高中物理力學(xué)部分解題技巧構(gòu)建

周飛

摘 要：力學(xué)部分作為高中物理教學(xué)的重難點(diǎn)，也常常作為高考物理試題中的壓軸題。因此，對(duì)于力學(xué)部分相關(guān)題目的解題技巧進(jìn)行分析和探究具有重要意義。

關(guān)鍵詞：物理；力學(xué)；解題技巧；教學(xué)

作為高中物理教學(xué)中的重點(diǎn)和難點(diǎn)，力學(xué)部分物理知識(shí)對(duì)學(xué)生的邏輯思維、抽象思維以及空間想象力等綜合能力具有比較高的要求，尤其是該部分物理知識(shí)涉及諸多物理定理、定律、原則和性質(zhì)，所以學(xué)生理解起來(lái)的難度比較大。因此，對(duì)于力學(xué)部分相關(guān)題目的解題技巧進(jìn)行分析和探究具有重要意義。

一、 了解力學(xué)特征，明確解題程序

縱觀高中物理力學(xué)部分的知識(shí)體系，可知其主要涉及的物理知識(shí)、規(guī)律、原則和定律主要包含三大牛頓運(yùn)動(dòng)定律、動(dòng)能和動(dòng)量定理、萬(wàn)有引力定律、動(dòng)量和能量守恒定律等。與此同時(shí)，力學(xué)方面的綜合性題目也主要考查學(xué)生了解和認(rèn)識(shí)這些基本定律的情況，以借此來(lái)考察學(xué)生的抽象思維能力、空間想象能力、邏輯思維能力以及判斷力等。但是力學(xué)方面的物理題目以其具有復(fù)雜的受力情況而常常使學(xué)生無(wú)從下手。因此，在實(shí)際的力學(xué)題目求解的過(guò)程中，學(xué)生必須要結(jié)合相應(yīng)的力學(xué)方面知識(shí)來(lái)分階段地解決有關(guān)力學(xué)題目，逐步解開力學(xué)知識(shí)的難點(diǎn)，從而借此來(lái)獲取相應(yīng)的解題思路，從而達(dá)到求解有關(guān)力學(xué)問(wèn)題的目的。另外，需要注意的是，鑒于力學(xué)方面的題目比較繁雜，所以單純地依靠單一的解題方法是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，必須要綜合多種解題法來(lái)進(jìn)行綜合解決，以便可以更好地解決力學(xué)方面有關(guān)的物理問(wèn)題。

基于高中物理力學(xué)部分知識(shí)所具有的上述特征，相應(yīng)的解題程序主要依照下述程序來(lái)進(jìn)行：其一，要結(jié)合題干信息來(lái)合理選擇受力分析的研究對(duì)象，并對(duì)其進(jìn)行受力分析和運(yùn)動(dòng)分析；結(jié)合研究對(duì)象的具體物理過(guò)程來(lái)實(shí)施分段研究，以便進(jìn)一步確定相關(guān)力學(xué)問(wèn)題的求解思路。其二，在確定有關(guān)力學(xué)題目的解題思路之后，需要合理選擇力學(xué)規(guī)律、性質(zhì)及相應(yīng)的解題方法來(lái)對(duì)不同力學(xué)分析階段來(lái)進(jìn)行正確解答，并結(jié)合題干信息中的已知信息來(lái)列出相應(yīng)的求解方程。其三，充分挖掘題干信息中的潛在力學(xué)條件，結(jié)合問(wèn)題的特征來(lái)進(jìn)行合理分析，構(gòu)建求解題目的輔助性參數(shù)方程式，然后通過(guò)求解方程即可達(dá)到求解高中物理力學(xué)題目的目的。但是在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中，未必一定需要嚴(yán)格按照上述流程來(lái)進(jìn)行，具體依舊需要結(jié)合力學(xué)題目的實(shí)際情況來(lái)合理確定求解的基本思路，提升解題的靈活性。

二、 豐富解題方法，構(gòu)建解題技巧

力學(xué)作為高中物理中重要的組成部分，其相關(guān)題目包含著多方面的知識(shí)，所以解題難度比較大，必須要采用科學(xué)、合理的解題方法來(lái)加以解決。而力學(xué)方面常見(jiàn)的解題方法主要包括如下幾種：

1. 圖象法（受力圖法）。在大多數(shù)高中物理力學(xué)題目求解的過(guò)程中，需要先對(duì)題干信息進(jìn)行詳細(xì)的調(diào)查和了解，明確受力分析的對(duì)象，確定其承受的各種內(nèi)力和外力情況，且不可一邊分析受力一邊處理受力。而應(yīng)該從整體上來(lái)構(gòu)建研究對(duì)象的受力圖，以便更好地挖掘題干重要信息，進(jìn)而達(dá)到求解力學(xué)題目的目的。

例1 如圖1所示，在兩根間距為4 m的桿端A和B位置處系一根長(zhǎng)度為5 m的繩子，在繩子上懸掛一個(gè)輕質(zhì)、光滑的掛鉤，并在其下部懸掛一個(gè)重量為12 N的物體，待物體達(dá)到平衡狀態(tài)之后，試求繩子的張力T值。

解析：該道例題是一道典型的力學(xué)題目，其主要考查學(xué)生對(duì)于三力平衡的理解和認(rèn)識(shí)，具體的解題思路主要為：先確定本次受力的研究對(duì)象為輕質(zhì)掛鉤，然后對(duì)其進(jìn)行受力分析，繪制出相應(yīng)的受力圖（如圖1所示），且列出相應(yīng)的受力平衡方程，最后將題干信息中的已知條件帶入到所列出的求解方程中來(lái)進(jìn)行求解。而在選用具體的受力分析法時(shí)，可以采用相似三角形法、正交分解法等多種方法。比如，針對(duì)正交分解法而言，假定細(xì)繩同水平面之間的夾角為α，借助平行四邊形法的平衡分析可知：2Tsinα=F，且F=12，sinα=3/5，代入即可求得本題答案為T=10 N。

2. 分析法。相較于圖象法，分析法的解題技巧的出發(fā)點(diǎn)有所不同，具體就是其主要從未知參數(shù)量入手，結(jié)合題干中的有關(guān)條件來(lái)求出力學(xué)題目的求解方程式，同時(shí)還需要詳細(xì)地分析題干信息中所涉及的未知量，直至可以收集到足夠的未知求解信息。鑒于該種解題技巧具有很強(qiáng)的目的性，所以實(shí)際的解題效率比較高。

例2 如圖2所示，在斜面上固定一個(gè)質(zhì)量為1 kg的物體，對(duì)該物體實(shí)施向上的拉力F，待持續(xù)1 s時(shí)間之后撤去相應(yīng)的受力F，相應(yīng)的物體運(yùn)動(dòng)v-t圖象如圖3所示，試求F的大小。

解析：該道例題是一道涉及力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)的綜合力學(xué)題目，具體求解方法主要為：先根據(jù)題干信息以及有關(guān)圖象來(lái)確定題干求解的已知條件，結(jié)合不同階段的運(yùn)動(dòng)情況來(lái)推測(cè)其受力情況，具體需要應(yīng)用牛頓第二定律來(lái)進(jìn)行確定：在0～1 s區(qū)間內(nèi)，由v-t圖象可知：a1=12 m/s2；F-μmgcosθ-mgsinθ=ma1。在0～2 s區(qū)間內(nèi)，由v-t圖象可知：a2=-6 m/s2，物體此時(shí)具有向上初速度；-μmgcosθ-mgsinθ=ma2。通過(guò)兩個(gè)方程聯(lián)立即可確定F=18 N。

三、 加強(qiáng)解題訓(xùn)練，提升解題效率

除了掌握力學(xué)解題方法和技巧之外，為了可以使學(xué)生靈活運(yùn)用這些解題技巧來(lái)解決物理力學(xué)題目，教師必須要引導(dǎo)學(xué)生積極參與解題訓(xùn)練，以便可以借助力學(xué)題目求解來(lái)逐步提升學(xué)生靈活運(yùn)用解題方法和技巧來(lái)提升物理力學(xué)解題的能力。但是必須要確保解題訓(xùn)練的層次化和適宜性，避免因過(guò)難的解題訓(xùn)練而打擊學(xué)生的信心，確保訓(xùn)練的效果。

總之，力學(xué)部分作為高中物理教學(xué)的重難點(diǎn)，也常常作為高考物理試題中的壓軸題。為了可以有效地幫助學(xué)生渡過(guò)力學(xué)求解這道難關(guān)，教師需要引導(dǎo)學(xué)生明確解題程序的基礎(chǔ)上，綜合運(yùn)用圖象法、分析法以及隔離（整體）法等多種力學(xué)解題法，同時(shí)需要加強(qiáng)力學(xué)解題訓(xùn)練，以便不斷提升學(xué)生分析和解決力學(xué)問(wèn)題的能力，從而為提升學(xué)生的物理解題技能奠定扎實(shí)基礎(chǔ)。endprint