高中物理力學(xué)解題技巧及其應(yīng)用研究

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摘 要：力學(xué)知識(shí)是高中物理學(xué)科中的重點(diǎn)和難點(diǎn)，很多高中生在學(xué)習(xí)的過(guò)程中都會(huì)感到力不從心。為了提高高中生的力學(xué)學(xué)習(xí)水平，我們必須掌握科學(xué)的力學(xué)解題技巧，并將其應(yīng)用到實(shí)際的解題過(guò)程中。

關(guān)鍵詞：力學(xué)知識(shí)；高中物理；解題技巧

物理是高中階段理科的基礎(chǔ)學(xué)科之一，高中物理對(duì)學(xué)生的知識(shí)應(yīng)用能力提出了更高的要求。力學(xué)是高中物理知識(shí)中的重要組成部分，對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)也是內(nèi)容較多、難以了解的一部分內(nèi)容。其中高中物理的力學(xué)部分包含著動(dòng)力學(xué)和靜力學(xué)以及牛頓運(yùn)動(dòng)定律等相關(guān)知識(shí)，更是涉及眾多的力學(xué)分析，多數(shù)學(xué)生會(huì)覺(jué)得力學(xué)知識(shí)晦澀難懂。因此，在高中物理教學(xué)中，教師應(yīng)當(dāng)教會(huì)學(xué)生正確的解題技巧和方法，幫助學(xué)生真正學(xué)好高中物理知識(shí)。

一、高中物理力學(xué)知識(shí)學(xué)習(xí)方法

第一，歸納和總結(jié)力學(xué)知識(shí)中常見(jiàn)的力學(xué)模型，為物理解題奠定基礎(chǔ)。常見(jiàn)的高中物理力學(xué)模型有以下幾種類(lèi)型：一是連接體模型，只借助細(xì)繩或者細(xì)桿將物體連接起來(lái)的物體組，或者將幾種物體直接疊放起來(lái)，形成多個(gè)物體組；二是斜面模型，物體在斜面上的受力情況主要是受到摩擦力和傾角的影響；三是輕繩、輕桿模型，輕繩模型僅僅可以承受拉力，而輕桿模型既可以承受拉力，也可以承受壓力和來(lái)自任意方向的受力；四是超重模型和失重模型，超重或者失重狀態(tài)下的中心受力方向都要被考慮在內(nèi)；五是碰撞模型，要明確動(dòng)量守恒定律及其實(shí)際應(yīng)用，明確碰撞發(fā)生之后系統(tǒng)的功能不可大于碰撞之前系統(tǒng)的功能；六是人船模型，主要是在靜態(tài)下出現(xiàn)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)，運(yùn)動(dòng)方向需符合動(dòng)量守恒定律。教師應(yīng)當(dāng)讓高中生明確常見(jiàn)的力學(xué)模型及其實(shí)際應(yīng)用情況，使他們?cè)诮鉀Q物理力學(xué)問(wèn)題的過(guò)程中達(dá)到簡(jiǎn)化問(wèn)題的效果。

第二，明確高中物理力學(xué)問(wèn)題的基本分析方法，以找出正確的解題思路。高中物理力學(xué)知識(shí)涉及摩擦力、彈力、重力、引力、電場(chǎng)力等幾種類(lèi)型，學(xué)生需要結(jié)合上文中的幾種力學(xué)模型展開(kāi)受力分析，其中的分析方法可以分為以下幾種：其一，判斷力存在性方法，結(jié)合力學(xué)題目中的信息進(jìn)行分析，如以彈力—摩擦力的順序考慮問(wèn)題；又如相互垂直力達(dá)到最大值等，都是常見(jiàn)的判定分析方法。其二，判定受力方向的方法，同一直線定方向、計(jì)算結(jié)果為標(biāo)量；分量方向如果不好判定，應(yīng)當(dāng)結(jié)合各種結(jié)果來(lái)判定。其三，針對(duì)力的隔離法和整體法來(lái)判定，隔離法主要是在狀態(tài)相同的情況下對(duì)內(nèi)力進(jìn)行研究，整體法是在不同受力情況下了解外力。其四，根據(jù)力運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)進(jìn)行判定，這種方法需要結(jié)合加速度和運(yùn)動(dòng)軌跡等情況來(lái)判定。通過(guò)這幾種不同的力學(xué)分析方法，學(xué)生就可以在建立科學(xué)力學(xué)模型的基礎(chǔ)上，列出力學(xué)題目中的受力方程，進(jìn)而為正確解題打好基礎(chǔ)。

二、高中物理力學(xué)問(wèn)題解題技巧及其應(yīng)用

1.了解力學(xué)特征，明確解題程序

在力學(xué)問(wèn)題解題過(guò)程中，高中生必須要結(jié)合具體的力學(xué)知識(shí)分層解決力學(xué)問(wèn)題，逐步破解力學(xué)知識(shí)的重點(diǎn)和難點(diǎn)，進(jìn)而找出正確的解題思路，達(dá)到解決力學(xué)問(wèn)題的目的?；诹W(xué)問(wèn)題復(fù)雜性和抽象性的特征，其解題程序應(yīng)當(dāng)分為以下幾個(gè)步驟：首先，結(jié)合題目給出的信息選擇受力分析的對(duì)象，并對(duì)其進(jìn)行受力分析和運(yùn)動(dòng)分析，結(jié)合分析對(duì)象的物理過(guò)程來(lái)分段研究，以明確解題思路；其次，在明確解題思路之后，需要選擇力學(xué)規(guī)律、性質(zhì)和相關(guān)的解題方法來(lái)對(duì)不同階段的力學(xué)分析進(jìn)行解答，并結(jié)合已知信息列出物理方程；然后，充分挖掘已知信息中的潛在力學(xué)條件，結(jié)合具體問(wèn)題進(jìn)行分析，構(gòu)建輔助方程式，并通過(guò)物理方程達(dá)到力學(xué)問(wèn)題解題的目的。在力學(xué)問(wèn)題解題程序的實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，有時(shí)候也不必嚴(yán)格按照這個(gè)程序進(jìn)行解題，而是要具體問(wèn)題具體分析，注意程序運(yùn)用的靈活性。

2.豐富解題方法，掌握解題技巧

常見(jiàn)高中物理力學(xué)解題方法主要有圖像法和分析法。其中圖像法要求學(xué)生在充分了解題目信息、分析對(duì)象的基礎(chǔ)上，確定物體承受的內(nèi)力和外力情況，而且在分析的過(guò)程中受力分析和受力處理不能同時(shí)進(jìn)行，而是從整體上構(gòu)建分析對(duì)象的受力圖，挖掘題目中的關(guān)鍵信息，進(jìn)而正確解決力學(xué)問(wèn)題。對(duì)于分析法來(lái)說(shuō)，其解題技巧的出發(fā)點(diǎn)與圖像法存在著不同之處，分析法主要是從未知參數(shù)數(shù)量入手，結(jié)合題目中給出的條件來(lái)列出力學(xué)方程式，同時(shí)還要詳細(xì)分析題目信息中的未知量，以達(dá)到收集到足夠信息的程度。

例題：一個(gè)連同裝備總質(zhì)量為m=100千克的宇航員，在距離飛船s=45米處與飛船處于相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)。宇航員背著裝有質(zhì)量為m0=0.5千克氧氣的貯氧筒，可以將氧氣以v=50米/秒的速度從噴咀噴出。為了安全返回飛船，必須向返回的相反方向噴出適量的氧，同時(shí)保留一部分氧供途中呼吸，且宇航員的耗氧率為：r=2.5×10-4千克/秒。試計(jì)算：噴氧量應(yīng)控制在什么范圍？返回所需的最長(zhǎng)和最短時(shí)間是多少？

總而言之，為了幫助學(xué)生更好地學(xué)習(xí)力學(xué)知識(shí)，教師應(yīng)當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生在明確解題程序、掌握解題技巧的基礎(chǔ)上，運(yùn)用圖像法和分析法等多種力學(xué)問(wèn)題解題方法，鍛煉高中生的力學(xué)解題能力，進(jìn)而為高中生的物理學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

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