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高中物理力学解题技巧分析

2019-06-27

数理化解题研究 2019年15期
关键词:力学受力物体

曹 伟

(江苏省泰州市姜堰区蒋垛中学 225503)

在高中物理的学习之中,灵活使用多种方法解答力学问题,可以使得学生在学习期间将复杂的力学分析简单化,教师在日常的教学之中应当将如何解题作为一个教学重点,在教学之中结合多种方法为学生提供不同的思路,锻炼学生的物理分析能力与物理思想,提升高中生在物理学习的灵活性与整体水平.

一、运用整体法分析力学问题

在事物的存在形式之中,静止与运动是物体存在的两种形式,但是也没有完全的静止与运动,所有的物体状态都是相对的.高中物理是对物体运动状态的进一步研究,在这一环节之中,物体的运动状态受到力的作用,力可以改变原有的运动状态.因此,在高中物理的力学中,教师要对物体的受力做详细的讲解,让学生能够科学正确的分析物体受力情况,从而正确认识自然.高中物理的解题思想有很多,接下来将为读者介绍“整体法”,通过将物理系统进行整体性的分析进而使得复杂问题简单化,再对简单化的整体进行受力分析.整体法是基于自然万物的本质的一种方法,通过将系统内部的各种联系、作用等关系相互依赖,从而将多种物体的物体状态组合起来.

图1

运用整体法进行物理力学问题的解答,可以将物理的系统整体化、简单化,而且让学生形成整体分析与综合性的思维,让复杂的物理力学问题变得简单.例如,在下面的题目之中,“如图1有两个a、b带电的物体,物体的质量分别m,小球的a的电荷量为+2q,小球b的电荷量为-q,已知两个小球之间的连线是绝缘的,且两根绳子的长度相等,如图悬挂a、b两个小球,并在周围附有均匀的电场,电场的方向向左,强度为E.若此时两个小球保持平衡状态,且细线都处于拉紧的状态,则两个小球在平衡时的位置是( )”在这道题目之中,教师要引导学生将两个小球看成一个整体,然后分析这个整体受到的合力,再通过小球带的电荷量得出a球向左偏移竖直方向,b球向右偏移竖直方向.

二、运用图像法解决力学问题

图像是高中物理的重要组成部分之一,很多题目的展示、状态的描绘、解答的方式都是通过图像的方式进行的.教师在高中物理的教学之中,应当指导学生能够会读懂图像、分析图像、绘制图像,用图像的方式呈现物理的相关规律与性质,从图像的描述中了解物体的动态过程,让学生在运用“图像法”期间,建立良好的物理思维模式,让学生学会用图解决物理的力学问题.使用图像法可以解决高中物理学习中的动态平衡、动能问题、速度路程问题等等,这之中还同样涉及对其他知识点的综合考察.其中,使用三角图像分析可以使得动态平衡问题更加清晰明了,让物体的受力分析全面准确.

图2

例如,在图2展示的物体状态之中,一条绳子通过定滑轮与一个黑球相连接,黑球所接触的墙面是竖直光滑的,黑球沿着墙壁向上的速度是均匀的.试分析拉力F与墙壁对球的支持力N的关系变化.在上面的题目中,已知光滑的墙壁与匀速两个关键词,学生可以使用三角平衡的作图法,让三个力形成一个闭合的三角形,即重力G、拉力F、支持力N,然后通过一点将这三个力展示在一个图上,利用数学的思想对力进行整合与分析,从而可以得到,当绳子拉动着黑球不断变化时,拉力与支持力随之变化,且为逐渐增大的变化.

三、运用隔离法处理力学问题

上述中提到了使用整体法进行物理力学问题的解答,整体法作为分析复杂物理问题的第一步尤为关键,将物理问题整体考虑达到一定的效果.同样,在整体分析之后还需要对系统进行逐个分析,知道系统中每一个物体的具体受力分析.这时就用到了“隔离法”,隔离法将重点分析物理力学问题中内部受力的问题,将被隔离的部分运动状态与受力进行分类讨论分析,完整解决高中物理中的力学问题,养成一定的解题答题规范与思路.

例如,在一水平面上有两个质量均为m的物体A、B,两个物体紧紧靠在一起,在某一时刻给这两个物体水平相反的作用力:F1与F2,且F1大于F2,请问,B球所受到的F1的作用力是多少?在这一个题目之中,问题并未涉及整体的某个力,而是具体问B球的受力为多少,这时整体法显然不适于这道题目,选用隔离法进行分析可以求得每一个球的具体受力,从而解决这一类型的问题.教师在高中物理的解题之中,应当帮助学生树立良好的习惯于思维,让学生遇到受力分析的问题时能够有清晰的思路.

力学是高中物理学习的重要组成部分,其贯穿高中物理的整个学习阶段.在力学问题解答的过程中,教师应当重视与学生分享力学问题的解答方法,让学生在掌握方法的基础上多加练习与思考,能够熟练运用整体法、隔离法、图像法等多种方法,提高学生在力学题目解答的水平,让学生在物理学习中拥有良好的解题能力与习惯.

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