潘藝航
[摘 要]物理在高考中所占分值很大,在理綜試卷中的物理部分與力學(xué)有關(guān)的綜合題不是很多,但是分值也不容小覷,對(duì)學(xué)生總體的考試成績有很大的影響。現(xiàn)階段,物理試卷中的力學(xué)題的得分情況已經(jīng)成為拉開考生整體考試成績的重要原因之一,因此,要從目前的高中物理力學(xué)題的解題方法的角度入手,對(duì)其進(jìn)行深入的分析和研究,以期能夠提高高中物理的整體教學(xué)效果。
[關(guān)鍵詞]高中物理;審題;物理模型
在我國的高中課堂教學(xué)中,往往會(huì)借助解力學(xué)題的方式來觀察學(xué)生分析問題的能力,而這就使物理力學(xué)題成為學(xué)生認(rèn)為非常困難的一個(gè)部分,物理老師對(duì)學(xué)生反感力學(xué)題的狀態(tài)也感到十分的無奈。盡管教師已經(jīng)對(duì)這些題進(jìn)行過詳細(xì)的講解和舉例,但是教學(xué)效果依然甚微,實(shí)質(zhì)上關(guān)鍵在于學(xué)生并沒有真正地掌握解題技巧。對(duì)于物理學(xué)科而言,大多數(shù)的題都是有規(guī)律的,只要我們找到了這些解題規(guī)律,很多類似的問題都可以順利解決,還能從一定程度上提升學(xué)生對(duì)問題的分析和解決能力。
一、審題并確定研究對(duì)象,運(yùn)用關(guān)聯(lián)思維聯(lián)想運(yùn)動(dòng)過程
高中的物理力學(xué)題往往是給出一個(gè)、兩個(gè)或者兩個(gè)以上的相互關(guān)聯(lián)的物體。有的題會(huì)直接給出條件,而有的題將條件隱含在某個(gè)句子或文字中,因此在審題時(shí)要特別謹(jǐn)慎。首先,審題時(shí)可以采用演繹法。所有的物理力學(xué)在剛開始解題時(shí)應(yīng)該對(duì)所研究對(duì)象的受力情況進(jìn)行分析,列出受力方程式,采用力學(xué)的國際單位帶入進(jìn)行運(yùn)算,題做完之后應(yīng)該對(duì)結(jié)果進(jìn)行合理的分析和判斷。其次,審題時(shí)應(yīng)該聯(lián)想物體的物理運(yùn)動(dòng)過程。有的是勻速運(yùn)動(dòng)的,也有變速運(yùn)動(dòng),形成一個(gè)脈絡(luò)清晰的物理運(yùn)動(dòng)圖景。通過圖景可以了解物體的狀態(tài)。比如說勻速運(yùn)動(dòng)、靜止、等平衡狀態(tài)以及一些非平衡狀態(tài)。學(xué)生主要依據(jù)物理過程以及物體所處狀態(tài)列出方程式,這樣就有效減少了解力學(xué)題的盲目性。
二、構(gòu)建物理模型,分析受力條件
題目已經(jīng)給定可研究對(duì)象就要進(jìn)行抽象思維,形成在一定條件限制下的明確的物理圖景。物理圖景能夠轉(zhuǎn)移學(xué)生注意力,將學(xué)生情感與圖景相結(jié)合,有利于學(xué)生開啟發(fā)散性思維。對(duì)物體的受力情況和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行分析。物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)與受力情況緊密相關(guān),因此在解題的過程中必須保持思維清晰。我們還可以將題目中文字的敘述轉(zhuǎn)換成示意圖的形式。依據(jù)題意在圖上標(biāo)出受力情況。學(xué)生通過分析和標(biāo)注受力情況,對(duì)題目就會(huì)有更加直觀的了解,為進(jìn)一步解題打下了基礎(chǔ)。
1.明確研究對(duì)象,并把它從周圍的環(huán)境中隔離出來。分析物體的受力,首先要選準(zhǔn)研究對(duì)象,并把它隔離出來。根據(jù)解題的需要,研究對(duì)象可以是質(zhì)點(diǎn)、結(jié)點(diǎn)、單個(gè)物體或多個(gè)物體組成系統(tǒng)。
2.按順序分析物體所受的力。一般按照重力、彈力、摩擦力的順序分析較好?!爸亓σ欢ㄓ?,彈力看四周,摩擦分動(dòng)靜,方向要判準(zhǔn)。”彈力和摩擦力都是接觸力,環(huán)繞研究對(duì)象一周,看研究對(duì)象與其他物體有幾個(gè)接觸面(點(diǎn)),每個(gè)接觸面對(duì)研究對(duì)象可能有兩個(gè)接觸力,應(yīng)根據(jù)彈力和摩擦力的產(chǎn)生條件逐一分析。
3.只分析根據(jù)性質(zhì)命名的力。只分析根據(jù)性質(zhì)命名的力,如重力、彈力、摩擦力,不分析根據(jù)效果命名的力,如下滑力、動(dòng)力、阻力等。
4.只分析研究對(duì)象受到的力,不分析研究對(duì)象對(duì)其他物體所施的力。研究物體A的受力時(shí),只分析“甲對(duì)A”、“乙對(duì)A”、“丙對(duì)A”……的力,不分析“A對(duì)甲”、“A對(duì)乙”、“A對(duì)丙”……的力,也不要把作用在其他物體上的力,錯(cuò)誤的認(rèn)為通過“力的傳遞”而作用在研究對(duì)象上。
5.每分析一個(gè)力,都應(yīng)能找出施力物體。這種方法是防止“多力”的有效措施之一。我們在分析物體的受理力時(shí),只強(qiáng)調(diào)物體受到的作用力,但并不意味著實(shí)力物體不存在,找不出施力物體的力不存在的。
6.分析物體受力時(shí),還要考慮物體所處的狀態(tài)。分析物體受力時(shí),要注意物體所處的狀態(tài),物體所處的狀態(tài)不同,其受力情況一般也不同。如放在水平傳送帶上的物體隨傳送帶一起傳動(dòng)時(shí),若傳送帶加速運(yùn)動(dòng),物體受到的摩擦力向前;若傳送帶減速運(yùn)動(dòng),物體受到的摩擦力向后;若傳送帶勻速運(yùn)動(dòng),物體不受摩擦力作用。
三、理解物理量的概念以及相關(guān)的定律和定理
在分析物理題的過程中,要和物理概念緊密結(jié)合起來,這些定理、定律都是物理學(xué)習(xí)的重要組成部分。這些概念的界定是非常嚴(yán)格的,在不同的物理水平階段對(duì)同一個(gè)概念的嚴(yán)密程度也不同。因此,我們必須加強(qiáng)對(duì)物理概念的了解。每學(xué)習(xí)一個(gè)力學(xué)概念,都應(yīng)該與學(xué)生的實(shí)際生活經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合,把物理概念建立在一定的物質(zhì)基礎(chǔ)之上,加強(qiáng)對(duì)物理概念的界定。比如說,加速度和速度僅相差一字,它們都是物理力學(xué)中關(guān)鍵的物理量。一些學(xué)生可能就會(huì)將加速度和速度之間的關(guān)系混淆,這主要就是沒有分辨清楚物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的快慢與物體運(yùn)動(dòng)的快慢之間的差別。養(yǎng)成良好的界定意識(shí)有利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素質(zhì),增強(qiáng)其分析問題的準(zhǔn)確程度。
四、依據(jù)物理原理與過程選擇正確的解題方法
物理力學(xué)題的一般解題步驟就是依據(jù)題意畫出題目中研究對(duì)象的示意圖,并且在圖上分析并標(biāo)出受力情況,這時(shí)應(yīng)該注意受力情況一個(gè)都不能遺漏,也不可以憑物體在某一位置或時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)標(biāo)示出來。依據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)關(guān)系和受力情況,找到符合的物理公式和規(guī)律,一般可以從動(dòng)能定理、牛頓運(yùn)動(dòng)定理、動(dòng)量定律這三個(gè)方面聯(lián)想,列出正確的方程式并解方程。最后對(duì)解出的結(jié)果進(jìn)行分析,看是否符合規(guī)律。通過這樣的方式,學(xué)生對(duì)物理圖景有了更加直觀的了解,很容易找到相應(yīng)的關(guān)系,不僅能增強(qiáng)學(xué)生的解題自信心,同時(shí)也能提高物理的教學(xué)效率。
整體法和隔離法是力學(xué)部分常用的分析方法。可以先隔離再整體,也可以先整體再部分隔離。這就是整體法與隔離法的綜合應(yīng)用。
在力學(xué)中,解決力學(xué)問題時(shí),往往遇到這樣一類情況:題中被研究的對(duì)象不是單一的一個(gè)物體,而是互相關(guān)聯(lián)的幾個(gè)物體組成一個(gè)系統(tǒng)。解這一類問題,一般采用隔離法:即把各個(gè)物體隔離開來,分別作受力分析,再根據(jù)各自的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況,應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式,列式求解。但在這類問題中,往往單用隔離法很難求得結(jié)果,解決過程也十分繁復(fù),甚至用隔離法解簡直無從著手。這時(shí),我們不妨試用整體法:即把整個(gè)系統(tǒng)當(dāng)作一個(gè)整體作為研究對(duì)象進(jìn)行受力分析,再列式求解。這樣做,往往能使原來很難求解的問題簡單化,無從著手的問題也迎刃而解。
五、要學(xué)會(huì)舉一反三,及時(shí)歸納解題方法和類型
在物理課本上相關(guān)的力學(xué)練習(xí)題是課程標(biāo)準(zhǔn)要求的最低限度,一些學(xué)習(xí)能力較強(qiáng)的學(xué)生能夠從中了解到尋求知識(shí)的方法,培養(yǎng)敏捷的思維,并能夠舉一反三。相對(duì)學(xué)習(xí)能力較差的學(xué)生在解力學(xué)題的思維單一,需要教師對(duì)其進(jìn)行點(diǎn)撥。因此,要使他們養(yǎng)成對(duì)已經(jīng)做完的題目進(jìn)行舉一反三的習(xí)慣,從而進(jìn)入更深的思維層次。在解決物理力學(xué)題的過程中培養(yǎng)解題思維的自我控制意識(shí)是學(xué)生培養(yǎng)能力、發(fā)展智力、提高綜合素質(zhì)的重要條件。
在高中物理的考試中,力學(xué)綜合題之所以是考查的重點(diǎn),其關(guān)鍵原因在于力學(xué)題對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)效果以及教學(xué)效果的檢驗(yàn)有著極其重要的作用。高中物理力學(xué)題要求高中學(xué)生必須掌握題目的解題方法和步驟,因此,在解力學(xué)題時(shí)不僅要仔細(xì)審題,弄清題意,還要明確研究對(duì)象,正確選擇解題規(guī)律和方法。只有這樣才能提升力學(xué)題目的正確率,才能有效提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
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