高中物理力學(xué)學(xué)習(xí)方法探析

張亦弛

摘 要：力學(xué)是高中物理的重要組成部分，也是經(jīng)典物理學(xué)的典型代表，同時(shí)構(gòu)成了運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)的基本框架。對(duì)于此類(lèi)問(wèn)題的學(xué)習(xí)，受力分析方法的使用技巧與組合方法是高中物理學(xué)習(xí)中備受關(guān)注的問(wèn)題。通過(guò)了解與分析力學(xué)問(wèn)題與其他物理問(wèn)題的相關(guān)性，也為力學(xué)的學(xué)習(xí)提供了更多的思路與策略。

關(guān)鍵詞：高中物理;力學(xué);學(xué)習(xí)方法

一、力學(xué)在高中物理學(xué)習(xí)中的重要性

物理規(guī)律來(lái)源于生活，但又高于生活，她研究的是現(xiàn)實(shí)生活中各種現(xiàn)象通過(guò)理想化所建立起來(lái)的物理模型。高中物理既是對(duì)初中物理的總結(jié)與升華，又是學(xué)好大學(xué)物理的基礎(chǔ)和首要條件。學(xué)好高中物理至關(guān)重要，但就其理科類(lèi)的特性，要求學(xué)生們的邏輯思維非常靈活。不少學(xué)生之所以在高中學(xué)習(xí)過(guò)程中放棄學(xué)習(xí)物理，就是因?yàn)樗麄儧](méi)有找到學(xué)習(xí)物理的正確高效的學(xué)習(xí)方法，沒(méi)有找到其中的樂(lè)趣。沒(méi)有去真正體驗(yàn)到解開(kāi)一道物理難題的樂(lè)趣。

高中物理的學(xué)習(xí)無(wú)疑是對(duì)力、熱、光、電、磁研究，但究其研究方法卻有很多，最根本也是最有效的方法便是緊緊地抓住定義，弄清出題人的想法。正交分解、等效代替、整體法、伏安法、相似三角形法、半偏法、假設(shè)法、試接法、極值法、類(lèi)比法、隔離法、圖解法、平行四邊形法、外推法、守恒法、公式法、排除法、列表法、等勢(shì)法、描點(diǎn)法等20多種常用方法。熟練運(yùn)用每一種學(xué)習(xí)方法并且靈活的結(jié)合數(shù)學(xué)知識(shí)，不僅可以減少做題時(shí)間，而且還可以提高正確率。

力學(xué)是高中物理的一個(gè)重要分支，運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)構(gòu)成了高中力學(xué)的基本框架。牛頓的三大定律便是其中的橋梁和紐帶。牛頓第一定律又被稱(chēng)為慣性定律，指明了慣性是物體固有的屬性，只與物體的質(zhì)量有關(guān)，力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因而不是維持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。牛頓第二定律指明了力，質(zhì)量和加速度一一對(duì)應(yīng)時(shí)三者之間的關(guān)系，將運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)很好的聯(lián)系在一起。牛頓第三定律指明了作用力和反作用力之間的關(guān)系，大小相等，方向相反。學(xué)好力學(xué)對(duì)學(xué)好物理學(xué)科具有重要的意義。

二、力學(xué)有效學(xué)習(xí)方法

（一）受力分析是學(xué)習(xí)力學(xué)的關(guān)鍵

學(xué)習(xí)力學(xué)要了解各個(gè)力的來(lái)源和性質(zhì)，單個(gè)力是不存在的，必然有施力物體和受力物體。力可以分為性質(zhì)力和效果力。摩擦力、重力、萬(wàn)有引力、電場(chǎng)力等這些可以引入“勢(shì)”這個(gè)概念的力叫做保守力，研究保守力時(shí)，必須選取勢(shì)能零點(diǎn)才能對(duì)該力進(jìn)行研究。而像摩擦力這樣的力，則沒(méi)有勢(shì)的概念。

遇到力學(xué)問(wèn)題，首先要對(duì)物體進(jìn)行受力分析，判斷其處于平衡狀態(tài)還是非平衡狀態(tài)。平衡狀態(tài)用力三角形和平行四邊形法則，非平衡狀態(tài)用牛頓第二定律進(jìn)行求解。對(duì)于力學(xué)動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題，用相似三角形將力三角形和幾何三角形進(jìn)行聯(lián)系，列等式關(guān)系求解。

（二）善用數(shù)學(xué)幾何解決運(yùn)動(dòng)問(wèn)題

對(duì)于勻變速直線運(yùn)動(dòng)問(wèn)題，要學(xué)會(huì)靈活運(yùn)用平均速度法，比例法，逆向思維法和位移差公式。靈活運(yùn)用圖像的幾何意義，面積，斜率，截距等重要點(diǎn)。運(yùn)用圖像有兩法，其一是定性法。先看清橫，縱坐標(biāo)及其單位，再看橫縱坐標(biāo)如何變化，特殊的點(diǎn)斜率和截距。其二是定量法。列出數(shù)學(xué)函數(shù)表達(dá)式，利用數(shù)學(xué)知識(shí)結(jié)合物理規(guī)律直接

解答。

（三）歸納常用模型分析動(dòng)力學(xué)問(wèn)題

對(duì)于動(dòng)力學(xué)問(wèn)題，要學(xué)會(huì)構(gòu)造物理模型，包括物塊（分析兩物塊之間是否存在摩擦力，判斷是靜摩擦還是滑動(dòng)摩擦力）、斜面（判斷動(dòng)摩擦因數(shù)和夾角正切值之間的關(guān)系，來(lái)進(jìn)行判斷）、傳送帶（判斷水平傳送帶還是傾斜傳送帶，結(jié)合斜面模型判斷能不能放的住問(wèn)題）、彈簧（考慮彈簧兩端的力和加速度及彈簧的“遲滯性”問(wèn)題）等常見(jiàn)的模型。對(duì)于天體問(wèn)題，需要判定是地物模型（萬(wàn)有引力等于重力）還是環(huán)繞模型（萬(wàn)有引力等于向心力），列牛頓第二定律進(jìn)行求解。（高軌低速大周期大機(jī)大勢(shì)大能量，低軌高速小周期小機(jī)小勢(shì)小能量）。對(duì)于臨界問(wèn)題，是指當(dāng)一個(gè)物體從一種狀態(tài)或現(xiàn)象轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪粋€(gè)狀態(tài)或現(xiàn)象的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，起到承上啟下的作用，一般題中常有“剛好”“恰好”“最大（?。钡茸郑獙ふ遗R界條件下，各個(gè)物理量之間的函數(shù)關(guān)系，一般取特殊情況下所滿足的情況，然后推出一般情況。

（四）坐標(biāo)系巧解“功”“能”

遇到力做功問(wèn)題時(shí)，首先要了解功概念和公式的含義，一般運(yùn)用機(jī)械能守恒，動(dòng)能定理能量守恒，動(dòng)量定理等方法求解力做的功。求單個(gè)力做功的時(shí)候，要把該力隔離出來(lái)分析，利用正交分解等方法求出力和力方向上的位移。判斷力的時(shí)候，首先要分清是保守力還是非保守力，保守力做功與路徑無(wú)關(guān)，只需考慮物體的初末位置，代入公式，便能求出該力所做的功。選取合適的參考系，如討論洛倫茲力做功是，選擇自然坐標(biāo)系可知洛倫茲力始終與力的位移方向垂直，則其做功始終為零。利用圖像的幾何意義求解，F(xiàn)-X圖像與坐標(biāo)軸所圍成的面積便是該力所做的功。

（五）詳析受力，尋找突破口

解答物理力學(xué)題時(shí)，要尋找解題的突破口。圓周運(yùn)動(dòng)在于找到向心力的來(lái)源;平拋運(yùn)動(dòng)在于聯(lián)系兩個(gè)矢量三角形（位移三角形和速度三角行）;類(lèi)平拋問(wèn)題在于合力與速度方向垂直，并且合力是恒力;繩拉物體問(wèn)題在于速度的分解即物體運(yùn)動(dòng)的方向便是和速度的方向;受力分析問(wèn)題“防止漏力”，尋找施力物體，若無(wú)則該力不存在（按先內(nèi)力，后外力的順序進(jìn)行分析，內(nèi)力不會(huì)改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，外力才會(huì)改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)）;動(dòng)力學(xué)問(wèn)題在于，看到“受力”分析“運(yùn)動(dòng)情況”，看到“運(yùn)動(dòng)”分析“受力情況”等。

三、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，高中物理力學(xué)部分主要研究二力平衡問(wèn)題，力學(xué)臨界條件，力所做的功等問(wèn)題。牛頓三大定律貫穿整個(gè)力學(xué)。功是力對(duì)空間的積累量，沖量是力對(duì)時(shí)間的積累量。動(dòng)量定理和動(dòng)能定理聯(lián)系了力和功。熟練掌握并靈活運(yùn)用這些解題方法能高效解答力學(xué)問(wèn)題。