劉博森
(河北定州中學 河北定州 073000)
在高中物理學習中,力學部分內(nèi)容學習非常重要,是高中物理重要組成部分。在高中物理解題中,主要考察學生的思維能力和實踐能力,這對學生的物理知識掌握情況要求較高,為了學好物理知識,需要學生掌握力學基礎(chǔ)知識,通過此解決問題。本文就高中物理力學解題技巧進行總結(jié)分享。
在物理學習中,涉及很對定義、公式、概念內(nèi)容,有很多物理問題都是以基礎(chǔ)知識為基礎(chǔ),在此之上設(shè)計問題[1]。此外,在物理教學中,通過學習我們可以發(fā)現(xiàn),很多定義公式有一定相似度,若是在實際學習中對其記憶不深刻,那么在解題過程中很容易出現(xiàn)混淆的狀況,一旦出現(xiàn)這種狀況,我們解題就會出現(xiàn)錯誤,解題思路也會不清晰。在力學方面內(nèi)容,比較容易記混的時牛頓定律,首先是牛頓第一定律,然后是牛頓第二定律。這兩個定義在高中課本中的區(qū)別僅有一字之差,但是其內(nèi)容卻相差甚大。牛頓第一定律是以特定物體為中心,根據(jù)其物體 運動狀況進行描述,其在物理學中還被成為“慣性定理”。而牛頓第二定律則是對加速度的形成進行描述。在我們解題過程中,關(guān)于加速度的問題,一般采用牛頓第二定律中公式進行計算。此外在物理力學學習中,不是所有的物理量都是單一、獨立的,每個物理量之間的都會有一定的聯(lián)系,因此在解題過程中,需要具體分析。
例如,一個木箱,在粗糙的水平面上運動,受水平力F的作用,那么
A.若木箱做勻速直線運動,作用力F對木箱做正功
B.若木箱做勻速直線運動,作用力F可能對木箱做正功
C.若木箱做勻加速直線運動,作用力F對木箱做正功
D.若木箱做勻減速直線運動,作用力F對木箱做負功
解析,在解決這一問題時,我們可以對木箱所受力進行分析,然后利用牛頓第二定律進行計算。物體在粗糙水平面上運動,會有滑動摩擦力,其方向和物體相對水平面的運動方向相反。根據(jù)問題可知當物體做加速運動時,其力F方向必與物體運動方向夾銳角,這樣才能使加速度方向與物體運動的方向相同。此時,力F與物體位移的方向夾銳角,所以,力F對物體做正功,所以A正確[2]。當物體做減速運動時,力F的方向可以與物體的運動方向夾銳角也可以夾鈍角,由此可以看出,當物體做減速運動時,力F可能對物體做正功,也可能對物體做負功,因此 B錯誤,C正確。當物體做勻速運動時,力F的方必與滑動摩擦力的方向相反,即與物體位移方向相同,因此,力F做正功,D正確。故A、C、D是正確的。
在日常我們解決物理問題時,經(jīng)常忽略問題中給出條件,很多問題會給出一個或者多個條件,而需要我們做的就是認真審題,利用問題中已知條件,求證問題未知條件。通過這種方式解決問題,掌握解題思路。在實際解題中,應該根據(jù)問題,對問題中的物體受力情況進行分析,然后利用學習過的力學知識,進行解題[3]。由于物理問題比較抽象,因此在解題過程中,應該充分發(fā)揮自身的發(fā)散思維,將抽象的物理問題轉(zhuǎn)化成物理模型,然后對問題具體分析,進而確定解題思路,完成解題過程。
例如,將一個輕彈簧一端固定在木板M的一端,使木板的另一端連接木塊m,M與m、M與地面之間的接觸光滑。開始時,木塊與物體相對靜止,現(xiàn)在同時對木塊和木板施加等大反方向的恒力F1和F2,從兩個物體開始運動之后的整個運動過程,對木板、木塊和彈簧組成的系統(tǒng),以下說法正確的是
A.由于F1和F2等大方向相反,因此系統(tǒng)機械能守恒
B.由于F1和F2分別對M、m做正功,因此系統(tǒng)的動能不斷增加
C.由于F1和F2分別對M、m做正功,因此系統(tǒng)機械能不斷增加
D.當彈簧彈力與F1和F2相等時,M、m動能最大
解析:根據(jù)題目中的已知條件可知,系統(tǒng)所受合外力為0,動量守恒,0=mv1-Mv2,兩個物體的速度方向總是相反,或者同時為0,物體先加速運動,當F1=F2=kx時,物體處于振動的平衡位置。然后減速運動直至速度為0,這時彈力大于F,物體反向加速,因此A錯誤,F(xiàn)1和F2要么同時做正功,要么同時做負功,系統(tǒng)機械能不守恒, 機械能守恒的條件是除了重力和彈力以外的力做功為0,注意是做功為0,而不是合力為0,因此B正確,彈簧彈力大小與f1f2大小相等之前加速,之后減速,此時速度最大,動能最大, 因此C、D錯誤。
在高中力學內(nèi)容中,學生需要掌握知識點主要有:牛頓第一定定律、牛頓第二定律、萬有引力、能量守恒定律等等。力學問題不同與電磁學問題,其綜合性比較強,其主要是考察學生的物理思維能力和推理能力。在學習力學知識時,學生需要熟練記憶相關(guān)物理知識,將其靈活應用在物理問題中。例如關(guān)于力學的受力分析、牛頓定律等等,只有掌握基礎(chǔ)知識才能夠在解題中應用。因此在學習中應注意物理知識點學習,以此掌握解題技巧。
總而言之,在高中物理學習中,應該重視物理力學問題學習,以此培養(yǎng)學生思維能力和推理能力。通過力學學習,使學生掌握力學解題技巧,形成良好解題思路。本文主要對力學解題技巧進行分析總結(jié),希望能夠為高中學生學習物理力學知識提供幫助,使學生在學習中提高解題效率,進而培養(yǎng)自身的物理素養(yǎng)。