識進(jìn)行分析。物理習(xí)題解題中最常出現(xiàn)的問題就是，將過多的精力放在題干某個重要條件的分析，而沒有從總體上進(jìn)行把握，從而導(dǎo)致物理解題的整體思路偏離。

（二）題干問題的多視角解析

在日常學(xué)習(xí)中，我們經(jīng)常受到初中時期的直觀、單一的解題思路影響，直接對物理習(xí)題中的表層條件進(jìn)行分析，這樣就會導(dǎo)致我們陷入出題人設(shè)置的“陷阱”中，導(dǎo)致物理習(xí)題的解題思路受限于題干表面。以上節(jié)中提出的“人在M點(diǎn)拉著繩”問題為例進(jìn)行探究，我們應(yīng)考慮到繩子拉動物體上升的過程，也會受到摩擦阻力、垂直重力等問題的影響，因此，進(jìn)行習(xí)題計算時，應(yīng)將這些條件都作為動力做功數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的主要條件，我們可以采取設(shè)定假設(shè)條件的方式，分別對“人在M點(diǎn)拉著繩”問題進(jìn)行討論，這樣得到的物理解題答案能夠站在綜合的視角，充分分析題干中隱含的條件，尋找到正確的解題思路。

（三）逐層性討論

依據(jù)當(dāng)前學(xué)習(xí)的物理習(xí)題歸納來看，物理習(xí)題一般以抽象化的條件作為物理知識討論的主要形式。而分類討論法是指運(yùn)用不同方法，對同一問題進(jìn)行解析，我們在實(shí)際解題中為了能夠恰到好處地運(yùn)用分類討論方法，必須保證自己解題思路清晰，能夠直接抓住分類討論的分節(jié)點(diǎn)，然后按照步驟進(jìn)行內(nèi)容討論。例如：物理習(xí)題：“水平傳送帶長L=9.55m，質(zhì)量為M=1kg的木塊隨傳送帶一起以v1=2m/s勻速運(yùn)動（傳送帶的傳送速度恒定），木塊與傳送帶的動摩擦因數(shù)μ=0.4，當(dāng)木塊運(yùn)動至最左端A點(diǎn)時，一顆質(zhì)量為m=10g的子彈以v0=200m/s水平向右的速度正對射入木塊并穿出，穿出速度v=70m/s，以后每隔1s就有一顆子彈射向木塊，設(shè)子彈射穿木塊的時間極短，且每次射入點(diǎn)各不相同，取g=10m/s2，求：在被第二顆子彈擊中前，木塊向右運(yùn)動離A點(diǎn)的最大距離？”[1]以上物理題中已知條件較多，我們將這些信息歸納為“子彈運(yùn)動速率”“傳送帶運(yùn)動”兩部分，那么，我們進(jìn)行問題討論時，要先分析“子彈運(yùn)動速率”“傳送帶運(yùn)動”單項(xiàng)運(yùn)動的速率，然后再將兩者運(yùn)動速度對比分析，就能夠得到答案。解題過程中題干信息分段整合，就是分類討論、逐層性討論的代表。

（四）目標(biāo)明確化討論

分類討論法在物理解題中的應(yīng)用，也要明確題干討論的目標(biāo)，然后優(yōu)先進(jìn)行分析，才能夠達(dá)到應(yīng)用分類討論法快速解決物理問題的效果。例如：第三節(jié)中提到的“子彈與木塊運(yùn)動的關(guān)系”的三個問題分別是：（1）在被第二顆子彈擊中前，木塊向右運(yùn)動離A點(diǎn)的最大距離？（2）木塊在傳送帶上最多能被多少顆子彈擊中？（3）從第一顆子彈射中木塊到木塊最終離開傳送帶的過程中，子彈、木塊和傳送帶這一系統(tǒng)所產(chǎn)生的熱能是多少？[2]我們要抓住題干中的主要信息，分析三個問題之間的關(guān)聯(lián)，得到“位移距離”“子彈運(yùn)動速度”“熱量分析”三方面信息，然后依據(jù)題干設(shè)定未知數(shù)，應(yīng)用題干中已知條件，表達(dá)出帶有未知數(shù)的方程式，然后按照步驟進(jìn)行問題解答。值得注意的是，高中物理題中也存在計算階段需要分類討論的情況，如X=0，X>0，X≤0，X≥0，X<0的情況，也要依據(jù)題干中的要求進(jìn)一步進(jìn)行分解討論。

綜上所述，分類討論在物理解題中的運(yùn)用分析，是提升物理解題速率的有效方式。在此基礎(chǔ)上，想要實(shí)現(xiàn)分類討論法在物理解題中的靈活運(yùn)用，必須明確分層內(nèi)容，找準(zhǔn)分層討論的連接點(diǎn)以及全面性討論。因此，淺析分類討論在物理解題中的運(yùn)用，是階段物理成績提升的有效方式。

參考文獻(xiàn)：

[1]張雪峰.分類討論在高中物理解題中的運(yùn)用[J].理科考試研究，2014，21（17）：38.

[2]李林.分類討論思想在高中物理解題中的應(yīng)用[J].理科考試研究，2013，20（19）：47-48.

編輯 郭小琴