淺析高中物理板塊模型多對(duì)象、多過(guò)程問(wèn)題

李紅

板塊模型中多對(duì)象、多過(guò)程是高中物理的高頻考點(diǎn)，在這種模型中涉及到了物體之間的速度關(guān)系、位移關(guān)系、時(shí)間關(guān)系、相互作用之間的關(guān)系、相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系、能量關(guān)系等高考考點(diǎn)。此問(wèn)題較為復(fù)雜繁瑣，過(guò)程多變。在高中物理教學(xué)中，老師們發(fā)現(xiàn)學(xué)生呈現(xiàn)一種“一聽就懂，一做就錯(cuò)，一過(guò)就忘”的現(xiàn)象。因此教師要對(duì)此類問(wèn)題進(jìn)行深入研究，幫助學(xué)生尋找解決本類問(wèn)題的策略，在理解的基礎(chǔ)上運(yùn)用到此類問(wèn)題，從而提高學(xué)生的物理思維能力。本文就多對(duì)象、多過(guò)程動(dòng)力學(xué)問(wèn)題深入分析成都七中2019屆老師原創(chuàng)的一個(gè)壓軸計(jì)算題，得到一種解決策略，與大家分享。

解決復(fù)雜的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題，運(yùn)用高中物理中學(xué)生難以理解的多對(duì)象、多過(guò)程、多結(jié)構(gòu)、多關(guān)系、多變化的綜合動(dòng)力學(xué)問(wèn)題。

1.受力分析是解決問(wèn)題的基礎(chǔ)

對(duì)物體進(jìn)行受力分析：首先要把物體從環(huán)境中隔離出來(lái)，然后分析物體受到各個(gè)作用力的大小和方向。受力分析與運(yùn)動(dòng)分析相輔相成，是解決板塊模型問(wèn)題的基礎(chǔ)。物體受到的常見的作用力包括重力、彈力、摩擦力、靜電力、磁場(chǎng)力（安培力、洛倫茲力）等。進(jìn)行受力分析的一般順序?yàn)椤耙恢囟椚Σ了钠渌?。非接觸力包括重力、靜電力、磁場(chǎng)力（安培力、洛倫茲力）等;接觸力包括彈力、摩擦力等。

2.運(yùn)動(dòng)分析是解決問(wèn)題的關(guān)鍵

板塊模型涉及到多個(gè)物體，由于各個(gè)物體運(yùn)動(dòng)情況不一樣，因此要對(duì)各個(gè)物體進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析。受力分析后，結(jié)合受力特點(diǎn)，確定物體運(yùn)動(dòng)性質(zhì)。選取研究對(duì)象（整體隔離）和運(yùn)動(dòng)過(guò)程，分析各個(gè)過(guò)程中初速度、末速度、加速度、位移和時(shí)間的關(guān)系。確定各參數(shù)之間的關(guān)系，利用動(dòng)力學(xué)觀點(diǎn)求出未知的物理量。

通過(guò)“庖丁解?！睂⒚總€(gè)過(guò)程分開，若單獨(dú)的看每一個(gè)過(guò)程的運(yùn)動(dòng)分析就簡(jiǎn)單的多。

3.能量分析是解決問(wèn)題的捷徑

在多對(duì)象、多過(guò)程問(wèn)題中涉及到多種能量關(guān)系的轉(zhuǎn)化，高中物理中主要涉及以下功和能的關(guān)系。重力做功等于重力勢(shì)能的改變;彈力做功等于彈性勢(shì)能的改變;電場(chǎng)力做功等于電勢(shì)能的改變;合外力做功等于動(dòng)能的變化量;滑動(dòng)摩擦力做功與熱量的關(guān)系，除了重力、彈力做功與機(jī)械能的關(guān)系;克服安培力做功與電能、焦耳熱的關(guān)系。

通過(guò)對(duì)這個(gè)例題的分析，板塊模型題這類問(wèn)題屬于力學(xué)綜合題，涉及物理量較多，過(guò)程較為復(fù)雜，但通過(guò)對(duì)大量此類習(xí)題的深入分析，解決這種多過(guò)程問(wèn)題是高考的熱頻考點(diǎn)，因此高三學(xué)生必須強(qiáng)化訓(xùn)練。解答本類問(wèn)題的基本思路歸納為：受力分析→運(yùn)動(dòng)分析→功能關(guān)系分析。將整個(gè)復(fù)雜過(guò)程如“庖丁解牛”一樣，化繁為簡(jiǎn)，再利用動(dòng)力學(xué)觀點(diǎn)對(duì)每個(gè)過(guò)程進(jìn)行計(jì)算求解，最后利用能量觀點(diǎn)綜合分析求解。