例談高中物理解題方法

周建寧

【摘要】物理是高中階段的重要學科，具有一定的學習難度.由于學生無法正確把握物理知識，導致他們在學習的過程中產生懼怕心理.所以，教師在教學時需要指導學生深化物理知識，掌握相應的解題方法.

【關鍵詞】高中物理；題型分析；解題技巧

高中物理解題時涉及的思維方法主要分為兩類，一是物理學的研究方法，即圖象法、等效替代法、理想實驗法等；另一類就是解題方法，就解題方法而論，解題方法和解題技巧有很多，筆者以學生需要掌握的解題方法為重點進行分析，期望能夠幫助學生提高物理學習能力.

1 解題之模型法

在高中物理解題中，教師可以指導學生使用物理模型法進行解題.所謂物理模型法就是只考慮對實際物理現(xiàn)象來說是主要的、本質的因素，忽略次要的、非本質的因素的一種思維方法.這是利用物理模型，實現(xiàn)高效解題的策略［1］.

例1 想要測量某一化工廠的污水排放量，測量人員在排污管的最末端安裝了一個流量計裝置（如圖1所示），已知這一裝置是由絕緣材料制成，且這一裝置的長、寬、高為a、b、c.裝置所在區(qū)域加有垂直上表面向下的勻強磁場，磁感應強度為B.

如圖1所示在這個裝置的前后兩個側面固定了金屬板作為電極，當污水充滿管口并從左往右經(jīng)過裝置后，電壓表就會顯示兩個電極間的電壓U.現(xiàn)在，假設污水流量用Q進行表示，即Q表示單位時間內所流出的污水體積，那么下列說法中正確的為（? ）

（A）假設污水中的正離子較多，那么可以得到前表面比后表面的電勢高.

（B）與離子的多少無關，前表面一定比后表面的電勢低.

（C）當污水中離子濃度越高時，電壓表的示數(shù)也將越大.

（D）U與污水流量Q成正比，與a、b無關.

解析 在這一例題的求解過程中，教師有必要指導學生利用模型法進行解題.在這一題中，根據(jù)左手定則可以明確在洛侖磁力的作用下正離子向后表面聚集、負離子向前表面聚集.這就表明后表面的電勢與前表面的電勢相比，后表面的電勢一定高于前表面的電勢.因此，可以判斷出選項（B）是正確的，而選項（A）錯誤.因為“污水切割磁感線”與“單根導體棒切割磁感線”的物理模型是相同的，因此，通過法拉第電磁感應定律可以明確電勢U=BLv=Bbv.并且，流量Q=Sv=vbc.所以通過聯(lián)立可以得到Q=UcB.因此，（D）選項正確.本例題中，電壓U的大小與離子的濃度沒有關系，因此，可以明確選項（C）是錯誤的.在高考物理問題解決的分析和應用中，教師應建立正確的認識，讓學生發(fā)展相應的邏輯思維，真正理解知識結構，找到與問題相關的物理模型，從而進一步深化學生的問題解決能力.

2 解題之類比法

物理解題中的類比法就是對兩個對象或兩個系統(tǒng)進行研究，在某些屬性上類似而推出其他屬性也類似的思維方法，是一種由個別到個別的推理形式.并且，類比法所得出的結論必須由實驗進行檢驗.假如類比對象間公有的數(shù)形越多，那么類比結論的可靠性也越大［2］.

例2 如圖2所示，左右兩邊是質量均為M0的球形均勻星體，MN為兩個星體連的垂直平分線，且點O為中心.現(xiàn)在將一個質量為m的小物體從點O向OM方向運動請問小物體所受到的萬有引力的變化情況為（? ）

（A）先增大后減小.

（B）先減小后增大.

（C）一直增大.

（D）一直減小.

解析 在這一例題中，教師可以指導學生們根據(jù)萬有引力定義與庫侖定律之間的相似性，運用類比法進行解題.比如，教師可以讓學生將例2的問題與電荷之間的相互作用進行類比.也就是說，可以將兩個星體比作等量的同種電荷，而小物體就可以類比為異種電荷.所以，在例2這一問題中，可以分析得到質量為m的小物體從點O向OM運動，其受到的萬有引力是先增大后減小的.所以（A）選項正確.類比法在物理教學中的應用，可以提高物理教學水平.當學生學習一些非常抽象和無形的物理現(xiàn)象時，因為不容易理解，教師可以運用一個大家都能看到的非常相似的現(xiàn)象進行比較學習.通過類比法，學生可以利用他們所學的知識進行遷移，加深他們對實驗中一些抽象和難以理解的過程的理解.高中教材為類比的使用提供了大量的素材，教師應在教學中不失時機地引導學生對新知識進行適當?shù)念惐龋盐罩R體系中相似元素的聯(lián)系，根據(jù)知識本身的結構通過類比遷移，學生可以對問題產生一種敏感性，快速抓住問題的癥結，找到解決問題的方法，對培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維能力，提高學生的創(chuàng)新素質具有重要作用.

3 解題之等效法

在高中物理教學中，等效思想的應用很廣泛，如力的合成與分解、運動的合成與分解、單擺的等效擺長和等效重力加速度等都是等效法的具體應用.等效法對提高學生的問題解決水平和思維能力具有重要作用.通過將復雜的物理問題或物理現(xiàn)象轉化為等價的簡單物理現(xiàn)象，然后對問題進行研究和分析，這種方法主要能夠簡化問題，從而使學生的思維活躍，逐步培養(yǎng)學生的學習興趣和思維品質.因此，在中學物理教學中，學生掌握等效法來解決物理問題是非常重要的.提高學生綜合素質的核心是在新思想下運用新的教育手段和思想，促進基礎教育階段學生核心素質的科學現(xiàn)代化發(fā)展.

例3 如圖3所示，一個光滑絕緣軌道豎直平面放置，且這一裝置處于水平向右的勻強電場中.已知帶負電荷的小球由A處由靜止開始下滑（高度為h），并沿著ABC的軌道運動進入圓環(huán)做圓周運動，AB與BC在B處平滑連接.已知：小球所受到電場力是其重力的34，并且圓環(huán)的半徑為R，斜面的傾斜角θ=60°，且SBC=2R.假設小球能夠在圓環(huán)內做完整的圓周運動，那么高度h最小為多少？

解析 在這一例題的解答過程中，教師需要指導學生對問題進行分析，使得學生能夠明確問題的關鍵，從而準確使用解題方法進行解題.在這一問題中，由于小球所受到的重力以及電場力都是恒力，所以，可以先將兩個力等效為一個作用力F.然后教師就可以指導學生進行繪圖（如圖4所示）.根據(jù)圖示可以明確F=1.25mg，方向與豎直方向成37°，且小球能否做完整的圓周運動的臨界點是D點.假設小球恰好能通過D點，即達到D點時小球與圓環(huán)的彈力恰好為零.由圓周運動知識得：F=mv2DR，即1.25mg=mv2DR.根據(jù)動能定理可以得到：mgh－R－Rcos37°－34mg（hcotθ+2R+Rsin37°）=12mv2DR，通過聯(lián)立化簡可以得到h≈7.7R.

4 解題之圖象法與圖解法

在高中物理教學時，教師需要重點指導學生學習圖象法.在高中學習階段，隨著課程的增加，學生的學習壓力也在增加.物理作為高中課程中的重要科目之一，在課程中也占有重要地位.面對高中這么多課程，在學習知識的同時提高學生的學習效率非常重要.因此，圖象法在高中物理學習中起著重要作用.它以圖象的形式呈現(xiàn)復雜的知識點，極大縮短了學生理解和思考問題的時間，使學生能夠快速清晰地解決問題，提高了學生的成績，有效提高學生學習效率，促進了高中物理學習的學習效果.

例4 如圖5所示，重物通過細繩拴在AB細線上的O點，B沿豎直擋板PQ緩緩豎直向下移動，保持O點位置不變，那么，OA和OB細線上的拉力將怎樣變化？

解析 對這一例題進行求解時，首先就是需要明確OA和OB為兩根細線，且OA的方向不發(fā)生變化，重物的重力G是不變的，那么將O作為研究對象，O點受到三個力的作用，利用圖解法進行繪圖（如圖6所示），可以明白OA上的拉力一直處于增大狀態(tài)，而OB上的拉力先減小后增大.

圖象法在高中物理解題過程中的應用，可以清晰直觀地完成問題的呈現(xiàn)，從而有效提高學生的解題效率和準確率.因此，在高中物理解題教學中，教師應認識到圖象法解題的有效性和可行性，并在教學中有效引導學生學會運用圖象法解題，提高物理解題的效率，并針對不同的物理問題，指出圖象法解題的要點和技巧，幫助學生提高學習效率.

5 結語

綜上所述，與初中的知識相比，高中物理的學習內容在水平和深度上都有了很大的提高.同時，在教材教學的基礎上進行了深度整合和變革.因此，學生在解決問題時往往對理解和解決問題的想法產生誤解，從而影響學生學習物理的興趣和信心.基于這一實際情況，教師應在傳統(tǒng)教學經(jīng)驗的基礎上，積極創(chuàng)新課堂教學形式，深入了解學生學習的重難點知識并將其融入日常課堂教學，進一步促進學生解決問題能力的提高.

參考文獻：

［1］孫華清.分類討論思想在高中物理解題中的合理應用［J］.數(shù)理化解題研究，2022（33）：68-70.

［2］陸文彬.巧用自制教具培養(yǎng)高中物理解題能力——以拋體運動為例［J］.數(shù)理化解題研究，2022（30）：77-79.