高中物理“多题一解”之五大步骤

摘 要：高中物理教学中，所有“动力学”问题，都可以套用同一个解题方法和步骤——五大步骤.用“多题一解”之五大步骤①确定研究对象②对对象受力分析③搞清过程和状态④选择合适依据列方程⑤解方程、检验，可以引导学生打破常规思维、变异开思、激发潜能，培养学生归纳总结的能力，提升科学思维、形成全面的逻辑思维能力.

关键词：动力学问题;多题一解;通用步骤;科学思维;逻辑思维能力

中图分类号：G632 文献标识码：A 文章编号：1008-0333（2021）07-0074-02

收稿日期：2020-12-05

作者简介：郭钰（1974-），男，甘肃省玉门人，本科，中学高级教师，从事高中物理教学研究.

基金项目：甘肃省教育科学“十三五”规划2019年度一般课题 从动力学“两法三途四定律”视角研究物理核心素养中“科学思维”的形成GS[2019]GHB1713.

对于高中物理难的问题，已经是个经久不衰的话题了，无数师生一直在苦苦探索研究、归纳总结突破这一瓶颈的方法.为了帮助孩子们掌握学习物理的方法和技巧，引导学生打破常规思维、变异开思、激发潜能，培养学生的广阔思路，提升科学思维、形成全面的逻辑思维能力，“一题多解”、“一题多变”是老师们惯用的手段和方法.然而我认为，针对高中物理的主线“动力学”问题，很多问题都可以套用同一个解题方法和步骤，我将其称之为：高中物理“多题一解”之五大步骤.

高中物理“动力学”问题，要广泛理解，它贯穿目前高考大纲范围内的所有章节：力学、运动学、能量观、电磁学、热学、机械振动、机械波、原子物理学等等.

这里所说的“多题一解”——①确定研究对象，②对对象受力分析，③搞清过程和状态，④选择合适依据列方程，⑤解方程、检验，就是帮助学生形成对物理知识和解题方法的高度归纳总结，让学生从不同的物理问题中分析归纳出共同的特征和类似的模型以及解题方法，从而减轻学生对诸多不同物理过程、模型及方法的机械式死记硬背，彻底摆脱题海战术，真正达到形成“能力迁移”这一科学思维的目的.

一、确定研究对象

回顾高中物理整个动力学问题，每个题目必定有其研究的对象，有单个的也有多个的.对单对象问题，先指明对象如：对m或者对M.对多对象问题，如果题设和所涉及问题与内力无关，最好采用整体法，如对：M+m;如果题设和所涉及问题与内力有关，肯定的用隔离法，才能将其题设和问题引入，重新作为单对象研究分析.

二、对研究对象受力分析

受力分析对学生来说是最大的难点，为了不漏力、不多力，最好按照顺序逐一分析.一般采用：一重二弹三摩擦，最后再看四其它.具体来说，从以下几个方面入手：

1.重力分析

原题给出重力加速度g，一定分析出重力mg.若题意提示轻杆、轻绳、轻质弹簧、轻滑轮等，均不计重力;如有明确的电子、质子、α粒子等带电微粒，肯定不计重力;当强调对象只受电场力或洛伦兹力，绝对不计重力.其次还要熟练掌握重力的特点，如重力做功与路径无关、重力加速度g的取值等问题.

2.弹力分析

弹力属于接触力，凡与研究对象接触的位置均要逐一分析排查，具体可用假设法、状态法等.其次要明确，压力、支持力均为法向力（与接触面垂直）一般问题中都不做功（除动斜面外），其数值大小的计算无具体公式，只能用平衡条件或牛顿第二定律将其求解.

3.摩擦力分析

摩擦力也属于接触力，且需满足以下三个条件：①N≠0;②μ≠0;③有相对运动或相对运动趋势，因此，只需在受压力或支持力的前提下对其进一步分析即可.其次要注意，摩擦力属于切向力（与接触面平行），做功，且可正可负，当然个别情况也不做功，如魔盘向心力.第三要清楚，滑动摩擦力f滑=μFN，，符合条件的情况下有公式计算，静摩擦力f静无具体计算公式，需要具体计算时，两种摩擦力均可用平衡条件或牛顿第二定律将其求解.

4.其它力（场力）分析

这里所指的其它力，大部分属场力，即电场力和磁场力.

（1）分析电场力，题目必定出现电场、带电体等已知的提示条件，电场力有其具体的计算式，如F=Eq和F=kQq/r2，当然也可以使用之前提到的平衡条件、牛顿第二法这一万能方法.同时要注意，电场力做功与重力做功一样，与路径无关，只与初末位置的电势差有关.

（2）分析磁场力，必然出现磁场、电流、运动的带电体等提示和条件.磁場力分安培力F=BILsinθ和洛伦兹力f=Bqvsinθ，其中洛伦兹力因本身属性，永远垂直于速度v，因此它是个永不做功的力，而安培力做功要具体分析，可正可负，用途广泛.

三、搞清楚状态和过程

1.状态分析

针对动力学问题，初末状态尤为重要，对应某一过程的初、末位置和初、末时刻，属于状态量，决定着某一问题的开头和结束，联系着上一过程的末尾和下一个过程的起始，决定研究对象是属于平衡态还是非平衡态，该选用什么样的方法和依据对其列方程求解.

2.过程分析

过程对应位移和时间，属于过程量，常见的有加、减速运动过程、抛体运动过程、圆周运动上、下行过程等.对多过程问题要分段研究，画草图、标字母，点：一个字母A，段：两个字母A→B.

四、选择合适依据列方程

抓住多个关键依据列方程，可谓是求解物理问题的关键所在.学生以为，物理公式、定律、定理多、繁、杂，其实归纳总结一下，无非也就下面这些：

5.十大定律

（1）牛顿第二定律;（2）机械能守恒定律;（3）动量守恒定律;（4）胡可定律;（5）万有引力定律;（6）库仑定律;（7）电阻定律;（8）欧姆定律;（9）热力学三大定律;（10）反射定律.

6.各物理量的定义式、决定式

如：（1）电阻;（2）电场强度;（3）磁感应强度;（4）电势;（5）加速度;（6）电容等还有很多.这些条件、定理、关系、方程、定律和基本概念和定义一定要熟、透、活的完全掌握，才能达到活学活用、融会贯通，真正实现能力迁移的目的.

五、解方程、检验讨论、作答

对问题的结论进行检查、验收，最后作答其实经常被大家忽视，但它往往是非常重要的一个环节，稍有不慎，就会导致之前的所有付出徒劳无益，成为无用功.检验包括结论的正确性、准确性、实用性、完整性.通过反思、回放解题情景、规律、依据、运算等，对问题结论作重新确认.文字叙述题看单位是否正确统一;数字计算题看是否符合常理和实际生活;矢量类问题要看方向是否合理、结论是否完整等.

除此之外，还要特别提醒，所有物理问题：

1.审题一定要仔细，尤其是关键字眼不可疏忽;

2.状态和过程的分析要结合受力情况，灵活调整受力分析和状态判断的先后顺序，二者要相辅相成，没有绝对的谁先谁后;

3.对于一个复杂的物理问题，要根据题目所描述的情景建立正确的物理模型，然后对其过程进行分析;

4.多过程问题，要注意细节，要善于找出两个相关过程的连接点（临界点、转折点、最点、稳定点等），这就是题目的突破口，一旦找到突破口，难题也就变得容易了;

5.对复杂的数值计算题，最后结果要先解出字母表达，再代入数值进行计算，因为只要字母结果表达式正确，就算计算结果出错，也只会丢掉很少的分数;

6.简洁的文字说明和明确的定理、方程、公式相结合，是物理计算推理题所考察的必须部分.

参考文献：

[1]樊超磊.高中物理习题课有效教学之初探[J].物理通报，2018（02）：39-40+45.

[2]梁建柱.论高中物理教学中解题能力的培养[J].读写算，2018（18）：101.

[3]曾剑城.高中物理教学对学生解题能力的培养[J].侨园，2019（12）：161.

[责任编辑：李 璟]