高中力學(xué)綜合題解題策略的訓(xùn)練方法探析

冼海

【摘 要】本文從挖掘條件、受力分析、多元對(duì)比以及易錯(cuò)突破這四個(gè)方面講解力學(xué)綜合題的解題策略，闡述力學(xué)綜合題解題的訓(xùn)練方法。

【關(guān)鍵詞】高中物理 力學(xué)綜合題 解題策略 訓(xùn)練方法

【中圖分類號(hào)】G 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

【文章編號(hào)】0450-9889（2017）01B-0154-02

力學(xué)作為高中物理最基本的一部分知識(shí)，是學(xué)生學(xué)習(xí)的一個(gè)重點(diǎn)，也是教師教學(xué)的一個(gè)難點(diǎn)。在高考中，常用力學(xué)綜合題來(lái)考查學(xué)生的分析能力。力學(xué)綜合題是建立在力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)上的綜合性較強(qiáng)的題目，它往往與生產(chǎn)生活緊密聯(lián)系，有實(shí)際背景且形式靈活、計(jì)算繁雜，因此對(duì)學(xué)生提取信息和分析問(wèn)題的綜合能力要求較高。如果不就力學(xué)綜合題解題策略對(duì)學(xué)生進(jìn)行專門訓(xùn)練，那么他們就很難掌握綜合題的解決方法和思路，從而影響教學(xué)質(zhì)量。為此我們要有步驟、有計(jì)劃、有策略地進(jìn)行教學(xué)，從整體提高學(xué)生的學(xué)習(xí)素養(yǎng)。

一、提取有用信息，挖掘隱性條件

力學(xué)綜合題不像簡(jiǎn)單的題目那樣一眼就能看出出題人的考查點(diǎn)，它往往同實(shí)際生活結(jié)合起來(lái)，具有冗長(zhǎng)的文字背景，這時(shí)我們就要引導(dǎo)學(xué)生對(duì)題目中的隱含條件進(jìn)行挖掘，訓(xùn)練他們提取信息并進(jìn)行記錄的能力。

比如高中物理人教版必修一第三章《相互作用》這一章，筆者講解了相關(guān)知識(shí)之后，出了這樣一道題目：“如圖 1 所示，一個(gè)半球形的碗放在桌面上，碗口水平，O 點(diǎn)為其球心……最后求兩小球的質(zhì)量比 m1/m2 為多少?！睂?duì)于這道題目來(lái)說(shuō)，題目較長(zhǎng)，有的信息也不是明確地給出，需要學(xué)生自己去發(fā)掘。這時(shí)筆者便引導(dǎo)他們說(shuō)：“題目中有一句話，說(shuō)碗的內(nèi)表面及碗口是光滑的，這句話是不是告訴我們不需要再分析摩擦力了呀，同學(xué)們分析的時(shí)候要注意這一點(diǎn)。題目中還說(shuō)‘當(dāng)它們處于平衡狀態(tài)時(shí)，這是本題的關(guān)鍵，從中同學(xué)們能夠得出什么結(jié)論呢？”同學(xué)們思考之后發(fā)現(xiàn)兩個(gè)球此時(shí)都處于受力平衡狀態(tài)，此外，由于一根繩上的力是相等的，因此 m1 所受拉力大小等于 m2 所受重力大小。這一點(diǎn)需要學(xué)生自己去發(fā)掘。最后學(xué)生對(duì) m1 進(jìn)行簡(jiǎn)單的受力分析，畫出矢量三角形，解出答案。

在上面這道題目的解決中，我們引導(dǎo)學(xué)生抓住題目中給出的重點(diǎn)語(yǔ)句，挖掘隱含條件，從而揭示實(shí)質(zhì)，解決問(wèn)題。通過(guò)這樣的訓(xùn)練，提高學(xué)生解題能力。

二、畫出圖示，分析受力情況

教會(huì)學(xué)生審題只是第一步，解決力學(xué)綜合題最重要的步驟還是畫出受力分析圖。只有讓學(xué)生明確了物體的受力情況才能夠讓他們對(duì)題目有一個(gè)全局的了解，才能夠讓他們吃透題目，解決問(wèn)題，也才能夠使學(xué)生做到舉一反三。

比如筆者在進(jìn)行“傳送帶問(wèn)題”這一專題的復(fù)習(xí)時(shí)，給學(xué)生講解過(guò)這樣一道題目：“如圖 2 所示，傳送帶與地面的傾角θ=37°，從 A 端到 B 端的長(zhǎng)度為 16 m，傳送帶以 V0=10 m/s 的速度沿逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)。在傳送帶……求物體從 A 端運(yùn)送到 B 端所需的時(shí)間為多少?！睂?duì)于這道題目，學(xué)生剛看到時(shí)都覺(jué)得非常懵，感覺(jué)無(wú)從下手。這時(shí)筆者告訴他們不要著急，一點(diǎn)一點(diǎn)來(lái)，先自己嘗試著進(jìn)行狀態(tài)分析和受力分析。學(xué)生分析之后發(fā)現(xiàn)，物體剛放上傳送帶時(shí)，速度小于V0，受到沿斜面向下的滑動(dòng)摩擦力，以加速度 a1 下滑（如圖 3），速度相等之后，受到沿斜面向上的滑動(dòng)摩擦力，以加速度 a2 下滑（如圖 4），由此畫出受力分析圖。學(xué)生確定物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、進(jìn)行受力分析，并畫出圖示后，對(duì)這道題目就非常明晰了。這時(shí)他們?cè)龠\(yùn)用運(yùn)動(dòng)和功能關(guān)系列式計(jì)算就容易地解決了這道題目，最后求出時(shí)間為 2 s。

在上面的案例中，筆者通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生畫出受力分析圖，來(lái)幫他們解決這道看起來(lái)無(wú)從下手的題目，讓他們學(xué)會(huì)如何分析問(wèn)題解決問(wèn)題。只要學(xué)生勤加練習(xí)，力學(xué)綜合題終將不會(huì)再讓人望而生畏。

三、多元對(duì)比，探究常見(jiàn)規(guī)律

力學(xué)綜合題雖然形式靈活多變，但是萬(wàn)變不離其宗，因此，我們?cè)诮虒W(xué)時(shí)不能死板地采取題海戰(zhàn)術(shù)，而是在解決了問(wèn)題之后給學(xué)生對(duì)比反思的時(shí)間，讓他們能夠自主發(fā)現(xiàn)常見(jiàn)的力學(xué)規(guī)律，進(jìn)而幫助他們更高效地解題。

比如筆者在講解高中物理人教版“平拋運(yùn)動(dòng)”這一專題時(shí)，習(xí)題冊(cè)上有很多很多的題目，比如這樣的題目：“在球賽中，已知球網(wǎng)高 H，半場(chǎng)長(zhǎng)……扣球點(diǎn)離網(wǎng)水平距離 s，求水平扣球速度 v 的取值范圍?！痹俦热邕@樣的題目：“在 1125 m 的高空中有一架飛機(jī)以 86.6 m/s的速度水平飛行，求飛機(jī)上掉下來(lái)的物體多長(zhǎng)時(shí)間落地，落點(diǎn)與降落點(diǎn)的水平距離以及該物體 5 s 末的速度。”等等。做過(guò)幾道典型題目后，筆者沒(méi)有讓同學(xué)們繼續(xù)做題，而是讓他們以小組為單位，結(jié)合剛剛自己做過(guò)的題目進(jìn)行對(duì)比，探討這些題目的共同點(diǎn)和不同點(diǎn)。經(jīng)過(guò)討論后，學(xué)生發(fā)現(xiàn)這樣的題目都是把物體的運(yùn)動(dòng)分解為水平方向上的勻速運(yùn)動(dòng)和豎直方向上的勻加速運(yùn)動(dòng)，只要列出式子就可以求解出來(lái)，同時(shí)，他們還發(fā)現(xiàn)相同時(shí)間內(nèi)物體在豎直方向上的位移比為 1∶3∶5∶…∶2n-1，等等。

在上面的案例中，筆者通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生將類似的題目進(jìn)行對(duì)比，讓他們發(fā)現(xiàn)了很多規(guī)律，使他們以后能夠快速解題。此外，我們也可以引導(dǎo)他們縱向?qū)Ρ?，縱橫對(duì)比，等等。

四、易錯(cuò)突破，提高辨析能力

筆者在教學(xué)過(guò)程中經(jīng)常發(fā)現(xiàn)這樣一種現(xiàn)象，有的題目學(xué)生一聽(tīng)就會(huì)，可一做就錯(cuò)，從而導(dǎo)致他們考試時(shí)失分過(guò)多。究其原因，還是因?yàn)閷W(xué)生基礎(chǔ)不扎實(shí)，分辨能力差。因此我們應(yīng)將這些易錯(cuò)題目進(jìn)行匯總突破，逐漸提高學(xué)生的辨析能力。

比如筆者在講解高中物理人教版必修一第三章第四節(jié)《力的合成》時(shí)，講到過(guò)這樣一道典型的易錯(cuò)題目：“如圖 5 所示，用繩 AC 和 BC 吊起一重物，繩與豎直方向的夾角分別為 30°和 60°，AC 繩能承受的最大拉力為 150 N，BC 繩能承受的最大拉力為 100 N，求物體的最大重力不能超過(guò)多少？”筆者讓學(xué)生先自己嘗試著做一下，很多學(xué)生都采用了這樣的方法：以重物為研究對(duì)象，如圖 6，在重物靜止列出水平和豎直方向上的受力平衡式，再代入數(shù)據(jù)得出 G=200 N。這時(shí)筆者沒(méi)有直告訴他們這樣不對(duì)，而是讓他們?cè)偎阋幌庐?dāng) T（BC）=100 N 時(shí)，T（AC）為多少，結(jié)果顯示已經(jīng)超過(guò) 100 N，學(xué)生馬上明白自己的錯(cuò)誤點(diǎn)并重新解題。最后他們通過(guò)靜止時(shí)加速度為 0 以及牛頓第二定律列出式子，并多方面比較檢驗(yàn)得出最大重力為 173.2 N。

在上面的案例中，筆者通過(guò)讓學(xué)生做易錯(cuò)題目，然后讓他們自主進(jìn)行糾錯(cuò)。這樣不但加深了他們的印象，讓他們以后不會(huì)再犯類似的錯(cuò)誤，而且在無(wú)形中提高了他們辨析問(wèn)題的能力。

總之，筆者通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生挖掘題目中的隱含條件，提高了他們提取信息的能力，使他們學(xué)會(huì)審題；通過(guò)讓他們畫出受力分析圖，使他們理解題目的核心，并學(xué)會(huì)做題；通過(guò)讓他們進(jìn)行多元對(duì)比，讓他們探究出常見(jiàn)的力學(xué)規(guī)律，使他們學(xué)會(huì)反思題目；通過(guò)易錯(cuò)點(diǎn)突破，提高他們的辨析能力，讓他們學(xué)會(huì)規(guī)避錯(cuò)誤。無(wú)論是哪種方法，都是我們?cè)谶M(jìn)行力學(xué)綜合題解題策略的訓(xùn)練時(shí)不可或缺的方法，這幾種方法相輔相成，無(wú)一不在幫助我們不斷提高學(xué)生的學(xué)習(xí)素質(zhì)，進(jìn)而不斷提升我們的教學(xué)質(zhì)量。

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