初中物理力學題解題思路探究

曾志勇

在解決力學題目的過程中，需要明確題目中的關(guān)鍵內(nèi)容，理順解題思路，選擇恰當解題方法，熟練應用物理力學知識完成求解。要想正確高效地求解力學題目，就必須在日常學習中熟練掌握力學知識，具備思考和總結(jié)能力，這就需要教師結(jié)合學生實際情況，引導學生了解解題思路，掌握解題方法，切實提高解題能力。

一、初中物理力學題解題分析

初中物理涉及大量的概念、定義、定理、公式等，力學作為其重要組成部分，涉及的受力分析、關(guān)系式確定等大量物理知識都非?？简瀸W生的邏輯思維能力和應用數(shù)學解決物理問題的能力。在求解力學題目時常用到的解題技巧分別為逆向分析法、整體法、簡化法、挖掘隱含條件法等。

以整體法為例，它常用于求解涉及多個研究對象的題目。所謂整體法就是將多個研究對象視為一個整體展開分析，以達到有效縮短解題過程，降低解題難度的目的。

例題：水上樂園有專門的安全保衛(wèi)員，若有游客不慎落水，安全保衛(wèi)員會穿著救生衣下去營救，救生衣是用泡沫塑料制成的，已知這種泡沫塑料的密度是300kg/m3，使用的時候安全保衛(wèi)員的頭部需要露在水面上，才能夠發(fā)揮救生衣的作用。已知頭部占人體總體積的10%左右，救生衣體積是0.024m3。那么安全保衛(wèi)員的最大質(zhì)量是多少？（人體的平均密度為1060kg/m3）

分析：題目給出了安全保衛(wèi)員、救生衣兩個研究對象，如果按照常規(guī)思考方式解題，難度較大；如果將安全保衛(wèi)員和救生衣合二為一，就可以找到最佳的解題思路。將安全保衛(wèi)員和救生衣看成一個整體，整體在水面上漂浮，因此浮力和重力相等，即F浮=G人+G衣，設安全員的最大質(zhì)量為m人，體積為V人，代入題目所給數(shù)據(jù)即可順利求得安全保衛(wèi)員的最大質(zhì)量。

二、力學題目的解題技巧分析

（一）審題讀題

審題是解決力學問題最重要的一個環(huán)節(jié)，只有明確了題目中的關(guān)鍵信息，才能夠準確把握題目想要表達的內(nèi)容。良好的審題能力建立在牢固掌握相應物理知識的基礎之上。實際上，很多學生無法正確解答題目，就是因為學生掌握的物理知識并不牢固，無法分辨其中的關(guān)鍵信息。比如“質(zhì)量”與“重量”、“動量”與“動能”、“速度”與“加速度”等基本物理概念，不僅在詞語上較為相似，而且其含義也較為接近，導致很多學生混淆不清。準確審題可以幫助學生更好地展開受力分析、模擬物體的運動過程、分辨物體的運動狀態(tài)，繼而展開相應的計算。比如，在某個物理力學綜合題目中，給出的條件是“采購3000kg凈水劑，容器是容積為0.5m3的PVC桶，從凈水劑中取出30cm3作為檢驗樣品，稱得質(zhì)量為39.6g”，要求學生求解所需的PVC桶數(shù)量。這道題目中就涉及“質(zhì)量”這一概念，如果學生不能夠準確理解這一概念，就有可能出現(xiàn)錯誤。

（二）受力分析

受力分析是求解力學問題最關(guān)鍵的一個環(huán)節(jié)，教師在教學過程中，必須引導學生掌握正確的受力分析方法。教師可以采用分層教學的方式，確保學生能夠?qū)ξ矬w的受力情況形成系統(tǒng)的認識。

例題：建筑工人使用如圖1所示的滑輪組，試圖將600N的木箱在40s內(nèi)從地面均速吊到4m高的平臺上，已知使用的拉力大小為220N，忽略繩子重量和摩擦力，試求：木箱勻速上升的速度、建筑工人做的有用功的大小以及動滑輪的重力。

分析：本題給出了建筑工人的拉力大小、木箱的重量、時間等已知條件，并且不考慮繩子本身的重量和摩擦力，要求學生求解建筑工人的有用功大小和動滑輪的重力，就必須先完成正確的受力分析，只有得到正確的受力分析圖，才可能選擇出恰當?shù)慕忸}思路和方法。

（三）主動思考

如果想要幫助學生逐步形成正確的物理問題求解思路，就需要在課堂上主動引導學生提出問題，強化學生的問題意識，并引導學生獨立地進行思考，解決問題。比如，教師可以在學生做題的過程中，讓學生根據(jù)題目所給的條件，提出一些新的問題，比如“你還能提出哪些問題？”“你能提出什么問題？”引導學生發(fā)現(xiàn)題目中存在的物理信息，提出新的問題，通過積極的思考，完成新問題的正確解答。

（四）模型構(gòu)建

模型構(gòu)建能力也是求解力學問題的關(guān)鍵能力之一。所謂物理過程模型構(gòu)建就是將實際問題轉(zhuǎn)化成理想化的物理模型，采用物理模型遵循的物理規(guī)律完成實際問題的求解。在初中階段，學生接觸到的理想化物理運動過程包括“自由落體運動”“光滑斜面上小球的運動”“簡諧運動”“理想氣體狀態(tài)方程pV=nRT”等。教師在這些內(nèi)容的教學過程中，可以有針對性地展開模型構(gòu)建教學，幫助學生明確運動過程，形成對物理過程的深刻認識。

對力與運動的考查是物理中考的熱點問題之一，在中考物理試卷中往往會以壓軸題的形式出現(xiàn)，而斜面模型是力學問題中最為常見的，也是最為經(jīng)典的物理模型之一?？v觀往屆中考物理試題可以發(fā)現(xiàn)，斜面模型的應用非常頻繁，其中絕大部分和力學主干知識相結(jié)合，值得引起廣大師生的重視。教師在斜面模型的應用試題類型教學過程中，往往存在一些“陷阱”，需要特別關(guān)注。

案例1：粗糙斜面上固定一個物塊，且斜面固定在水平面上，求物塊沿斜面勻速下滑時，與斜面間的動摩擦因數(shù)。（如圖2所示）

案例2：光滑斜面上固定一個物塊，且斜面固定在水平面上，求物塊沿斜面加速下滑時的加速度。（如圖3所示）

分析：兩個案例都涉及斜面模型，不同的是案例1中的斜面是粗糙的，物塊沿斜面下滑時還要受到滑動摩擦力的作用，而案例2中的斜面是光滑的，物塊沿斜面下滑時只受到重力和斜面支持力的作用。同樣是斜面模型，受力分析圖卻存在差異，需要特別關(guān)注。

三、初中物理解題思路培養(yǎng)策略

（一）從基礎知識入手培養(yǎng)解題思路

在初中物理課程中涉及很多重難點物理知識，如力學、電學、磁學等，尤其是力學考查的知識點較多，對學生的邏輯思維能力提出了較高的要求。因此教師在教學過程中要有意識地引導學生，將復雜問題簡單化，分解知識結(jié)構(gòu)，逐層逐節(jié)展開學習，降低學習難度。比如，在學習“摩擦力”這一概念時，很多學生無法理解運動與摩擦力的關(guān)系，教師可以有意識地引導學生自主模擬分析物體受到的不同的摩擦力，包括滑動摩擦、滾動摩擦、靜摩擦、滾壓摩擦和轉(zhuǎn)動摩擦等，通過對生活現(xiàn)象的觀察理解運動與摩擦力的關(guān)系。只有把握住核心知識內(nèi)容，才可能形成正確的解題思路。

（二）從生活層面入手培養(yǎng)解題思路

物理知識來源于生活，是從很多生活中的現(xiàn)象總結(jié)而成的，這一點在力學中表現(xiàn)得非常顯著，比如：成熟的蘋果掉落、樹葉在水面上漂浮等都含有豐富的物理知識。教師在教學過程中要引導學生將物理知識和生活現(xiàn)象結(jié)合起來，從而提高物理力學解題思維。在現(xiàn)階段的物理中考試卷中，很多試題都是借助生活中的現(xiàn)象命制的，需要經(jīng)過分析，將已知條件提取出來，才能發(fā)現(xiàn)其中隱藏的有效信息。

總之，力學作為初中物理課程中重要的組成部分之一，是鍛煉學生綜合素質(zhì)，強化物理基礎的關(guān)鍵。教師應該引導學生正確認識研究對象，完成受力分析，厘清題目涉及的物理模型，明確用到的定理、公式，遵循因材施教的原則，引導學生充分認識題目設計的意義，形成正確的解題思路。

參考文獻：

[1]趙濤.初中物理力學綜合題解題技巧探究[J].數(shù)理化學習，2020（7）.