力與運動解題思維建立途徑

摘 要：大部分學生進入高中后，不能適應由初中的感性學習套公式轉變為高中理性學習分析解題，對物理學習感到非常恐懼，然而物理是高考理科必考的一個大科目。教師應該怎樣使學生學好物理呢？針對這個問題，從實驗入手回答了高中階段處理力與運動關系的方法并通過例子說明，希望大家能從中獲益。

關鍵詞：力與運動；受力情況；運動情況

俗話說得好：“巧婦難為無米之炊。”學好物理也是如此。從本質上講，學好高中物理的前提是深刻理解力與運動的關系和功與能的關系。本文主要論述怎樣學好力與運動的關系，如果大家能掌握好它們的關系并能靈活運用，今后再學功與能的關系時就容易了。那么怎樣學好力與運動的關系呢？

一、理清力與運動的關系

為了理清力與運動的關系，我們先來回顧一下伽利略斜面實驗：同一豎直面內有兩個對接的斜面，讓靜止的小球從斜面滾下，小球滾到另一個斜面上，如果沒有摩擦小球將滾到原來釋放的高度，減小第2個斜面的傾角，小球仍能滾到原來釋放時的高度，繼續減小第2斜面的傾角，最后使它成為水平面，小球將沿水平面做勻速直線運動，永不停止。

從這個實驗中也可以得到這樣的一個結論，運動不需要力來維持。而從日常生活中又常看到，運動的物體總是要停下來，這是因為物體總是受到摩擦力的作用，因此我們又可以理解為力改變了物體的運動。綜上所述，我們可以得出以下結論：運動情況體現受力情況（物體勻速，則物體所受F合=0），受力情況決定運動情況（F合=ma），理清了這一點，學物理的時候我們就有基本的思維基礎了，有了以上基礎認識，同學們還應有系統的力學知識體系和運動學知識體系，建立它們的知識結構圖，這樣在解答實際問題時我們才能靈活運用。

二、建立力與運動的知識圖

物理學有句名言，“無圖不成物理”，學好物理也是如此，為了能更好地理清力與運動的關系，大家最好建立力與運動關系結構圖，這個結構圖應當包含以下內容：受力情況決定運動情況，運動情況體現受力情況，這個結構圖應著重體現常見的力學信息和運動學信息，具體如下：

1.掌握五種性質力的大小方向特點及其處理方法

高中階段學生應掌握的五種性質力包括：重力、彈力、摩擦力、電場力、磁場力，這五種性質力的大小方向特點是解題的關鍵，它們好比是打開力與運動關系的一把鑰匙。同學們還必須掌握力的合成與力的正交分解，這兩種方法都遵守平行四邊形定則。

2.認識常見運動及其規律

高中所涉及的運動包括直線運動和曲線運動兩部分，直線運動：勻速直線運動，勻變速直線運動；曲線運動：平拋運動，類平拋運動，斜拋運動，圓周運動，天體運動等。我們應該掌握每種運動的處理方法。

3.理解力與常見運動的關系

高中階段我們應該識記哪些運動呢？有如下幾個關系：當物體所受F合=0時，物體將保持靜止或保持勻速直線運動狀態；當物體所受F合恒定且和初速度v0夾角為0°時，物體將做勻加速直線運動；當物體所受F合恒定且和初速度v0夾角為180°時，物體將做勻減速直線運動；當物體所受F合恒定且和初速度v0夾角為90°時，物體將做平拋運動；當物體所受F合大小不變，但方向始終指向圓心時，物體將做勻速圓周運動等。

三、歸納常見題型并總結

高中階段有關力與運動的題目中，物體常常在以下三種場中運動：重力場，電場，磁場中運動，所處的場的環境可能是三者之一，也可能是三種場的任意組合，這種組合場給出題者帶來了豐富的元素色彩，使題型富于變化，然而卻增加了學生分析問題的難度，我們應該怎么處理不同場中的力呢？對于組合場中的受力，同學們可以按以下方法處理：既然是力決定物理的運動情況，我們可以對物體先進行受力分析，受力分析按重力—彈力—摩擦力—外力（包括：電場力，磁場力，題目給定外力）的順序分析，對于帶電粒子在復合場中的運動，同學們還應注意審題，有時候重力可以忽略，有時候不能忽略，具體是：微觀粒子如電子、質子等能忽略，帶電顆粒除非題目有說明才能忽略否則不能忽略。學會受力分析后，大家在判斷合力與速度的夾角關系時就能對應判斷物理做什么運動了，如：當物體所受F合恒定且和初速度v0夾角為0°時，物體將做勻加速直線運動或當物體所受F合恒定且和初速度v0夾角為90°時，物體將做平拋運動等等，知道運動情況后，大家還應當畫出物體的運動過程示意圖并根據題目要求結合每種運動的處理方法進行求解。最后大家還要對不同題型進行歸納整理總結，總結的目的是為了觸類旁通。通過以上分析，對于力與運動的題型我覺得可以按以下步驟進行：①對研究對象進行受力分析或運動分析；②畫出受力示意圖或運動過程圖；③根據物體的運動進行列式求解，列式時先寫符號式，最后得出答案并注意單位。

同學們力與運動的關系在高中物理學中占據很大的比重，大家只有牢牢掌握好力學與運動學的基本知識，才能靈活運用牛頓運動定律建立力與各種運動的關系，從而進行解題，而在處理力與運動的關系過程中大家應建立力與運動結構圖，借助圖形牽引它們內在聯系。物理學是一門以實驗為基礎的自然科學，平時還應當多做實驗，多加練習，熟能生巧，勤能補拙，只要同學們努力了，收獲一定會很大，在高考中也就能取得好成績。

參考文獻：

楊文彬.高中物理教材知識資料包[M].北京教育出版社，2011-06.

編輯 李建軍