高中物理力學(xué)解題技巧分析與研究

許航

【摘要】受益于當(dāng)前新課程規(guī)范的深化與改革，近幾年來高中階段的物理教學(xué)課程發(fā)生相應(yīng)改變，需要學(xué)生的解題思路有所創(chuàng)新，以幫助學(xué)生更好地理解物理知識.高中階段所接觸的物理知識難度相對較大，阻礙學(xué)生學(xué)習(xí)質(zhì)量的增長.針對高中物理階段力學(xué)部分知識的解題技巧進(jìn)行分析和探討，旨在提升高中學(xué)生物理力學(xué)解題能力，促進(jìn)高中物理教學(xué)水平的進(jìn)一步提升.

【關(guān)鍵詞】高中物理；力學(xué)解題；解題技巧

在高中階段開展的物理實踐教學(xué)，對于學(xué)生而言，靈活運(yùn)用不同方法解答力學(xué)知識問題，可使得學(xué)生將復(fù)雜的知識體系變得簡單形象化，促使自身的學(xué)習(xí)更加輕松.對于此，就需要教師引起重視，通過鍛煉學(xué)生群體的物理分析能力，豐富物理思想，以強(qiáng)化物理學(xué)習(xí)的靈活應(yīng)用能力，達(dá)到有效教學(xué).

1 高中物理力學(xué)學(xué)習(xí)對策研究

1.1 物理力學(xué)模型

學(xué)生在實際學(xué)習(xí)力學(xué)知識期間會使用較多力學(xué)模型，以常見的三種為例：

第1種，失重超重模型.物體對于支持物的壓力或者對懸繩的拉力，明顯超過物體所受重力的現(xiàn)象定義為超重；相反，物體對支持物的壓力或?qū)πK的拉力明顯小于物體所受重力的情況定義為失重.

第2種，斜面模型.物體在斜面所做的運(yùn)動，會對物體的摩擦力、傾斜產(chǎn)生影響，并要重點(diǎn)關(guān)注傾斜面的自身壓力，強(qiáng)化運(yùn)動的連續(xù)性特征.

第3種，連接體模型.是指在運(yùn)動之中疊放不同的物體，或者是將其借助多條繩子進(jìn)行連接和排序，形成統(tǒng)一的結(jié)合體，也可稱之為連接體模型.

除上述三種模型，還有波動模型與碰撞模型等.運(yùn)用好物理力學(xué)模型可以幫助學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中更好掌握解題的技巧，實現(xiàn)學(xué)習(xí)質(zhì)量的強(qiáng)化.

1.2 高中物理力學(xué)解題思路分析

在物理教學(xué)實踐期間，教師引導(dǎo)學(xué)生針對高中物理題型進(jìn)行解答思考的過程中，首先要針對問題中給出的已知條件進(jìn)行分析，通過反復(fù)的閱讀和思考，找準(zhǔn)問題中關(guān)鍵點(diǎn)和相應(yīng)現(xiàn)象，做到問題之內(nèi)存在隱藏條件的深入挖掘.很多題型涉及的問題范圍相對較寬泛、類型較多.這就需要教師引導(dǎo)學(xué)生理清思考的方法和探究方向，通過不同學(xué)習(xí)內(nèi)容和條件的拆分細(xì)化做到正確掌握，由此形成深入研究.

例如 在講解“運(yùn)動的描述”這一內(nèi)容期間，教師可首先以物體的運(yùn)動為研究重點(diǎn)和切入點(diǎn)提出相應(yīng)的問題，使得學(xué)生通過逐步的摸索和深入分析，得出力學(xué)的規(guī)律知識內(nèi)容，并在鑒定不同理論知識內(nèi)容學(xué)習(xí)基礎(chǔ)之上深入研究，得出各種定律和定理的內(nèi)容.借助此種學(xué)習(xí)方式的開展，不但可以促使學(xué)生強(qiáng)化個人的解題水準(zhǔn)和閱讀分析能力，還可以使得學(xué)生在逐漸地摸索總結(jié)之中鞏固所學(xué)的知識，穩(wěn)步提升個人的物理學(xué)習(xí)成績.

總而言之，于高中階段的物理力學(xué)解題學(xué)習(xí)期間，只有基礎(chǔ)知識掌握牢固才可以為后續(xù)的學(xué)習(xí)奠定良好基礎(chǔ)，幫助學(xué)生在明確理論學(xué)習(xí)概念的基礎(chǔ)之上，自主畫出正確的受力分析結(jié)構(gòu)圖，科學(xué)分析題干的各項內(nèi)容和找準(zhǔn)問題范圍，以便于題目的正確解答，其間促使個人靈活分析能力的強(qiáng)化以及物理核心素養(yǎng)的增長.

2 高中物理動力問題解題技巧分析

教師在帶領(lǐng)學(xué)生學(xué)習(xí)動力理論知識期間，會出現(xiàn)明顯的重難點(diǎn)問題，阻礙到學(xué)生的正確理解，因此需要教師具有針對性開展教學(xué)的意識，結(jié)合學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和學(xué)習(xí)特點(diǎn)找出有效的解決方法，幫助學(xué)生豐富個人的解題技巧.

例如 在學(xué)習(xí)“牛頓運(yùn)動定律”相關(guān)內(nèi)容期間，教師要引導(dǎo)學(xué)生基于不同角度正確認(rèn)知牛頓運(yùn)動定律的相關(guān)知識問題.牛頓運(yùn)動定律屬于動力學(xué)知識的基礎(chǔ)部分，也是物理學(xué)的基本規(guī)律之一，學(xué)生在正確掌握慣性概念的基礎(chǔ)之上，可以明確物體間相互作用的規(guī)律，并且可以熟練應(yīng)用牛頓第二定律解決實際問題，為后續(xù)的知識學(xué)習(xí)、強(qiáng)化問題分析能力奠定基礎(chǔ).物體在勻變速直線運(yùn)動時，首先呈勻減速狀態(tài)，同時加速度、大小、方向恒定，之后運(yùn)動速度為0，再以反方向做勻速加速運(yùn)動.對于此類問題的學(xué)習(xí)，在解題期間，很多學(xué)生意愿以運(yùn)動方向為切入點(diǎn)進(jìn)行思考，之后將運(yùn)動整體情況分作兩部分進(jìn)行深入分析，雖然此種解題思路也能求取正確結(jié)果，但涉及的解題過程繁瑣復(fù)雜，其間需羅列不同的公式，計算起來會耗費(fèi)不必要的時間與精力.這就需要教師對學(xué)生展開相應(yīng)的引導(dǎo)，可以應(yīng)用全過程法幫助學(xué)生正確解題.

例1 某人在距離地面15cm高的位置（忽略空氣阻力因素）豎直向上拋出一顆小球，初始運(yùn)動速度為v0=10m/s，要求學(xué)生求取小球經(jīng)過多少時間之后落地；落地時速度的大小和方向.

期間教師可以應(yīng)用多媒體設(shè)備輔助個人的教學(xué)，通過播放相應(yīng)的視頻要求學(xué)生觀察物體的上拋運(yùn)動，并且能自主概括豎直上拋運(yùn)動的具體特征，強(qiáng)化個人的概括和觀察能力.

學(xué)生對于本道題的思考為：通過對小球的運(yùn)動狀態(tài)進(jìn)行分析將其分作兩種，分別是豎直上拋和自由落體，二者相加的時長為最終落地時間.此種計算方法相對較復(fù)雜，教師可以引導(dǎo)學(xué)生在解題期間，將整體運(yùn)動當(dāng)作完整的過程，在此基礎(chǔ)之上將向上作為正方向，加速度為a=－g，全過程的總位移為h=－15m，勻變速運(yùn)動的位移公式為：

h=v0t-12gt2，解得t=3s.vt=v0－gt=－20m/s.

本題小結(jié) 教師提出的解題技巧需要學(xué)生在具體解答期間，設(shè)加速度的大小為恒定，并且運(yùn)動體現(xiàn)出了往復(fù)性特點(diǎn)，其中的重點(diǎn)在于正方向統(tǒng)一.本題列出方程中的運(yùn)動學(xué)矢量，要以正方向為基準(zhǔn)來明確最終的數(shù)據(jù)取值，在解題過程中學(xué)生很容易忽略這一點(diǎn)，導(dǎo)致最終計算結(jié)果的錯誤，因此需要引起重視.

3 高中物理力學(xué)解題技巧的不同方法

3.1 整體法

在實際學(xué)習(xí)期間，高中物理的解題思維涉及多種，整體法歸為其中一類，也就是指借助物理系統(tǒng)的整體性探究、分析，使得復(fù)雜的問題簡單化，之后再針對簡化的整體展開受力方面的分析.也可以認(rèn)為整體法屬于基于自然萬物本質(zhì)角度所開展的學(xué)習(xí)方法，其間學(xué)生借助系統(tǒng)內(nèi)部之中不同的聯(lián)系作用、關(guān)系，完成不同物體狀態(tài)、形式的組合，進(jìn)而更好地理解，達(dá)到解題的目的.通過在物理力學(xué)問題之中應(yīng)用整體法可以實現(xiàn)物理系統(tǒng)的整體簡單化，并能夠培育學(xué)生形成綜合思維和整體分析的能力，幫助學(xué)生在面對復(fù)雜物理力學(xué)知識時更加得心應(yīng)手.

例如 以連接體的學(xué)習(xí)為例，所謂連接體是指兩個或超過兩個的物體，其相互之間產(chǎn)生作用，并由此組成的整體，可以是通過細(xì)繩、彈簧、輕質(zhì)桿進(jìn)行連接.整體法的應(yīng)用可以幫助學(xué)生快速解決連接體的相關(guān)問題.如圖1所示，在光滑水平面上放置4個木塊（質(zhì)量分別為m和2m），兩個質(zhì)量同為m的木塊之間用一個不可延長的輕繩進(jìn)行連接，木塊之間的最大摩擦力為μmg，現(xiàn)應(yīng)用水平拉力F拉動其中一個2m質(zhì)量的木塊，使得4個木塊可以同一加速度進(jìn)行運(yùn)動，要求學(xué)生求取輕繩對m的最大拉力.

，在引導(dǎo)學(xué)生解題期間，教師通過匯總學(xué)生的不同做法和思維之后進(jìn)行總結(jié)，點(diǎn)明其中的不足之處，引導(dǎo)學(xué)生深切體會選擇不同物體作為整體的巧妙之處，促使學(xué)生更好掌握整體法解決連接體的問題.

3.2 圖象法

圖象屬于高中階段物理實踐教學(xué)的有效教學(xué)方法之一，多數(shù)題目的展示狀態(tài)、描繪、解答方式需要借助圖象展示的形式.對于此，就需要教師在教學(xué)實踐期間產(chǎn)生正確指導(dǎo)學(xué)生讀懂圖象的意識，使得學(xué)生可以正確對圖象的內(nèi)容進(jìn)行深度剖析，并在解題期間自主以畫圖方式明確物理力學(xué)所涉及的規(guī)律和性質(zhì)等知識內(nèi)容.通過圖象的描述，可以幫助學(xué)生正確了解物體的動態(tài)運(yùn)動狀態(tài)，使得學(xué)生在應(yīng)用圖象法的過程中促進(jìn)嚴(yán)謹(jǐn)、周密邏輯思維的形成，強(qiáng)化個人通過畫圖正確解決物理力學(xué)相關(guān)問題的能力.借助圖象法的合理應(yīng)用，對于高中物理階段包含的動態(tài)平衡、速度、力學(xué)等問題進(jìn)行合理解決，并且這些題目在具體學(xué)習(xí)過程中涉及不同類型的知識點(diǎn)，建議可輔助應(yīng)用三角圖象分析法，將動態(tài)平衡的物理問題形象立體展示出，使得學(xué)生正確分析物體的受力程度，并做出正確解答.

例2 圖2所展示物體，處于運(yùn)動狀態(tài)，其借助定滑輪的應(yīng)用繩子和黑球?qū)崿F(xiàn)連接，在此狀態(tài)下的黑球接觸的墻面豎直光滑，之后黑球沿著墻壁向上的速度為均勻狀態(tài)，要求學(xué)生嘗試分析拉力F和墻壁對球的支持力N之間關(guān)系的變化情況.

解析 本題之中的已知條件為墻壁光滑豎直、勻速兩個關(guān)鍵詞，教師可以引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用三角平衡作圖法，首先將其中所涉及的重力G、拉力F、支持力N三個力形成閉合的三角形，后借助某一點(diǎn)將三個力共同展示在一個圖上，期間會應(yīng)用到數(shù)學(xué)的邏輯思想針對力的狀態(tài)進(jìn)行整合與分析，最終正確得出結(jié)論：當(dāng)繩子拉動黑球不斷變化時，拉力F和支持力N會隨之出現(xiàn)明顯的變化，后續(xù)呈現(xiàn)逐步增大的趨勢.

3.3 隔離法

前文提到借助整體法可展開物理力學(xué)問題的有效解答，整體法要求學(xué)生進(jìn)行整體分析，但之后學(xué)生需要對不同的系統(tǒng)展開針對性的細(xì)化分析，明確不同物體的具體受力情況，此時就需要應(yīng)用隔離法輔助學(xué)生思考.通過隔離法的應(yīng)用，可以幫助學(xué)生重點(diǎn)針對物理力學(xué)之中內(nèi)部受力的問題情況展開分析，對隔離部分具體運(yùn)動狀態(tài)和受力展開分類探討，幫助學(xué)生順利解決高中物理學(xué)習(xí)期間遇到的力學(xué)問題，形成規(guī)范的解題思路.

例3 在同一水平面之上，有兩個質(zhì)量為m的物體A、B，處于貼緊的狀態(tài)，此時隨意給A、B物體水平相反的作用力，分別設(shè)置為F1和F2，并且F1要明顯大于F2，要求學(xué)生求取B所受的F1作用力.

本問題中未涉及整體某個力，要求學(xué)生求取B的受力，此時不能應(yīng)用整體法進(jìn)行解析，而要應(yīng)用隔離法展開輔助分析，幫助學(xué)生正確理清思路，求取每個物體的具體受力情況.教師在高中物理的解題學(xué)習(xí)過程中，要引導(dǎo)學(xué)生樹立良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，拓展個人的思維，對于不同的題型要選用不同的方法，使得學(xué)生在遇到問題時可以保持清晰的思路.

4 結(jié)語

力學(xué)屬于高中物理實踐教學(xué)期間的重要組成部分，貫穿高中學(xué)習(xí)的始末，由于在學(xué)習(xí)期間存在一定的難度，這就需要教師引起重視，在問題解答過程中重視引導(dǎo)學(xué)生形成良好的解答思路和豐富解題技巧，在充分掌握的基礎(chǔ)之上，通過練習(xí)、思考、探究，熟練應(yīng)用不同的方法強(qiáng)化個人與力學(xué)題目解答方面的水平，同時助推個人物理學(xué)習(xí)核心素養(yǎng)的強(qiáng)化，形成良好的解題能力和解題習(xí)慣，對于后續(xù)更加復(fù)雜題型的學(xué)習(xí).

參考文獻(xiàn)：

［1］熊丹.高中物理力學(xué)解題技巧的分析與探討［J］.數(shù)理天地（高中版），2022（04）：49-51.

［2］曹懷敬.高中物理力學(xué)學(xué)習(xí)方法和解題技巧分析［J］.新課程教學(xué)（電子版），2020（08）：81-82.

［3］黃富.高中物理力學(xué)綜合題的解題技巧分析［J］.中學(xué)生數(shù)理化（自主招生），2020（03）：33.

［4］張宜洲.高中物理力學(xué)方面的解題技巧分析和實踐［J］.理科愛好者（教育教學(xué)），2019（02）：134-135.