高中物理力學解題策略探究

◇ 江西 張 婧

高中物理力學解題策略探究

◇ 江西 張 婧

高中物理力學解題要有一定的策略,包括解題步驟和方法.所有的題目不可能適用于一種解題策略和方法,把常用的解題步驟和方法總結(jié)之后再進行解題,可以有效提升高中物理力學問題的解答速度.

1 高中物理力學解題策略

在對學生進行解題訓練時,要引導學生用一般的解題步驟來總結(jié)解題策略,并逐漸達到策略的規(guī)范化,最終得心應手.

1.1 選取研究的對象

在解題時首先要選擇研究對象,明確研究對象是物體還是物體體系.

1.2 建立物理模型,認真審題

物理力學題目包括很多物理情況,涉及的現(xiàn)象比較復雜,在解題時針對某個物理問題,要分清主次,對一些不重要的因素要適當忽略,可以采用物理模型的方式來進行解答.一般建立的模型有對象模型和過程模型.對象模型將物體理想化,物體被看作是只有質(zhì)量的質(zhì)點,分子間的作用力被忽略不計,物理題目中的理想氣體、光滑平面等都是基于建立的物理模型進行研究的.過程模型如平拋運動、勻加速運動等.

在解答高中物理力學問題時要認真審題,弄清題目中給出的條件和物理過程.要在腦海中建立關(guān)于所求問題的物理圖景,初步形成解題框架.在審題時要挖掘題目中的隱含條件,有用的信息要用文字、符號、數(shù)據(jù)等形式進行有序記錄,對信息進行分析和推理,找出有用信息.

1.3 回歸教材,分析過程

高中物理力學的相關(guān)題目,在教材中都有相應的描述或者模型,學生在解題時要根據(jù)教材,定位好題目的類型,依據(jù)教材內(nèi)容進行解題.物理力學題目主要有力的圖示、力的分解、碰撞模型等.在進行力學題目的解答時要畫物體的受力分析圖.

1.4 選擇適當?shù)囊?guī)律,選擇最優(yōu)解題方案

進行受力分析后,要結(jié)合教材中提到的物理規(guī)律,同一個問題用不同的角度來進行分析,拓寬思路,制定最佳的解題方案.高中物理力學規(guī)律主要有牛頓第二定律、牛頓第三定律、萬有引力定律、能量守恒、動量定理等,很多問題都可以用多種方法進行解決,如果解決方案好,解題效率會大大提高.

1.5 對于結(jié)果進行驗證和討論

使用解題方法解決了問題以后,要對結(jié)果進行論證,討論和驗證的作用在于檢驗解題過程和結(jié)果的正確性,同時根據(jù)題目的要求對結(jié)果進行適當?shù)娜∩?例如在解答質(zhì)量的值時,其中一個結(jié)果值是5kg,另一個是－3kg,由于力不可能是負值,應該將負值舍去,第一個結(jié)果便為正解.

2 解題策略應用分析

例有2個帶電荷的物體a、b,2個物體的質(zhì)量相等,用m表示,a的電荷量是＋2Q,b的電荷量是－Q,連接2個小球的繩子是絕緣的,繩重忽略不計,用絕緣繩將小球掛在天花板上,給2個物體施加方向向左的均勻電場.2個小球達到平衡時,位置關(guān)系如圖所示,則正確的是( ).

分析根據(jù)以上題目的要求,以物體a、b為研究對象,采用教材中的物理模型,對研究對象進行分析,求a、b兩小球的最終狀態(tài).a、b2個小球的電荷量不同,如果將2個小球當作一個整體來分析,水平受力平衡.分析2個物體的受力情況,a受到的電場力F＝＋2EQ,b受到的電場力F′＝－EQ,整體向左,所以選頂A不符合題目要求.再對B、C、D3個選項進行分析.3個選項的夾角不同,用整體法分析a與天花板間繩子與豎直方向的夾角α,將2個小球當作一個整體來套用公式tanα＝EQ/2mg,a、b球間繩子與豎直方向的夾角為β,tanβ＝EQ/mg,可得α＜β.可見選項C正確.

3 小結(jié)

高中物理力學的主要內(nèi)容有力的圖示、力的分解、碰撞模型等,要運用牛頓第二定律、牛頓第三定律、萬有引力定律、能量守恒、動量定理等進行解題,在解答相關(guān)的力學題目時要根據(jù)題目的要求,選擇適合的策略和模型,畫出相應的力學受力圖,并采用符合題目要求的方法進行解答.在培養(yǎng)學生進行力學題目的解答時,要讓學生掌握一般的解題思路和方法,然后再舉一反三,做到融會貫通,徹底學會解答物理力學題目的方法.

(作者單位:江西省贛州中學)