高中物理力學(xué)解題技巧的分析與探討

熊丹

【摘 要】 高中物理知識明顯比初中物理難度高，而且物理學(xué)科具有較強的綜合性，涉及面比較廣，和數(shù)學(xué)、化學(xué)等科目都有一定關(guān)聯(lián)，所以很多高中生既重視物理學(xué)習(xí)，又認(rèn)為物理學(xué)習(xí)困難.對此，需要高中物理教師緊扣大綱，充分做好概念知識教學(xué)，并在此基礎(chǔ)上幫助學(xué)生掌握更多解題技巧，使其不斷提高物理知識應(yīng)用能力.接下來，文章就主要分析幾種高中物理力學(xué)解題技巧，為相關(guān)教育者提供一定參考.

【關(guān)鍵詞】 高中物理;力學(xué)教學(xué);解題技巧

在高中物理教學(xué)中，力學(xué)是一大難點，同時也是和生活關(guān)聯(lián)密切的一個知識點.在高中物理教學(xué)期間幫助學(xué)生掌握多種力學(xué)解題技巧，有助于提升其物理綜合水平.因此，高中物理教師要關(guān)注實際教學(xué)期間圍繞力學(xué)題目教授學(xué)生更多有用的解題技巧，并在此過程中培養(yǎng)學(xué)生綜合性思維、發(fā)散性思維等.

1 用基本概念解析力學(xué)問題，使學(xué)生提升舉一反三能力

高中物理力學(xué)知識學(xué)習(xí)中，概念知識屬于重要基礎(chǔ)，要求學(xué)生充分掌握并深入理解知識內(nèi)涵，在日常學(xué)習(xí)中靈活應(yīng)用相關(guān)知識概念解析力學(xué)問題，并在此過程中培養(yǎng)其發(fā)散性思維.如高中物理力學(xué)知識中，牛頓第一定律、牛頓第二定律屬于代表性、基礎(chǔ)性知識內(nèi)容，學(xué)生若不能深入理解并有效區(qū)分，很容易因為概念混淆影響解題[1].所以，高中物理教師在對學(xué)生進行力學(xué)解題教學(xué)期間，要以基礎(chǔ)概念知識為切入點，引導(dǎo)學(xué)生通過分析不同物理量所保持的關(guān)系，厘清題目中各元素的關(guān)系，之后借助基礎(chǔ)概念解決相關(guān)物理問題，使學(xué)生在解題期間不斷提升舉一反三能力，并促進其創(chuàng)造性思維發(fā)展.

例1 請根據(jù)慣性知識分析下題中哪種物理現(xiàn)象是正確的（? ）.

A.將高功率發(fā)電機應(yīng)用在賽車上，其速度遠超老式螺旋槳飛機，由此可得降低物體質(zhì)量可得到慣性.

B.人們在騎摩托車轉(zhuǎn)彎的時候，除了要控制好速度，身體也要適當(dāng)傾斜，其主要目的是使人與車的慣性得到控制，確保正常行駛.

C.一輛載貨列車在不同車站進出要添加或卸下車廂，這類操作會影響列車的慣性，使慣性發(fā)生改變.

D.射出的子彈經(jīng)過一定距離運動后，無法穿透棉衣，由此可得慣性在逐步減小.

這一例題屬于慣性問題，要結(jié)合牛頓第一定律、牛頓第二定律進行詳細(xì)分析，并重點關(guān)注物體慣性與質(zhì)量所保持的關(guān)系，明確哪些因素會對物體慣性產(chǎn)生影響，基于基礎(chǔ)概念詳細(xì)分析各選項.在實際分析中，因為動能增加是影響速度的關(guān)鍵因素，和慣性無關(guān)，所以不選A，B選項中摩托車轉(zhuǎn)彎并沒有使其整體慣性發(fā)生改變，D選項中由于動能相對較小所以慣性也未改變，綜合分析下選擇C.

2 巧用整體法解析力學(xué)問題，使學(xué)生建立綜合性思維

物體主要以運動或靜止形式存在，但其所存在的狀態(tài)并非完全絕對的，所有物體均處于相對狀態(tài)下，高中物理就深入介紹了物體運動狀態(tài)相關(guān)知識，并指出力的作用會影響物體運動狀態(tài)，力發(fā)生改變會使物體運動狀態(tài)同步改變，所以高中物理力學(xué)教學(xué)中，教師應(yīng)詳細(xì)介紹物體受力情況，使學(xué)生可正確、深入的對物體受力狀態(tài)進行分析[2].高中物理涉及到很多解題思路，而整體法是解析物理力學(xué)問題的一種重要方法，具體是把物體系統(tǒng)視作一個整體，由此簡化復(fù)雜問題，之后對簡化后的整體展開受力分析.在整體法運用中，是以物體本質(zhì)為基礎(chǔ)，通過梳理物體系統(tǒng)內(nèi)各類作用與相互聯(lián)系的關(guān)系，使不同物體狀態(tài)有機的組合起來.在物理力學(xué)問題解析中運用整體法，主要是將復(fù)雜的、零散的問題簡單化、整體化，有助于使學(xué)生建立綜合性、整體性思維.

例2 圖1中兩個物體a、b均帶電，物體質(zhì)量都是m，小球a其電荷量是+2q，小球b電荷量是-q，兩小球間由絕緣繩子相連接，掛兩個小球的兩根繩子有著相等的長度，并且兩個小球周邊分布有均勻電場，方向向左的電場強度是E.若兩小球要維持平衡狀態(tài)，連接的細(xì)線都為拉緊狀態(tài)，那么小球a、b在平衡狀態(tài)下其位置是?? .

在解析這道題目過程中，教師可引導(dǎo)學(xué)生把a、b兩個小球視作一個整體，然后對這個整體所受合力展開分析，結(jié)合小球所帶電荷量就可得出答案，即 a球在豎直方向上向左偏移，b球在豎直方向上向右偏移.

3 運用圖像法分析力學(xué)問題，使學(xué)生建立清晰的解題思路

高中物理教學(xué)中，很多題目都以圖像方式進行題目展示、問題解答以及描繪狀態(tài)，所以在力學(xué)教學(xué)期間，教師可引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會繪制與分析圖像，將所學(xué)物理性質(zhì)和相關(guān)規(guī)律呈現(xiàn)在圖像當(dāng)中，用圖像描述物體動態(tài)過程，并在學(xué)生應(yīng)用圖像法過程中建立物理思維模式，逐漸學(xué)會運用圖像解析力學(xué)問題[3].除此以外，圖像法還可應(yīng)用在物理速度路程問題、動能問題、動態(tài)平衡等問題解析中.一些問題重點考察學(xué)生對多種知識點的綜合掌握情況，此時在解析中就可通過三角圖像分析更簡單明了的解決動態(tài)平衡問題，并準(zhǔn)確把握物體受力情況.

例3 ?如圖2，一條繩子和一個黑球連在一起，兩者中間經(jīng)過一個定滑輪，黑球附在豎直光滑的墻面上，在F拉力作用下，黑球順墻壁向上勻速運動.試分析墻壁對球所產(chǎn)生的支撐力N和拉力F之間的關(guān)系變化.

在解析上述題目中，首先要讓學(xué)生把握勻速、光滑的墻壁等相關(guān)關(guān)鍵詞，之后通過三角平衡做圖法使圖中的三個力圍合成一個三角形，三角形的三個點分別是支持力N、拉力F、重力G，然后以數(shù)學(xué)思想為基礎(chǔ)對力展開整合分析，進而得出繩子拉動黑球過程中支持力N和拉力F都會逐漸增大.

4 引導(dǎo)學(xué)生運用發(fā)散性思維審題，使其拓展解題思路

高中物理力學(xué)解題過程中，發(fā)散性思維發(fā)揮著重要作用，因為力學(xué)題目往往會涉及到很多題干信息，其中包含的部分信息相對淺顯易見，但也有一些題干信息隱藏較深，需要學(xué)生充分發(fā)揮發(fā)散性思維展開深入分析，最終獲得解題關(guān)鍵信息.所以，高中物理教師在力學(xué)解題教學(xué)期間要關(guān)注引導(dǎo)學(xué)生運用發(fā)散性思維細(xì)致、認(rèn)真的審題，并通過合理指導(dǎo)，使其正確的通過畫受力分析圖明確不同力之間所保持的關(guān)系，進而找到問題解決關(guān)鍵點，在更精準(zhǔn)、快速的解題過程中拓展解題思路.

例4 圖3中有兩個物體A與B，兩者均受到力F的作用，并且物體A與B為靜止?fàn)顟B(tài).B和地面接觸面為粗糙面，求物體A與B所受摩擦力大小.

在對這一題目進行講解期間，教師可先引導(dǎo)學(xué)生將物體A與B受力圖分別畫出來，如圖4.在分析受力圖后，可發(fā)現(xiàn)物體A受到力F的作用存在向右運動趨勢，但因為題目當(dāng)中明確表示A保持靜止?fàn)顟B(tài)，所以證明物體A所受摩擦力的大小是F，并且摩擦力和力F的方向相反.針對物體B，在受到力F作用下，A會對B產(chǎn)生向右作用力，而此時物體B依舊為靜止?fàn)顟B(tài)，就代表物體B所受地面摩擦力同樣是F，并且力的方向也和F相反.

5 使學(xué)生深化理解知識點，并在解題中靈活應(yīng)用所學(xué)知識

在高中物理教學(xué)中，涉及到的力學(xué)知識點內(nèi)容比較多，需要學(xué)生對諸多知識點深化理解并充分掌握.學(xué)生在解析力學(xué)綜合題目過程中，可考察其力學(xué)知識以及定理運用能力，并同步培養(yǎng)其邏輯思維能力、判斷能力等.在圍繞力學(xué)問題展開解題教學(xué)期間，教師要關(guān)注引導(dǎo)學(xué)生詳細(xì)的分析題目中具體受力情況，并全面分析整體受力過程，聯(lián)系所學(xué)力學(xué)知識解析問題，并清晰的建立問題解決思路.比如在對瞬間速度、加速度等物理問題解析過程中，學(xué)生要對牛頓定律相關(guān)知識有深刻理解，結(jié)合所學(xué)知識找到此類問題解題技巧，在靈活運用所學(xué)知識過程中不斷提升力學(xué)問題解題能力.學(xué)生在解答力學(xué)問題期間，要從多個角度分析題目給出的已知條件，根據(jù)運動各階段分析相關(guān)運動規(guī)律，從而找到解題方法，習(xí)得解題技巧.

例5 在一條水平且長直的軌道上，有一輛列車正在勻速行駛，車廂中某個人做出上跳動作，而后下落至原來的位置，這主要是因為（? ）.

A.在人跳起后，車廂會對其產(chǎn)生前進方向的摩擦力，所以人會向前運動.

B.車廂中的人跳起之后，車廂內(nèi)空氣會產(chǎn)生向前方向的推力，所以人會向前運動.

C.車廂里的人跳起后，整個列車仍然保持向前運動狀態(tài)，而人下落后實際位置和原位置有輕微偏離，但并不明顯，因此很難察覺出來.

D.車廂中的人跳起后，因為人和列車會在水平方向上保持相同運動速度，使人下落至原本的位置.

這一題解析中需要認(rèn)真分析題目，掌握題目所考察的知識點，并靈活運用所學(xué)物理知識解答上述物理問題.人體在車廂中做出向上跳的動作屬于豎直上拋運動，其在水平方向上不受外力作用影響，慣性是主要影響因素，所以人的水平方向上與列車保持一致速度，因此會落在原本位置.

6 通過隔離法解決力學(xué)問題，使學(xué)生建立清晰的解題思路

在分析與解決復(fù)雜的物理力學(xué)問題過程中，運用上述的整體法可將各項問題要素集中起來，使學(xué)生立足整體層面更高效的解析問題.而學(xué)生通過整體法進行問題分析后，還要系統(tǒng)化的對問題逐個分析，明白題目當(dāng)中涉及到的每個物體實際受力情況.在這一環(huán)節(jié)就可巧妙的應(yīng)用隔離法，該方法關(guān)鍵是對物理力學(xué)問題涉及到的內(nèi)部受力問題展開深入分析，對所隔離出來的運動狀態(tài)以及受力情況實現(xiàn)分類討論，逐個擊破下解決物理力學(xué)問題，在此過程中有助于學(xué)生清晰的建立解題思路，養(yǎng)成解題答題規(guī)范.

例6 物體A和B的質(zhì)量都是m，它們在同一水平面上緊緊靠在一起，同時向這兩個物體施加水平相反作用力，分別為F1、F2，F(xiàn)1>F2，求物體B所受F1作用力大小.

該題目主要是問物體B的受力大小，此時比較適合應(yīng)用隔離法對每個物體所受力進行分析.教師在教學(xué)中可統(tǒng)一歸納此類問題，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會通過隔離法解決同類問題，并引導(dǎo)學(xué)生建立清晰的解題思路，養(yǎng)成良好的解題思維與習(xí)慣，使其用清晰的思路解答受力分析問題.

7 結(jié)語

在高中物理學(xué)習(xí)中，力學(xué)屬于關(guān)鍵組成部分，為使學(xué)生順利、高效的解答力學(xué)問題，教師應(yīng)關(guān)注在日常教學(xué)中多分享力學(xué)問題多樣化的解析方法，使學(xué)生在充分理解與掌握基礎(chǔ)知識前提下，通過練習(xí)和深入思考靈活運用所學(xué)知識，并熟練的應(yīng)用圖像法、整體法等解題技巧不斷提升解題水平.

參考文獻：

[1]王曉梅，李富恩，何彥雨.高考力學(xué)綜合題分析——以2018年新課程卷Ⅰ第24題為例[J].中學(xué)物理教學(xué)參考，2019，48（06）：58-59.

[2]趙念強.從一道高考題的多解和拓展總結(jié)力學(xué)解題思路[J].中學(xué)物理教學(xué)參考，2019，48（06）：60-61.

[3]喻梅琴，韓興乾.共點力平衡問題的解題步驟和常用方法舉例[J].中學(xué)物理教學(xué)參考，2019，48（02）：38-41.