馬向京
摘 要:力學(xué)解題作為高中物理中的重難點,在對力學(xué)相關(guān)知識學(xué)習(xí)時,學(xué)生需掌握的知識點相對較多,再加上部分知識點無法理解與學(xué)習(xí),這就會影響到學(xué)生的學(xué)習(xí).因此,高中物理的力學(xué)解題教學(xué)中,教師需注重整體法的運用,以促使學(xué)生充分掌握力學(xué)問題解決方法的同時,促使學(xué)生實現(xiàn)高效學(xué)習(xí).
關(guān)鍵詞:高中物理;整體法;力學(xué)解題;應(yīng)用;策略
中圖分類號:G632?? 文獻標(biāo)識碼:A?? 文章編號:1008-0333(2022)25-0107-03
就高中階段的物理力學(xué)相關(guān)知識而言,其整個知識體系都比較繁雜,因此,學(xué)生在應(yīng)對該類題型解答的時候,就需具備明確明晰的思路進行解題,將整體法運用于力學(xué)解題當(dāng)中,其既是相對全面的一種解題方法,也是一種邏輯明晰的解題思路,這不僅能夠使學(xué)生更加準(zhǔn)確的把握住力學(xué)題的解題入手點,而且還可以使學(xué)生在力學(xué)題的解答當(dāng)中,避免出現(xiàn)錯誤的思維,從而使學(xué)生在面對力學(xué)題時的解答效率得到切實提高.就整體法來說,通常就是讓學(xué)生在物理學(xué)科的實際學(xué)習(xí)中,站在整體化角度,對與物理相關(guān)的運動規(guī)律實施觀察,以整理出物體之間的正關(guān)聯(lián)及整合,以此對相關(guān)力學(xué)問題實施綜合、全面的解決.同時,高中物理的力學(xué)解題過程中運用整體法,不僅能防止學(xué)生由于力學(xué)知識的復(fù)雜性,無法有效解題,而且還可以促進物體受力的整個過程實現(xiàn)簡化,并站在相應(yīng)的高度,提取力學(xué)試題當(dāng)中的關(guān)鍵信息,以此使學(xué)生準(zhǔn)確掌握有關(guān)內(nèi)容的同時,實現(xiàn)高效率的力學(xué)試題解答.
1 整體法概述
在高中物理中的力學(xué)解題當(dāng)中應(yīng)用整體法,通常指對力學(xué)題實施系統(tǒng)化或全過程的分析以及研究的一種方法.就力學(xué)而言,其則是把各個物體看作為整體,以其為對象,開展受力分析,但是,其更多的對整體之外的相關(guān)物體所做出的力加以分析,而沒有考慮物體內(nèi)部的作用力.整體則是將物體整體系統(tǒng)當(dāng)做研究的對象,依據(jù)整個過程或整體,準(zhǔn)確的把控物理現(xiàn)象中的具體規(guī)律,這通常是將有相互依賴、相互聯(lián)系、相互作用、相互制約的多種狀態(tài)、多個物體等組合成融洽且有研究價值的思維形式.對于整體思維而言,其屬于綜合性思維,是高度綜合的多種思維,具有較強的理論性與應(yīng)用價值.
整體法是物理知識學(xué)習(xí)的常用方法,特別是高中物理的力學(xué)解題過程中,整體法的運用更加常見.對于力學(xué)內(nèi)容而言,其具有較強的綜合性,且涉獵的范圍也比較廣,再加上該部分內(nèi)容的邏輯性比較強,因此,教師與學(xué)生需注重力學(xué)相關(guān)內(nèi)容的學(xué)習(xí)與掌握.
2 整體法在力學(xué)解題中應(yīng)用的重要性及其注意內(nèi)容
2.1 整體法在力學(xué)解題中應(yīng)用的重要性
高中階段物理內(nèi)容中,力學(xué)的受力分析一般是學(xué)生最難以理解與掌握的內(nèi)容.在解答力學(xué)試題時,學(xué)生一般只是會對個體問題進行分析,但卻沒有注意到其中存在的變量,再加上學(xué)生在力學(xué)題的解答時,較為隨意、松散,在分析物體具體受力時也不夠全面,這就容易造成內(nèi)容遺漏.同時,學(xué)生解題時碰到與連接體有關(guān)的問題時,大部分學(xué)生更多會運用整體法以及隔離法,并把與其有關(guān)的力學(xué)題之間的連接作為整體,在分析受力的時候,也是對其整體開展分析,這種情況下,學(xué)生解答相關(guān)力學(xué)題的時候,就能避開復(fù)雜的步驟,降低解題的實際難度,最終實現(xiàn)力學(xué)題的解答準(zhǔn)確率提高.整體法、隔離法彼此的作用是相互關(guān)聯(lián)的,都對學(xué)生的解題具有顯著的幫助,鑒于此,學(xué)生在對力學(xué)題進行解答前,明確整體法、隔離法彼此存有的差異,并清晰的知道在遇到哪類題型的時候,選擇哪種方法,并明確了解到整體法的運用優(yōu)勢.通過相應(yīng)的分析,不論是解題準(zhǔn)確與正確的效率,還是學(xué)生自身具備的思維方式,都能體現(xiàn)出整體法在力學(xué)題解答中的重要性,并實現(xiàn)力學(xué)題的高效化解答.
2.2 整體法在力學(xué)解題中應(yīng)用的注意內(nèi)容
首先,注重學(xué)生的整體思維培養(yǎng).許多學(xué)生通過整體法進行物理問題解決時,因為對整體法缺乏認(rèn)識,并影響到解題效果提升.因此,在整體法運用時,需注重整體思維的培養(yǎng),這也是高效解題的基礎(chǔ).教師在引導(dǎo)學(xué)生對相關(guān)物理知識實施歸納總結(jié)時,可通過思維導(dǎo)圖,幫助學(xué)生構(gòu)建知識體系,以促使學(xué)生充分掌握相關(guān)物理知識的相互關(guān)系,并促進學(xué)生的物理思維以及整體意識提升.
其次,注重空間想象力培養(yǎng).物理教學(xué)中,整體法的有效運用,通常需學(xué)生充分理解物理題目,并繪制圖形進行解題,以促使學(xué)生的空間想象力得到顯著提升.因此,在整體法應(yīng)用之前,物理教師需對學(xué)生自身的物理思維進行鍛煉,引導(dǎo)學(xué)生想象物體的運行與受力,并經(jīng)過繪圖的形式,促進學(xué)生空間想象精準(zhǔn)性的提高,從而使學(xué)生能更好的運用整體法進行解題.
3 整體法在高中物理力學(xué)解題中的應(yīng)用
3.1 運動過程類題型中整體法應(yīng)用
高中物理的教學(xué)中,需注重學(xué)生充分掌握分析物體實際運動狀況的技巧與能力,牢記物體在具體運動狀態(tài)下所產(chǎn)生的變化,及其變化時受到的力的作用.物體的運動過程通常能分成單個物體進行單段運動以及多段運動、多個物體進行多段運動.通常來說,在對物體運動過程中的多個物體的實際受力狀況進行分析時,首先,需把多個物體分成不同局部,如果各物體的加速度相同,且各物體之間不需要作用力的時候,就能將其看作為整體,對整體的受力的合力進行分析,運用牛頓第二定律,對加速度進行求取.
3.2 相互作用類題型中整體法應(yīng)用
物理力學(xué)的具體教學(xué)當(dāng)中,其彼此的互相作用一般有彈力、摩擦力、重力等,面對連接體相互作用的相關(guān)問題中,運用整體法就顯得極其重要.例如,木塊1與木塊2,其均處于光滑水平面,質(zhì)量分別是m與M,兩個木塊使用一條細(xì)繩進行連接,水平力F應(yīng)用到木塊2上,讓兩個木塊進行加速運動,那么,兩個木塊之間輕繩的實際張力是?此時,物理教師可應(yīng)用整體法對其加以分析,把兩個木塊當(dāng)成為一個整體,然后,對木塊1的具體受力狀況進行單獨分析,由此可得張力.
3.3 力學(xué)綜合類題型中整體法應(yīng)用
高中物理的力學(xué)題中,其類型最多的就是綜合題型的分析與解答,在對該類型題解答的時候,應(yīng)用整體法,需充分關(guān)注到其中的條理分析,特別是力的分析與合力的分析,另外,涉及到正負(fù)數(shù)量或電荷量時,也需注重條理分析.例如,圖1當(dāng)中ab為2個帶電體,其質(zhì)量均通過m代表,已知a的電荷量為+2q,b的電荷量為-q,如果2個小球以絕緣線加以連接,并用長度一樣的絕緣線,將a吊到天花板,電場的強度通過E進行代表,若a、b平衡的時候,2根線都位于拉直的狀態(tài),此時,a、b的豎直方向的夾角是什么關(guān)系?圖1
通過整體法進行解題,可把a、b球當(dāng)做一個整體,因為電荷數(shù)不同,a更多是正電數(shù),因此偏左,具體的幅度可根據(jù)圖1 中ab小球和豎直方的角幅度開展計算,因此,把a和豎直方向形成的夾角可設(shè)置成α,b和豎直方向形成的夾角設(shè)置成β,tanα=Eq/2mg,以計算出a的幅度,tanβ=Eq/mg計算從b的幅度,因此α<β,也就是a豎直方向夾角比b豎直方向的夾角大,因此,C是正確的.
3.4 物體平衡題型中整體法應(yīng)用
高中物理的知識當(dāng)中,平衡問題作為力學(xué)題解答的基礎(chǔ),因此,其占據(jù)了很大的比重,對學(xué)生分析物體受力的能力是極大的考驗.對于平衡類問題而言,其通常分成兩種,主要是單個物體、連接體當(dāng)中各個物體之間的受力分析.就單個物體來說,對其平衡問題分析相對簡單,主要是三個力平衡、三個以上的力平衡、動態(tài)平衡,而連接體平衡分析通常有著較高的難度,需通過整體法對物體的實際受力情況進行分析.如圖2所示,傾角是α的粗糙的斜劈置于粗糙水平面,物體a置于斜面上,輕質(zhì)的細(xì)線一側(cè)固定于物體a上,另一側(cè)繞過光滑滑輪固定于c處,滑輪2下可懸掛個物體b,系統(tǒng)位于靜止的狀態(tài),現(xiàn)在將固定的點c逐漸向左緩慢的移動一點,就會發(fā)現(xiàn)a和斜劈處于靜止,在該過程當(dāng)中,以下說法正確的為(? ).圖2
A.斜劈對于地面造成的壓力不變
B.細(xì)線對于物體a產(chǎn)生的拉力增大
C.細(xì)線對于滑輪2的作用不變
D.地面對于斜劈摩擦力明顯增大
解析 對滑輪與物體b的受力進行分析,依據(jù)平衡條件對細(xì)線的拉力實際變化狀況進行求解;對滑輪2實施受力分析,依據(jù)平衡條件對細(xì)線對于滑輪2作用力實施分析;對斜劈、物體a、物體b的受力整體情況進行分析,依據(jù)平衡條件,對整體和地面的靜摩擦力與彈力狀況實施求解,答案:AC.
綜上所述,整體法運用于力學(xué)題的解答中,不僅能節(jié)省具體解題時間,而且還能促進解題準(zhǔn)確率提升.同時,力學(xué)試題的具體解答中,整體法運用,還能對思維實施有效整合,并通過整體法進行力學(xué)問題的解答,不僅能實現(xiàn)解題效率的切實提高,而且還能鍛煉學(xué)生的綜合性思維,從而使解題水平提高.
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