高中物理力學(xué)解題思路與整體法的運(yùn)用研究

許雪瓊

【摘要】力學(xué)一直是高中物理教材中的重點(diǎn)內(nèi)容，也是物理考試必考的知識點(diǎn)，因此掌握物理力學(xué)解題思想非常重要。整體法作為一種常見的解題方法，有助于培養(yǎng)學(xué)生的物理思維與解題能力?；诖耍恼轮饕匀私贪娼滩膬?nèi)容為例，對高中物理力學(xué)解題思路與整體法的運(yùn)用進(jìn)行了研究。

【關(guān)鍵詞】高中物理；力學(xué)解題思路；整體法

現(xiàn)實(shí)生活中隨處可見物理知識，與學(xué)生的現(xiàn)實(shí)生活密切相連。力學(xué)作為高中物理學(xué)習(xí)的重難點(diǎn)，不論是日常生活還是學(xué)科測試，都處于重要位置。要想徹底解決力學(xué)問題，首要任務(wù)是培養(yǎng)學(xué)生的物理解題思維，引導(dǎo)學(xué)生使用多種解題方法，挖掘問題中隱含條件，準(zhǔn)確判定物體受力狀態(tài)。但從當(dāng)前高中物理力學(xué)解題教學(xué)工作開展情況來看，效果并不理想。如何讓學(xué)生正確使用整體法解決力學(xué)問題已經(jīng)成為教師廣泛關(guān)注的話題。

一、整體法概述

在物理解題中，整體法是指問題中涉及的過程或系統(tǒng)的解析方法。以力學(xué)知識為例，其是將幾種物質(zhì)看作一個整體進(jìn)行重點(diǎn)研究。若想要分析其受力情況，那么只需要刨除整體對象外的物體對整體造成的影響，不需要分析兩者的作用力。對于學(xué)生而言，整體法多以物理系統(tǒng)為研究主題，全面把握物理現(xiàn)象及規(guī)律，是一種具備銜接性、作用性、制約性的物體或狀態(tài)。整體思維，實(shí)質(zhì)上是一種綜合性的思維，在物理解題中運(yùn)用整體法，不僅能節(jié)省計算時間，提高運(yùn)算準(zhǔn)確率，還有助于培養(yǎng)學(xué)生的物理解題思維。

在物理力學(xué)解題中，整體法充當(dāng)了一個十分特殊的角色，與生活中常見的受力條件有所區(qū)別，整體法不需要對所有力進(jìn)行分析，而是在一定環(huán)境下將問題中具備密切聯(lián)系的物體看成一個整體，綜合分析物體受力情況。運(yùn)用整體法，能夠?qū)ξ锢黹g相對復(fù)雜的受力情況進(jìn)行規(guī)避，不僅解決了物理問題，降低了解題難度，還從整體上提升了解題效率與質(zhì)量。

二、力學(xué)解題中運(yùn)用整體法的重要性

在高中物理力學(xué)教育中，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性一直不高，物理受力分析是最令學(xué)生感到頭疼的。在解答物理力學(xué)問題時，學(xué)生大多只會對一般連接體進(jìn)行分析，忽視了其他物理變量，解題過程不嚴(yán)謹(jǐn)，導(dǎo)致對物體受力分析考慮不全面，出現(xiàn)較多遺漏內(nèi)容。在遇到連接體此類的問題時，學(xué)生大多會使用整體法與隔離法。將物理問題中的若干個連接體看作一個整體，重點(diǎn)分析這個整體的受力情況即可，減少了諸多煩瑣的步驟，降低了解題難度的同時，提升了解題效果。但是從高中物理解題效果來看，學(xué)生暫時沒有掌握整體法的運(yùn)用技巧，經(jīng)常混淆整體法與隔離法的概念。事實(shí)上，整體法與隔離法間具備相互作用的關(guān)系，對解題具有諸多幫助。在解題前學(xué)生必須要弄清整體法與隔離法的差異，哪一種情況更適合使用整體法，二者具有本質(zhì)區(qū)別。本文主要以整體法為例進(jìn)行分析，在物理解題中運(yùn)用整體法，不僅能達(dá)到舉一反三的效果，還能培養(yǎng)學(xué)生的物理思維?？偠灾?，不論是從解題效率還是從思維方式上分析，運(yùn)用整體法都十分有效，若學(xué)生能掌握整體法的運(yùn)用方法與技巧，將會不斷提升學(xué)生的力學(xué)解題能力。

三、高中物理力學(xué)解題思路與整體法的運(yùn)用

（一）準(zhǔn)備環(huán)節(jié)，全面剖析力學(xué)概念

在高中物理教材中，概念作為其中必不可少的一部分，也是學(xué)生必須要掌握的知識。對于學(xué)生而言，物理概念的學(xué)習(xí)，有助于打牢物理學(xué)習(xí)基礎(chǔ)。學(xué)生只有掌握物理概念，才能準(zhǔn)確劃分多種概念。以速度與加速度為例，這兩種概念是學(xué)生最容易混淆的。同時，學(xué)生還應(yīng)關(guān)注物理問題中多個物理變量間存在的關(guān)系，依據(jù)關(guān)系尋找解題突破口，不僅有助于培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散性思維，還不同程度提升了解題效率與質(zhì)量。

如圖甲所示，水平平臺的右端安裝有輕質(zhì)滑輪，質(zhì)量為m=2.5kg的物塊A放在與滑輪相距l(xiāng)的平臺上，現(xiàn)有一輕繩跨過定滑輪，左端與物塊連接，右端掛質(zhì)量為m=0.5kg的小球B，繩拉直時用手托住小球使其在距地面h高處靜止，繩與滑輪間的摩擦不計，重力加速度為g（g?。?設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦。某探究小組欲用上述裝置測量物塊與平臺間的動摩擦因數(shù).放開小球，系統(tǒng)運(yùn)動，該小組對小球勻加速下落過程拍得同一底片上多次曝光的照片如圖乙所示，拍攝時每隔1s曝光一次，若小球直徑為20cm，求物塊A與平臺間的動摩擦因數(shù)μ.

（二）審題階段，深度挖掘題意

在物理力學(xué)解題中，題干給出的多個條件蘊(yùn)含了一個甚至多個具備聯(lián)系的物體，部分問題甚至?xí)鲃咏o出物理量變化的過程，但大多數(shù)問題僅給出了一小部分物理信息，要想準(zhǔn)確解答問題，首要任務(wù)是深度剖析條件，認(rèn)真審題，挖掘問題背后的含義。在審題期間，學(xué)生優(yōu)先分析題目中給出的物理受力條件，確定單位一致后，對計算結(jié)果進(jìn)行科學(xué)評判。在此基礎(chǔ)上選擇計算方法，從問題中尋找突破口，盡可能以形象直觀的圖像為主，不僅可以降低解題難度，而且有助于學(xué)生更好地把握其運(yùn)動規(guī)律，從而高效解答問題。需要注意的是，在審題環(huán)節(jié)，學(xué)生需要借助問題了解物理?xiàng)l件，以圖像的形式將其表述出來，并按照圖像中呈現(xiàn)的多個條件對物質(zhì)的受力情況進(jìn)行分析，以此更加準(zhǔn)確把握力學(xué)問題中物體的受力情況。

（三）逐層分解，注意細(xì)節(jié)

綜觀高中物理教材內(nèi)容，力學(xué)占據(jù)重要的位置。新課改明確指出，學(xué)生應(yīng)理解并掌握力學(xué)基礎(chǔ)知識與解題技能，能夠熟練操作力學(xué)知識解決實(shí)際問題。當(dāng)前應(yīng)用比較廣泛的力學(xué)知識是牛頓第三定律、能量守恒等。教師在解題教學(xué)中，應(yīng)將重點(diǎn)放在題干已知條件的剖析上，將復(fù)雜的知識轉(zhuǎn)變成相對簡單的知識點(diǎn)，分階段慢慢解析，無形中降低了解題難度。

（四）歸納總結(jié)，鞏固基礎(chǔ)

要想不斷提升學(xué)生的解題能力，教師需要引導(dǎo)學(xué)生不斷扎實(shí)學(xué)習(xí)基礎(chǔ)。力學(xué)是物理課程中的基礎(chǔ)性內(nèi)容，在學(xué)習(xí)此內(nèi)容時學(xué)生需要做到以下要求。

其一，掌握并能區(qū)分力學(xué)中多個物理概念，明確劃分知識間的主次。在考試中，要端正學(xué)習(xí)態(tài)度，不應(yīng)抱有僥幸心理，應(yīng)重復(fù)多次翻閱教材及筆記，分析解題思路，歸納解題規(guī)律，只有這樣才能提升解題效率。其二，教師應(yīng)帶領(lǐng)學(xué)生重點(diǎn)分析考試重難點(diǎn)知識，如牛頓第三定律、質(zhì)量守恒定律等，只有掌握此類知識，學(xué)生才能在解答問題時迅速找到解題思路。其三，考慮到物理力學(xué)知識與數(shù)學(xué)學(xué)科的某些知識具有關(guān)聯(lián)，教師應(yīng)在學(xué)生掌握解題方法的基礎(chǔ)上，為其介紹一些數(shù)學(xué)解題方法，鼓勵學(xué)生使用多種方法解題，不但能培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)素養(yǎng)，而且有助于提升解題能力。在解題教學(xué)活動結(jié)束后，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生自主歸納學(xué)習(xí)心得，發(fā)掘存在的問題，針對問題調(diào)整訓(xùn)練方案，以此提升解題教學(xué)的重要性。需要注意的是，并不是所有問題都適用整體法，學(xué)生在解題前需要先觀察并判斷。一般情況下，在判斷使用不使用整體法的關(guān)鍵是加速度.有了加速度，研究整體問題就比較簡單。有了牛頓第二定律，知道了加速度，就可以開始進(jìn)入運(yùn)動學(xué)的分析。

四、結(jié)束語

綜上所述，在高中物理解題教學(xué)中，力學(xué)作為至關(guān)重要的內(nèi)容，整體法的運(yùn)用不但能提升學(xué)生的解題能力，而且有助于培養(yǎng)學(xué)生的物理解題意識。因此，教師應(yīng)及時引起重視。在解題過程中引導(dǎo)學(xué)生妙用整體法，不斷降低解題難度，迅速分析題干中給出物質(zhì)的受力情況，從中找到解題的關(guān)鍵。

【參考文獻(xiàn)】

[1]邵嫣然.關(guān)于高中物理力學(xué)解題中整體法的分析策略[J].科技經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊，2018，26（05）：117.

[2]逯兵林.對高中物理力學(xué)知識點(diǎn)教學(xué)方法的初探[J].學(xué)周刊，2017（19）：69-70.

[3]崔蓓.高中物理力學(xué)學(xué)習(xí)技巧之我見[J].亞太教育，2016（36）：85.

[4]李一璠.談高中物理力學(xué)三大解題技巧構(gòu)建[J].科學(xué)大眾（科學(xué)教育），2016（03）：24.