高中物理常用解題思想的應(yīng)用教學(xué)

摘 要：高中物理蘊(yùn)含有很多的解題思想.本文結(jié)合具體案例探討模型思想、數(shù)形結(jié)合思想、微元思想、對稱思想、在解題中的應(yīng)用，使學(xué)生親身感受解題思想的具體應(yīng)用過程，指引其以后更好的解題.

關(guān)鍵詞：高中物理;解題思想;應(yīng)用;教學(xué)

中圖分類號：G632????? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A????? 文章編號：1008-0333（2021）36-0056-02

將解題思想用于解題中可少走彎路，迅速找到解題思路，提高解題效率，因此，高中物理教學(xué)中應(yīng)將解題思想納入教學(xué)的重點(diǎn)，尤其結(jié)合具體習(xí)題，做好常用解題思想的應(yīng)用講解，使學(xué)生掌握相關(guān)解題思想的應(yīng)用細(xì)節(jié)，啟發(fā)學(xué)生以后更好的解題.

一、模型思想的應(yīng)用教學(xué)

高中物理涵蓋很多的模型，如輕桿（繩）速度分解模型、人船模型、子彈打木塊模型等.解題中應(yīng)用這些模型，可使學(xué)生少走彎路，迅速的找到正確的解題思路，保證習(xí)題的正確解答.

如圖1所示，有一沿水平方向做勻速直線運(yùn)動的半徑為R的半圓柱體，半圓柱面放置一根只能豎直方向運(yùn)動的豎直桿，在豎直桿未達(dá)到半圓柱體的最高點(diǎn)之前（? ）.

A.半圓柱體向右勻速運(yùn)動時(shí)，豎直桿向上做勻減速直線運(yùn)動

B.半圓柱體向右勻速運(yùn)動時(shí)，豎直桿向上做減速直線運(yùn)動

C.半圓柱體以速度v向右勻速運(yùn)動，豎直桿向上的運(yùn)動速度為vtanθ

D.半圓柱體以速度v向右勻速運(yùn)動，豎直桿向上的運(yùn)動速度為vsinθ

該題目靈活考查了輕桿速度分解模型，圓柱體向右運(yùn)動使得AO繞O點(diǎn)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動，并且向上推動A點(diǎn)，使豎直桿向上運(yùn)動.由桿的速度分解模型可知，以O(shè)點(diǎn)為研究對象時(shí)v1sinθ=vA，而A點(diǎn)的速度即為豎直桿的速度，即，v1cosθ=v，則vA=vtanθ.豎直桿達(dá)到半圓柱體的最高點(diǎn)之前θ變小，由三角函數(shù)知識可知，BC兩項(xiàng)正確.

二、數(shù)形結(jié)合思想的應(yīng)用

數(shù)形結(jié)合思想是一種重要的思想.對于部分高中物理學(xué)習(xí)而言，采用常規(guī)的解題思路不易理解，解題難度較大，如畫出相關(guān)的圖形，能夠直觀的展示相關(guān)參數(shù)的變化，運(yùn)用所學(xué)物理知識順利求解.

如圖2甲， A、B為粗糙絕緣水平面上相距為6L的兩點(diǎn).在兩點(diǎn)點(diǎn)分別固定電量不同的正電荷，其中B處電荷的電荷量為+Q，對應(yīng)的坐標(biāo)關(guān)系如圖2乙所示.AB連線之間電勢φ與位置x之間的關(guān)系如圖所示.其中x=L為圖線的最低點(diǎn)且x=0處的縱坐標(biāo)φ=25φ063，其余點(diǎn)的電勢已標(biāo)注在圖中.將一可視為質(zhì)點(diǎn)質(zhì)量為m，電量為+q的帶電物體靜止放在x=-2L的C點(diǎn)，物塊隨即向右運(yùn)動，若其剛好能到達(dá)x=2L點(diǎn)，則A點(diǎn)電荷電荷量以及水平面間的動摩擦因數(shù)μ為（? ）.

A.+4Q、qφ014mgL??? B.+4Q、qφ07mgL

C.+3Q、3qφ014mgLD.+3Q、2qφ07mgL

該題將圖象與靜電場知識相結(jié)合，需要學(xué)生能夠搞清楚圖象變化表示的含義，透過現(xiàn)象看本質(zhì).解答該題需要從給出的圖象中由圖，提煉出有用信息，對學(xué)生的讀圖能力具有一定要求.在x=L電勢最低，切線為零，表明合場強(qiáng)為零，則由kQAr2A=kQBr2B，解得QA=+4Q.另外，由圖2乙可知從x=-2L到x=2L的過程中電勢先降低后升高，對于正電荷而言電場力先做正功后做負(fù)功.以整個(gè)運(yùn)動過程為研究對象，由動能定理可得：qU-μmgs=12mv02-0，U=φ0-3φ07，s=4L，聯(lián)立解得，μ=qφ07mgL，選擇B.

三、微元思想的應(yīng)用教學(xué)

微元思想在高中物理中時(shí)有考查.對于一些研究對象無法直接運(yùn)用物理定律進(jìn)行解答時(shí)可將其劃分成若干微元.以微元為研究對象，便可使用高中階段所學(xué)的物理知識求解.教學(xué)中應(yīng)為學(xué)生灌輸這一思想，使學(xué)生理解微元思想的本質(zhì)，把握運(yùn)用微元思想解題的思路以及細(xì)節(jié)，并示范微元思想在解題中的應(yīng)用，提高學(xué)生運(yùn)用微元思想解題的意識.

如圖3，一半徑為R的導(dǎo)電圓環(huán)處于某一發(fā)散的磁場中，環(huán)面的對稱軸MN為豎直方向，該磁場中與圓環(huán)相交的磁感線反向延長線交于對稱軸上的某點(diǎn)，磁感線與對稱軸成θ角，圓環(huán)上各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B大小相等，若圓環(huán)上通有如圖所示的電流I，則導(dǎo)電圓環(huán)受到的安培力方向及大小為（? ）.

A.豎直向上，2BIR? B.豎直向上，2πBIRsinθC.豎直向下，2BIRD.豎直向下，2πBIRsinθ

習(xí)題中涉及的磁場是發(fā)散的，而且導(dǎo)電體并不是直導(dǎo)線，因此，無法直接套用安培力的計(jì)算公式，此時(shí)可考慮使用微元法進(jìn)行分析.對整個(gè)圓環(huán)而言，水平分力平衡，因此，導(dǎo)電圓環(huán)受到安培力的方向豎直向上.F豎=F安sinθ=BIΔlsinθ.則整個(gè)圓環(huán)受到的安培力F=BIsinθ（Δl1+Δl2+Δl3+…+Δln），又∵Δl1+Δl2+Δl3+…+Δln=2πR，則F=2πBIRsinθ，因此，B項(xiàng)是正確的.

四、對稱思想的應(yīng)用教學(xué)

對稱思想是高中物理中常用的思想，尤其在分析運(yùn)動學(xué)、電學(xué)相關(guān)習(xí)題時(shí)，運(yùn)用對稱思想既能很快的找到解題思路，又能簡化計(jì)算過程，提高解題正確性.教學(xué)中為學(xué)生講解對稱思想，給學(xué)生留下大致的印象，而后圍繞學(xué)生所學(xué)設(shè)計(jì)相關(guān)問題，及時(shí)組織學(xué)生進(jìn)行訓(xùn)練，使其掌握對稱思想應(yīng)用技巧.

如圖4所示，M、N為真空中的兩根完全相同的均勻帶正電絕緣棒，所帶電荷量相同，且平行正對放置，兩棒中點(diǎn)分別為O1、O2，a、b、c、d、e為O1O2連線上的六等分點(diǎn)，a處固定一帶正電的點(diǎn)電荷.c、d兩處的場強(qiáng)大小均為E0，方向相反，則b處的場強(qiáng)大小為（? ）.

A.E0? B.13E09? C.23E09? D.49E09設(shè)六等分點(diǎn)之間相距為r，根據(jù)已知條件可知：在c點(diǎn)E0=kQ（2r）2，在d點(diǎn)E0=E-kQ（3r）2，則E=13E09，方向向左.由對稱性可知，b點(diǎn)的合場強(qiáng)為13E09，方向向右，因此，b點(diǎn)的場強(qiáng)大小為Eb=E+kQr2=13E09+4E0=49E09，D項(xiàng)正確.

解題思想是對解題思維的濃縮，用于解題中可獲得事半功倍的效果，因此，高中物理教學(xué)中應(yīng)意識到解題思想發(fā)揮的重要作用，結(jié)合自身教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，做好物理解題中常用思想的總結(jié)，結(jié)合具體教學(xué)內(nèi)容，為學(xué)生認(rèn)真灌輸相關(guān)理論，尤其做好相關(guān)習(xí)題的篩選，注重解題思想的應(yīng)用講解，加深學(xué)生對解題思想理解的同時(shí)，掌握相關(guān)的應(yīng)用技巧以及注意事項(xiàng).

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[責(zé)任編輯：李 璟]

收稿日期：2021-09-25

作者簡介：丁金龍（1971.1-），男，大學(xué)，中學(xué)高級教師，從事高中物理教學(xué)研究.