整体法在高中物理力学解题中运用探讨
2019-09-10汤晓红
摘 要:物理是高中阶段一门重要的学习课程,它不仅影响学生的整体成绩,而且承担着提升学生科学意识的作用。众所周知,力学是高中物理的重要组成,同时也是物理教学中的一个重点。所以,高中教师应该提高对力学教学的重视程度,利用行之有效的方法,提升学生的课堂学习效率。本文将以物理教学中的重点部分,力学为例,强调在力学教学中,整体法教学的优势以及作用。
关键词:高中物理;力学解题;整体法;运用
高中物理教材所包含的内容相对来说比较复杂,其主要组成部分有:力学、光学、热学、电磁学等,其中占比最大的就是力学。力学知识不仅所占的比例较大,其解题难度以及复杂度也是高于其它部分。因为在研究力学问题时,常常要设计很多其它的物理知识。比如,运动学和牛顿定律。除此之外,力学与生活也存在密不可分的关系,鉴于以上的综合因素,力学部分所出现的考察题目往往更加复杂多变,为了使学生们更好地进行题目的解答,教师可以利用整体法为学生进行例题的讲解和分析。
一、整体法的概述
力学是高中物理的重要组成部分,同时,力学也是物理学习的基础内容以及最重要内容。例如,很多的力学问题,常常涉及物体受力情况的分析,整个解题过程对于学生而言分析难度较大,如果学生只从问题的表面出发进行分析,很容易就步入出题者的陷阱。在课堂中,教师通常会使用整体法来引导学生对问题进行分析,与整体法一同出现的还有隔离法。这两种方法的合作使用,为物理力学的解答提供了高效的解决方法。其中整体法的解题核心在于,把受力物理视为一个完整的个体,而把其中物体之间存在的所有作用力都看作系统的内力。利用这种解题模式,解题者可以有效地简化解题的分析流程,从而提高解题效率。从宏观角度来看,使用整体法进行物理分析有利于对力学进行整体性的把握,加深对于力学的理解程度[1]。
二、整体法在力学解题当中的重要作用
作为高中物理学习的第一课,力学是高中生物理学习的基础。所以,力学知识的强化,是高中物理教师教学的重要内容。教师在讲解物理知识时,需要向学生详细介绍物体受力的分析步骤,只有掌握了正确的分析方法,学生才可以顺利地进行物理问题的解答。由此可见,掌握受力分析方法是物理解题的首要任务。而物体受力分析中有一个尤为重要的方法,即整体法。因为使用一般的分析方法,不仅容易忽略多物体受力的情况,而且增加很多的分析过程。所以,在面对力学问题时,教师应该指导学生在第一时间内使用整体法进行力学分析[2]。
整个高中学习阶段,学生遇到的适用于使用整体法对物体受力情况进行分析的题型大致有以下几种:一,两个物体叠加在一起,发生形变或是力变;二,三个以及三个以上的物体叠加受力。当学生遇到这种情况时,可以把这些受力物体看成一个整体,然后对施加在整体上的力进行具体分析。以上的分析模式,可以有效简化学生的分析步骤,为学生的解题节省大量的分析时间,从而有效提高解题效率。另外整体法的使用还可以有助于学生形成解题的整体性思维,帮助学生树立从宏观角度解决问题的意识。
三、整体法在求解力学问题当中的应用
单一物体的受力情况对学生来讲很容易分析,但是,多个物体进行相互接触,从而引发的受力变化并不是很容易分析出来。此时,学生们就可以采用整体法进行分析。例如,一个直角形的小车静止于水平桌面上,其质量M=30kg,倾斜角度a=30°然后這个直角形的小车倾斜面之上放置一个A滑块,其在小车顶端滑轮位置和B滑块互相连接。已知A滑块的质量是15kg滑块B的质量是3kg,假设滑块加速度是2.5m/s2同时保持着下滑状态求小车受到的摩擦力[3]。
针对以上问题,滑块在下滑中与小车斜面之间所产生的力,可以看作是系统的内力,这一过程等同于把滑块和小车视为一个整体。然后学生可以结合相关的定律来进行问题的解答,即利用牛顿第二定律:,经过推理过后可以得出:。,然后将具体数值带入公式就可以算出问题的答案。
我们的高中阶段对力学的学习还有一个经典的题目:杠杆原理,在学习杠杆原理之时,例题当中给出下面几个条件:一个升降机上存在两个滑轮,把一个箱子由地面搬运到楼上,在运送期间物体中重量是确定的,然后问我们在拉送期间需要使用多大的力。此时,需要我们借助整体观察方法来分析问题,在该物体被运送期间主要受到重力、拉力和摩擦力的影响,我们在对问题进行解决时需要对作用力具体观察不仅需要对所有作用力进行考虑同时还需考虑绳子对于重力的反作用力。此时利用整体法就可以简化分析过程,由此可见整体法的使用,有利于提升学生的解题效率[4]。
结束语:综上所述,在进行高中物理教学时,高中物理教师要积极使用整体法对学生进行物理力学问题的分析和解答,培养学生使用整体法进行解题的意识和习惯,同时整体法的特点非常适用于力学部分习题的解答,可以明显简化学生的问题分析流程,同时显著提升学生的解题效率,并且有助于学生提高物理学习的积极性。
参考文献
[1]杨博睿.议高中物理力学解题中整体法的运用[J].科学大众(科学教育),2017(2):30-30.
[2]龚竞秋.浅议高中物理力学解题中整体法的运用[J].新课程(中学),2013(9):183-183.
[3]谭张杰.浅谈高中物理力学解题中整体法的运用[J].农家参谋,2017(23).
[4]石磊.试讨论高中物理力学解题中整体法的应用[C]//第二届世纪之星创新教育论坛.10.
作者简介:汤晓红;女;江苏南京;1980年3月;汉族;本科;物理教育;职称:中教二级,研究方向:高中物理教育。