高中物理解題優(yōu)化策略
——以“力學(xué)”為例

黃江鵬

(福建省廈門康橋中學(xué),福建 廈門 361000)

高中物理的教學(xué)中,“力學(xué)”既是重要知識(shí)點(diǎn),也是高考考查的重點(diǎn)內(nèi)容,更多是對學(xué)生的邏輯思維能力進(jìn)行考驗(yàn),想要使學(xué)生的物理成績得到明顯提高,就需引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)以及掌握相關(guān)物理問題的解題技巧,并經(jīng)過計(jì)算練習(xí),深化學(xué)生對相關(guān)題型的記憶,以便于學(xué)生在分析力學(xué)問題的過程中,實(shí)現(xiàn)知識(shí)的遷移,促進(jìn)力學(xué)問題的高效解決,并提升學(xué)生的考試成績.因此,高中物理的課堂教學(xué)中,教師需精選典型的例題,將相應(yīng)的解題技巧講解給學(xué)生,以便于學(xué)生的發(fā)散性思維以及綜合性思維提高.

1 高中物理力學(xué)題的解決技巧

1.1 認(rèn)真審題,明確理解題意

高中物理的力學(xué)題解答時(shí),關(guān)鍵就是審題,獲得題目給出的信息,根據(jù)題目的信息,與自己學(xué)習(xí)到的知識(shí)相聯(lián)合,構(gòu)建相應(yīng)的解題思路,并找出解題方向.一般來說,題目給出的條件有兩種,即描述表明的、隱藏于題目描述的,而隱藏的條件通常是解題關(guān)鍵,所以,需格外注意挖掘題目中的隱藏條件[1].在對題目進(jìn)行閱讀時(shí),可將已知的條件串聯(lián)成網(wǎng)絡(luò),以實(shí)現(xiàn)解題速度的提高.然后,依據(jù)已有的條件,構(gòu)建相應(yīng)的物理模型,觀察模型中缺少的條件,并思考通過相應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)加以補(bǔ)充.因此,面對力學(xué)問題時(shí),需正確地分析受力情況,并注重題意的精確理解,從而使學(xué)生形成更加清晰、明確的解題思路.

1.2 構(gòu)建模型,促進(jìn)高效解題

高中物理中的力學(xué)知識(shí)和物質(zhì)運(yùn)動(dòng)是密切相聯(lián)的,所以,在對力學(xué)題進(jìn)行研究時(shí),就需和物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)相結(jié)合,面對復(fù)雜、多元的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí),需注重分解,分析各個(gè)過程的實(shí)際運(yùn)動(dòng)狀態(tài),就同個(gè)過程的運(yùn)動(dòng),需通過正交分解實(shí)施分析,并確定復(fù)雜運(yùn)動(dòng)是經(jīng)過怎樣的簡單運(yùn)動(dòng)相疊加的[2].而將復(fù)雜問題分解為各種各樣的簡單運(yùn)動(dòng),通常能夠使問題更具邏輯性.學(xué)生在應(yīng)對復(fù)雜的力學(xué)問題時(shí),常常會(huì)表現(xiàn)得無法下手,這就需教師進(jìn)行相應(yīng)的點(diǎn)撥,但學(xué)生在做題的時(shí)候,仍舊會(huì)出現(xiàn)各種各樣的錯(cuò)誤[3].此時(shí),教師就需引導(dǎo)學(xué)生依據(jù)題目信息,構(gòu)建相應(yīng)的物理模型,以實(shí)現(xiàn)力學(xué)問題的高效解題.

1.3 總結(jié)規(guī)律,確定解題思路

高中物理的力學(xué)問題解答過程,學(xué)生形成正確解題思路是其高效解題的關(guān)鍵,這就要求學(xué)生在最短時(shí)間中,找出解題關(guān)鍵,這不僅能對學(xué)生的各種能力進(jìn)行鍛煉,而且還要求學(xué)生面對各種各樣題目時(shí),明確提取到其中涉及的知識(shí)點(diǎn),逐漸向著知識(shí)點(diǎn)靠攏,找出力學(xué)問題解決的知識(shí)點(diǎn)[4].

1.4 巧妙解題,分析受力情況

受力分析具備的準(zhǔn)確性以及全面性通常會(huì)對準(zhǔn)確的解題造成密切的影響,且受力分析則又屬于力學(xué)學(xué)習(xí)過程,學(xué)生應(yīng)具備的基礎(chǔ)能力.想要確保解題的高效,教師就需確保學(xué)生具備夯實(shí)的知識(shí),可以精準(zhǔn)地判斷和分析出相關(guān)受力情況,而基礎(chǔ)概念、規(guī)律及定理作為精準(zhǔn)分析受力情況的基礎(chǔ),想要使學(xué)生的受力分析得到有效提高,教師就需保證學(xué)生畫出相應(yīng)的受力分析圖,這通常極其考驗(yàn)學(xué)生的解題能力,并選擇適合的研究對象,分析各個(gè)接觸面的實(shí)際受力情況,在分析之前,教師需引導(dǎo)學(xué)生合理的分類力,明確哪些是原始力、哪些是外力,從而使學(xué)生更好地進(jìn)行受力分析,并實(shí)現(xiàn)解題效果提高[6].

2 高中物理力學(xué)解題優(yōu)化策略

2.1 運(yùn)用整體法解決力學(xué)問題

例1如圖1所示,ab是2個(gè)帶電體,質(zhì)量可通過m進(jìn)行代表,已知a的電荷量是+2q,b的電荷量是-q,若2個(gè)小球使用絕緣線實(shí)施連接,且用長度相同的絕緣線,把a(bǔ)吊至天花板,電場強(qiáng)

圖1 例1題圖

度用E表示,如果a、b平衡時(shí),2根線均處于拉直的狀態(tài),這個(gè)時(shí)候,ab的豎直方向夾角為什么關(guān)系?

答案:C

2.2 運(yùn)用極限法解決力學(xué)問題

例2光滑水平面上放置著兩塊相同長度的木板,其質(zhì)量分別為M1、M2,木板左端放著兩個(gè)同樣的物塊,由靜止開始,分別于水平力F1、F2的作用,朝右滑動(dòng),且兩個(gè)物體之間的μ是相等的,當(dāng)物塊滑至木板右端的時(shí)候,M1與M2的速度分別是V1、V2,那么( ).

A.如果F1=F2,M1>M2,那么V1>V2

B.如果F1=F2,M1V2

C.如果F1>F2,M1=M2,那么V1>V2

D.如果F1V2

解析面對無需詳細(xì)作答的選擇題,教師可引導(dǎo)學(xué)生通過極限法進(jìn)行解答,即如果M1>M2的時(shí)候,讓M1無窮大,當(dāng)物塊在移動(dòng)的時(shí)候,M1則獲得極小的加速度,由左端至右端的速度實(shí)際增加量也十分小,這種情況下,獲得的速度V1也十分小,故A是錯(cuò)誤的選項(xiàng),同理可得,選項(xiàng)B是正確的;因?yàn)閮蓚€(gè)物體之間的μ是相等的,即M1=M2,木板的加速時(shí)間越長,其速度就越大,木板的加速時(shí)間是由物塊運(yùn)動(dòng)實(shí)際時(shí)間所決定的,設(shè)F1是無窮大的,M1上物塊瞬間會(huì)移動(dòng)至右端,且M1加速的時(shí)間十分短,速度增加量也是極小的,故C選項(xiàng)是錯(cuò)誤的,同理可得,選項(xiàng)D是正確的.因此,本題的正確選項(xiàng)是B、D.

2.3 運(yùn)用分析法解決力學(xué)問題

例3如圖2(a)所示,一個(gè)靜止的斜面上放著一個(gè)質(zhì)量為1 kg的木塊,現(xiàn)對木塊施加一個(gè)和斜面平行,并沿著斜面朝上的拉力F,接著,在一秒之后撤回拉力,圖2(b)為木塊運(yùn)動(dòng)過程的v-t的圖像,那么,拉力F的值是____.

圖2 例3題圖

答案:18 N.

2.4 運(yùn)用目標(biāo)轉(zhuǎn)化法解決力學(xué)問題

例4abc為豎直面中光滑的固定軌道,ab水平,長度是2R;bc為半徑是R的四分之一圓弧,和ab相切的點(diǎn)是b點(diǎn),一個(gè)質(zhì)量是m的小球,受到了和重力大小同等的水平外力作用,從a處靜止逐漸朝右運(yùn)動(dòng),重力加速度是g,小球自a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至軌跡最高處,那么,機(jī)械能增量是多少?

答案:5mgR

例5如圖3,已知物塊A、B的質(zhì)量是m1、m2,A、B的摩擦因數(shù)是μ1,A和地面的摩擦因數(shù)是μ2,在水平力F的推動(dòng),想要使A、B共同運(yùn)動(dòng),且不下滑,力F最少是多少?

圖3 例5題圖

2.6 運(yùn)用綜合法解決力學(xué)問題

例6如圖4所示,水平地面有著半球形狀的容器,將質(zhì)量為m的小鐵球由B點(diǎn)出發(fā),以初速度為零,沿著半球形可以從內(nèi)壁無摩擦滑下,現(xiàn)已知B點(diǎn)和容器的底部A點(diǎn)之間形成的高度差通過h進(jìn)行表示,容器質(zhì)量為M.內(nèi)部半徑是R,請問:

圖4 例6題圖

(1)容器固定于水平桌面上,小鐵球滑動(dòng)至A點(diǎn)的時(shí)候,容器內(nèi)壁對于小鐵球的作用力是多少?

(2)如果容器放置于光滑水平面上,小球滑落至A點(diǎn)的時(shí)候,小鐵球相較于容器的速度大小是多少?此時(shí),容器對于小球的作用力是多少?

答案:略

綜上所述,力學(xué)作為高中物理的重難點(diǎn),其與各個(gè)單元都存在著密切關(guān)聯(lián),題目也變化多端,因此,教師在力學(xué)的解題教學(xué)時(shí),需注重總結(jié),將解決力學(xué)問題的適合方法講解給學(xué)生,讓學(xué)生在解決不同類型的題目時(shí),學(xué)會(huì)應(yīng)用不同方法,以實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)知識(shí)的鞏固,并促進(jìn)學(xué)生自身的解題效率提高.