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(古浪縣第五中學(xué),甘肅武威 733100)
高中物理的知識內(nèi)容的難度,和學(xué)生過去學(xué)習(xí)階段相比較,有了明顯的提升。學(xué)習(xí)高中物理,學(xué)生不但需要掌握牢固的基礎(chǔ)知識,還應(yīng)當(dāng)具備一定的解題技巧,更加深入地對物理知識進行學(xué)習(xí)。所以,在具體教學(xué)的過程中,教師要根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)實際情況,引導(dǎo)學(xué)生開闊思路,掌握常用的解題技巧,并及時總結(jié)解題方法,促進學(xué)生解題能力的提升。
高中物理解題中,會用到很多的方法,其中“整體思維法”就是一種使用次數(shù)比較多的方法,這種方法是從題目的全局進行考慮,將其中涉及的一些復(fù)雜變化的環(huán)節(jié)省略。這種解題方法不僅可以提高學(xué)生的解題速度,還使得物理變化過程變得簡單直觀,可以節(jié)約大量的時間,同時還可以提高答題的準(zhǔn)確率。[1]
比如,如圖1 所示,有一個車廂,里面掛著兩個小球,兩個小球相連,質(zhì)量分別是m1、m2,車廂在向右側(cè)開始進行勻加速運動,忽略空氣阻力,車廂達到穩(wěn)定狀態(tài),那么下圖中正確的是( )。
學(xué)生在面對這樣的題目時,通常會使用下面的分析方式來進行解題:首先,先對小球m1進行受力分析:假設(shè)小球和水平方向之間的夾角為θ,小球m1主要是受到了重力和線的拉力,對其進行受力分析,如圖2中甲所示,從這里我們可以得到然后,針對小球m2做受力分析:m2主要受到三個力,分別是兩個細線的拉力和重力,并不能列出有效的方程。這時候就應(yīng)該使用“整體思維法”,將兩個小球視為一體,進而對其進行受力分析。假設(shè)小球m2上面細線和水平方向之間的夾角為α,然后對整體進行受力分析,如圖2中乙所示,這時候可以列出方程式可以得出θ=α,故選項B正確。
高中物理學(xué)科中,很多的題目解析中都會使用“整體思維”,在進行解題時,需要根據(jù)題目情況結(jié)合“隔離”思想,來對個體和整個系統(tǒng)之間的關(guān)系進行分析,進而可以使用比較簡單的解題方式來解題。
“動態(tài)分析法”也是高中物理學(xué)中使用較多的一種方法,其主要是針對一些平衡或者運動過程中物理量的變化情況進行分析,所以,學(xué)生在使用這種分析方法時,需要有堅實的基礎(chǔ)知識和明確的邏輯思維,在物理知識考查中,很多的內(nèi)容都會結(jié)合這個解題方法進行考查,所以,學(xué)生應(yīng)該學(xué)會這種解題方法的技巧,進而能夠提高答題的準(zhǔn)確率。[2]
比如,如圖3所示,一個小球從高空自由落下,最終落在了一個豎直放置的彈簧上,小球和彈簧在a點相遇,然后彈簧被壓縮到最短,這個點是b點,那么,球在遇到彈簧之后,從a到b的過程中,小球發(fā)生了怎樣的變化?忽略空氣阻力,下列選項正確的是( )。
A.小球的速度一直減少
B.小球的速度先增加后減小
C.小球的加速度先減后增
D.小球的加速度一直增加
在對這個題目進行分析時,應(yīng)該對小球和彈簧接觸之后的動態(tài)變化進行分析,而不能單純地看選項,這種題目應(yīng)該使用“動態(tài)分析法”來進行解題。首先應(yīng)該分析小球和彈簧相遇之后,從a到b過程中,其受力的情況,然后再判斷選項的對錯。針對小球進行分析,內(nèi)容如下:小球在下落時,具有一定的加速度和速度,在和彈簧在a點接觸之后,會對彈簧產(chǎn)生向下的壓力,將彈簧壓縮,隨著彈簧的壓縮,小球受到的彈力在慢慢增加,小球的重力保持不變,所以重力和小球受到的彈力合力的方向是豎直向下,并且在不斷減??;當(dāng)小球的重力和其受到的彈力大小相等時,小球的速度最大;小球還會向下移動,這時候合力的方向就是豎直向上,當(dāng)小球達到b點時,其速度變?yōu)?,加速度最大。在對小球進行動態(tài)分析之后,就可以知道這個過程中小球的速度和加速度的變化情況,本題應(yīng)該選擇B、C。
這種題目還可以有很多形式進行展示,如:判斷重力勢能、機械能等物理量的變化情況。這種題目具有一定的相似性,具有一定的規(guī)律,在面對類似的問題時,可以從選項入手來判定答案。[3]
圖像解析法是指在對物理題目的意思進行充分理解的基礎(chǔ)上,來將題目中涉及的一些物理要素關(guān)系使用圖像直觀展示出來。還可以將物理題目中的一些變量轉(zhuǎn)化為幾何關(guān)系,使題目變得簡單,大大提高解題的速度。有一類物理問題,解題時使用圖像法是最適合的,不僅可以提高解題效率,還可以保證解題的準(zhǔn)確率。
比如,一個光滑的固體F,其在水平面中保持固定,在其兩側(cè),分別是斜面AB和曲面AC(如圖4所示)。AB和AC的水平距離是一樣的,現(xiàn)在在A點放置兩個小球p和q,然后讓其分別沿著AB和AC滑動,最終哪個小球先達到終點?
針對這個題目,就可以利用圖像法來解題,可以構(gòu)建一個直角坐標(biāo)系。首先假設(shè)小球的速度是V,將其設(shè)置為縱坐標(biāo),然后小球移動消耗的時間為t,將其設(shè)置為橫坐標(biāo),這樣可以將兩個小球的移動曲線來表示小球的路程,在一個坐標(biāo)系中將兩個小球的速率圖像進行表示,如圖5所示。從圖像中可以發(fā)現(xiàn)小球q的速度比較大,由于兩個小球最終都會達到同樣的水平面,根據(jù)機械守恒定律可知,小球q所消耗的時間最短。
使用圖像法來解題,可以將原本復(fù)雜的題目形象地展示出來,這樣可以對題目進行更好的理解,進而實現(xiàn)高效解題的目標(biāo)。