基于“轻绳、轻弹簧的力学分析”为例探讨高中物理解题模型设计

李玉兵

【摘 要】在“轻绳、轻弹簧的力学分析”物理知识的模型建设时，要按照模型建设的原则来进行，能够在简化理论知识的基础上，构建理想模型。教师在建设模型时，要将物理题中的干扰项排除，找出实际求解条件，设计统一的模型来进行答题，提高物理教学水平。

【关键词】高中物理；模型构建；力学

现代教育不仅是教授学生知识，更将学习内容与生活相连，满足社会对人才的需求，高中物理也是如此，教学知识的实践性增强，就目前高中物理教学现状观察，教学的实践性不断增强，主要表现在物理题解的模型构建上，通過构建模型，将理论化知识应用在具体实践过程中，利用立体化物理模型，降低物理知识难度，将抽象化的知识形象化，在学生脑海中构建知识模型，提高物理学习的效果。高中物理力学知识教学中，构建模型是最常见的解题方法，尤其是在轻绳、轻弹簧的力学分析上，将抽象化的“力”通过模型形象化，将力的相互作用表现出来。

一、高中物理知识模型的构建

高中物理知识模型的构建主要是将抽象的物理知识形象化，降低抽象理论的理解难度。模型构建是受到学生想象力的限制作用，现代教育要求发散学生的思维，使学生能够在模型构建的过程中，不断丰富自身的空间想象力和逻辑思维能力，同时要注意构建模型并不是毫无原则，模型的构建要遵守以下几个原则：

首先，模型的构建要突出主要问题。物理模型构建的主要目的是要实现物理解题，在构建模型时，要注意将最基本的知识简化为模型，能够通过构建的模型经要解决的问题表现出来。在构建模型时，注意区分干扰因素，尽可能构建关键词，减少不必要词语的干扰，尽量简化模型，简化物理问题。

然后，模型的构建是客观存在的。物理知识的严谨性很强，在模型的构件上，应该将模型与知识相关联依附于问题本身，不能使构建的模型脱离实际问题；还有在构建模型时，切忌主观臆测，凭借主观判断进行模型构建，这种做法导致模型无法发挥本身的解构作用，最终造成模型构建不准确。

最后，模型构建遵循科学原则。模型本身的构建过程就是科学实践的过程，在模型的构建上，要注意不违背科学原则，不能够追求降低知识难度，忽视客观理论。

二、轻绳力学分析的模型构建策略

构建“轻绳”模型首先要了解力学的相关知识，对于相关假设进行模型构建和分析，物理力学知识的相关假设有：力量传递介质的自身质量忽略不计的前提下，弹力或拉力方向与轻绳或轻弹簧平行；轻绳不会受自身拉力影响，不会出现弹力的变化，长度变化的情况，一般都是在可控范围内，能够随意改变轻绳的自身的拉力、弹力。

关于轻绳的结点问题，若无结点，那么拉力在同根绳任何位置上恒等；若有结点，则将轻绳看作两条独立的绳，拉力的大小则要看实际数据。

1.轻绳无结点，拉力恒等

模型如图1所示：

解析：作用于弹簧秤的两个外力不相等，拉力做匀加速运动，隔离外壳及弹簧秤钩，其秤钩及弹簧是轻质的，M=0，弹簧的手里作用如图6所示：

具体的运动过程如下：

F1-T=Ma=0 计算T与F2的关系，计算公式为T-F2= ma，由于ma=0，将0带入式子中可得T=F2，由此可知弹簧两端的作用力皆为F2，同根弹簧各张力点的作用力相等。

结语

在现代物理解题中应用模型解构，降低物理知识的难度，有效的实现知识的实践化，能够将物理知识与模型实践结合起来，提高物理学习的质量。模型构建的用途之一就是力学的相关知识，通过轻绳、轻杆和轻弹簧的理想化模型的构建，解决力学问题。

【参考文献】

[1]汪守良.轻绳、轻杆、轻弹簧模型浅析[J].试题与研究：教学论坛，2011（19）：53-53

[2]曹力峰.力学中常见的三种模型——对“轻杆、轻绳、轻弹簧”理解与应用[J].课程教育研究，2013（26）：160-160