高中物理解题优化策略——以“力学”为例

黄江鹏

(福建省厦门康桥中学,福建 厦门 361000)

高中物理的教学中,“力学”既是重要知识点,也是高考考查的重点内容,更多是对学生的逻辑思维能力进行考验,想要使学生的物理成绩得到明显提高,就需引导学生学习以及掌握相关物理问题的解题技巧,并经过计算练习,深化学生对相关题型的记忆,以便于学生在分析力学问题的过程中,实现知识的迁移,促进力学问题的高效解决,并提升学生的考试成绩.因此,高中物理的课堂教学中,教师需精选典型的例题,将相应的解题技巧讲解给学生,以便于学生的发散性思维以及综合性思维提高.

1 高中物理力学题的解决技巧

1.1 认真审题,明确理解题意

高中物理的力学题解答时,关键就是审题,获得题目给出的信息,根据题目的信息,与自己学习到的知识相联合,构建相应的解题思路,并找出解题方向.一般来说,题目给出的条件有两种,即描述表明的、隐藏于题目描述的,而隐藏的条件通常是解题关键,所以,需格外注意挖掘题目中的隐藏条件[1].在对题目进行阅读时,可将已知的条件串联成网络,以实现解题速度的提高.然后,依据已有的条件,构建相应的物理模型,观察模型中缺少的条件,并思考通过相应的知识点加以补充.因此,面对力学问题时,需正确地分析受力情况,并注重题意的精确理解,从而使学生形成更加清晰、明确的解题思路.

1.2 构建模型,促进高效解题

高中物理中的力学知识和物质运动是密切相联的,所以,在对力学题进行研究时,就需和物质的运动相结合,面对复杂、多元的运动状态时,需注重分解,分析各个过程的实际运动状态,就同个过程的运动,需通过正交分解实施分析,并确定复杂运动是经过怎样的简单运动相叠加的[2].而将复杂问题分解为各种各样的简单运动,通常能够使问题更具逻辑性.学生在应对复杂的力学问题时,常常会表现得无法下手,这就需教师进行相应的点拨,但学生在做题的时候,仍旧会出现各种各样的错误[3].此时,教师就需引导学生依据题目信息,构建相应的物理模型,以实现力学问题的高效解题.

1.3 总结规律,确定解题思路

高中物理的力学问题解答过程,学生形成正确解题思路是其高效解题的关键,这就要求学生在最短时间中,找出解题关键,这不仅能对学生的各种能力进行锻炼,而且还要求学生面对各种各样题目时,明确提取到其中涉及的知识点,逐渐向着知识点靠拢,找出力学问题解决的知识点[4].

1.4 巧妙解题,分析受力情况

受力分析具备的准确性以及全面性通常会对准确的解题造成密切的影响,且受力分析则又属于力学学习过程,学生应具备的基础能力.想要确保解题的高效,教师就需确保学生具备夯实的知识,可以精准地判断和分析出相关受力情况,而基础概念、规律及定理作为精准分析受力情况的基础,想要使学生的受力分析得到有效提高,教师就需保证学生画出相应的受力分析图,这通常极其考验学生的解题能力,并选择适合的研究对象,分析各个接触面的实际受力情况,在分析之前,教师需引导学生合理的分类力,明确哪些是原始力、哪些是外力,从而使学生更好地进行受力分析,并实现解题效果提高[6].

2 高中物理力学解题优化策略

2.1 运用整体法解决力学问题

例1如图1所示,ab是2个带电体,质量可通过m进行代表,已知a的电荷量是+2q,b的电荷量是-q,若2个小球使用绝缘线实施连接,且用长度相同的绝缘线,把a吊至天花板,电场强

图1 例1题图

度用E表示,如果a、b平衡时,2根线均处于拉直的状态,这个时候,ab的竖直方向夹角为什么关系?

答案:C

2.2 运用极限法解决力学问题

例2光滑水平面上放置着两块相同长度的木板,其质量分别为M1、M2,木板左端放着两个同样的物块,由静止开始,分别于水平力F1、F2的作用,朝右滑动,且两个物体之间的μ是相等的,当物块滑至木板右端的时候,M1与M2的速度分别是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

解析面对无需详细作答的选择题,教师可引导学生通过极限法进行解答,即如果M1>M2的时候,让M1无穷大,当物块在移动的时候,M1则获得极小的加速度,由左端至右端的速度实际增加量也十分小,这种情况下,获得的速度V1也十分小,故A是错误的选项,同理可得,选项B是正确的;因为两个物体之间的μ是相等的,即M1=M2,木板的加速时间越长,其速度就越大,木板的加速时间是由物块运动实际时间所决定的,设F1是无穷大的,M1上物块瞬间会移动至右端,且M1加速的时间十分短,速度增加量也是极小的,故C选项是错误的,同理可得,选项D是正确的.因此,本题的正确选项是B、D.

2.3 运用分析法解决力学问题

例3如图2(a)所示,一个静止的斜面上放着一个质量为1 kg的木块,现对木块施加一个和斜面平行,并沿着斜面朝上的拉力F,接着,在一秒之后撤回拉力,图2(b)为木块运动过程的v-t的图像,那么,拉力F的值是____.

图2 例3题图

答案:18 N.

2.4 运用目标转化法解决力学问题

例4abc为竖直面中光滑的固定轨道,ab水平,长度是2R;bc为半径是R的四分之一圆弧,和ab相切的点是b点,一个质量是m的小球,受到了和重力大小同等的水平外力作用,从a处静止逐渐朝右运动,重力加速度是g,小球自a点运动至轨迹最高处,那么,机械能增量是多少?

答案:5mgR

例5如图3,已知物块A、B的质量是m1、m2,A、B的摩擦因数是μ1,A和地面的摩擦因数是μ2,在水平力F的推动,想要使A、B共同运动,且不下滑,力F最少是多少?

图3 例5题图

2.6 运用综合法解决力学问题

例6如图4所示,水平地面有着半球形状的容器,将质量为m的小铁球由B点出发,以初速度为零,沿着半球形可以从内壁无摩擦滑下,现已知B点和容器的底部A点之间形成的高度差通过h进行表示,容器质量为M.内部半径是R,请问:

图4 例6题图

(1)容器固定于水平桌面上,小铁球滑动至A点的时候,容器内壁对于小铁球的作用力是多少?

(2)如果容器放置于光滑水平面上,小球滑落至A点的时候,小铁球相较于容器的速度大小是多少?此时,容器对于小球的作用力是多少?

答案:略

综上所述,力学作为高中物理的重难点,其与各个单元都存在着密切关联,题目也变化多端,因此,教师在力学的解题教学时,需注重总结,将解决力学问题的适合方法讲解给学生,让学生在解决不同类型的题目时,学会应用不同方法,以实现基础知识的巩固,并促进学生自身的解题效率提高.