芻議高中物理力學(xué)解題方法的研究探討

摘 要：在高中物理學(xué)習(xí)中，力學(xué)部分占據(jù)很大的比例，學(xué)好力學(xué)能有效地提高下學(xué)生的物理成績(jī)。本文對(duì)物理力學(xué)的解題方法進(jìn)行了深入的分析，提出了幾個(gè)解題的技巧，希望對(duì)于學(xué)生的物理學(xué)習(xí)有所幫助。

關(guān)鍵詞：高中物理；力學(xué)；解題方法

物理是一門抽象的學(xué)科，很多學(xué)生盡管付出了巨大的努力，但還是很難真正學(xué)好物理，尤其是物理力學(xué)部分，碰到問題更是無從下手。老師在力學(xué)的教學(xué)中也花費(fèi)了大量的時(shí)間精力，但是由于學(xué)生沒有正確的學(xué)習(xí)方法技巧，教學(xué)效果十分不理想，極大的打擊了學(xué)生的自信息，極易使學(xué)生喪失對(duì)物理的學(xué)習(xí)興趣。

一、物理力學(xué)解題步驟

（一）審題理清解題思路

任何題目在做之前，首先要仔細(xì)審題，明白題目考的哪方面的知識(shí)內(nèi)容，題目中給出了什么樣的條件，需要利用到哪些知識(shí)，然后根據(jù)問題對(duì)整個(gè)題目進(jìn)行分析，將學(xué)過的知識(shí)理論巧妙的聯(lián)系在一起，然后找出解題的方法。在審題之后，需要將題目中的信息轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的物理情境，將抽象的題目條件用生動(dòng)的物理情境表達(dá)出來，并轉(zhuǎn)化成物理知識(shí)進(jìn)行解答。

（二）選擇合適的研究對(duì)象

根據(jù)題目中的具體內(nèi)容，選擇合適的研究對(duì)象或者物體系，通常一個(gè)問題僅僅研究的同一個(gè)對(duì)象，但不排除在解題過程中選擇另外研究對(duì)象的可能性。

（三）建立合適的物理模型

物理模型的建立可以幫助理清題目的層次，通常有兩種形式，第一種是對(duì)象模型，可以將研究的物體看成是一個(gè)質(zhì)點(diǎn)，忽略其本身的各種信息，第二種就是運(yùn)動(dòng)模型，可以根據(jù)具體的運(yùn)動(dòng)方式對(duì)運(yùn)動(dòng)過程進(jìn)行分類，比如說勻速圓周運(yùn)動(dòng)、平拋運(yùn)動(dòng)。

（四）選擇使用的概念、定理

根據(jù)建立的物理模型，選擇合適的概念、定理去確定一個(gè)解題的方案，一種問題也許有多種解題方案，可以在各種方案之間進(jìn)行比較，選擇一個(gè)最好的方案。

（五）檢查結(jié)果

對(duì)于得出的結(jié)論進(jìn)行分析驗(yàn)證，檢查其合理性，假如出現(xiàn)問題，可以重新審題，按照解題步驟去發(fā)現(xiàn)解題過程中存在的問題，采取正確的措施去解決。

二、解題方法

（一）準(zhǔn)確使用物理語言

物理力學(xué)解題常常需要畫出相應(yīng)力學(xué)關(guān)系圖形進(jìn)行解題，正確的受力圖分析在解題中有著重要的作用。老師在日常的教學(xué)活動(dòng)中，要時(shí)刻注意自己解題的思路過程，重點(diǎn)講解如何將力學(xué)知識(shí)正確的用圖形表示出來，同時(shí)對(duì)于各個(gè)參數(shù)的表示方式一定要進(jìn)行規(guī)范，比如重力G，力F，力矩M等。在平時(shí)閱卷、批改作業(yè)時(shí)，對(duì)學(xué)生物理語言的不規(guī)范使用一定要明確指出，讓學(xué)生及時(shí)改正，養(yǎng)成良好的物理學(xué)習(xí)習(xí)慣。在給學(xué)生將摩擦力f時(shí)，摩擦力相對(duì)來說比較抽象，學(xué)生很難去理解，老師可以結(jié)合日常的生活情境去進(jìn)行課程的設(shè)計(jì)，比如找一塊粗糙的板、一塊光滑的板，讓學(xué)生分別在上面走一次，當(dāng)走路用的力氣一樣時(shí)，在光滑的地面上走的快，在粗糙的地面上走的慢，讓學(xué)生去思考其中的原因，再引入摩擦力的概念。然后舉一些生活中常見的例子，比如說自行車橡膠帶、傳送帶等，讓學(xué)生對(duì)摩擦力有清晰的了解。

（二）正確理解物理概念

物理力學(xué)不僅僅由牛頓三大定律，還有萬有引力定律、能量守恒定律、動(dòng)量守恒定律，通常力學(xué)的解題不要將這些力學(xué)概念巧妙的聯(lián)系到一起，才能得出正確的答案。假如學(xué)生沒有清楚的區(qū)分清各個(gè)概念，那么在解題時(shí)候不僅不能順利的解題，還有可能因?yàn)槲锢黻P(guān)系的錯(cuò)誤使用導(dǎo)致得出錯(cuò)誤答案。比如給出一個(gè)例題，利用輕質(zhì)桿將一個(gè)質(zhì)量為M半徑為R的大圓環(huán)固定在垂直平面內(nèi)，圓環(huán)上套一個(gè)質(zhì)量為m且可視為質(zhì)點(diǎn)的小環(huán)，小環(huán)從圓環(huán)的頂端自由向下滑動(dòng)，求當(dāng)小環(huán)滑到最底端時(shí)小環(huán)的速度v以及圓環(huán)對(duì)輕質(zhì)桿的拉力。解決這道題不僅僅要使用力的平衡知識(shí)，還需要利用牛頓第二定律以及機(jī)械能守恒定律。小環(huán)從圓環(huán)頂端下降到底部的重力勢(shì)能減少量等于小環(huán)從初速度為0增加到v動(dòng)能的增加量。根據(jù)動(dòng)能守恒定律1/2mv2=mgh，算出小環(huán)的速度，最后再算出拉力。學(xué)生碰到這類型的題往往很難將各種條件與物理定律聯(lián)系到一起，不知道采取哪種定律可以有效地解答問題，老師需要在平時(shí)的教學(xué)中給學(xué)生滲透各種力學(xué)問題的解題思路，可以先根據(jù)給出的條件聯(lián)想與這個(gè)條件有關(guān)的公式，再分析題目選出合適的關(guān)系式，或者先表示出答案的關(guān)系式，再一步步反推未知量，最后解出答案。

（三）增強(qiáng)力學(xué)關(guān)系之間的聯(lián)系性

學(xué)生在進(jìn)行解題時(shí)，一定要發(fā)散自己的思維，不要拘泥于利用公式直接去解題，題目往往考察的是學(xué)生對(duì)各個(gè)公式之間的聯(lián)系能力，所以不會(huì)直接由一兩個(gè)公式就能找出問題的答案，在審清題之后，先整體進(jìn)行力學(xué)分析，再把題中各個(gè)物體獨(dú)立出來去分析，比如最常見的摩擦力問題，光滑的平面上放一個(gè)三角形物體，物體的斜面上放有一個(gè)小的正方體，對(duì)正方體向下滑動(dòng)時(shí)候的受力進(jìn)行分析，不僅要先把正方體和物體當(dāng)成一個(gè)整體分析其受力，還要單獨(dú)針對(duì)正方體和物體進(jìn)行受力分析，才能有效的解決問題。另一種關(guān)于物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的力學(xué)分析，物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)既有勻速運(yùn)動(dòng)，也有勻加速、勻減速運(yùn)動(dòng)，還有變加速運(yùn)動(dòng)，由于物體的受力不同，運(yùn)動(dòng)方式也不同，可以先利用運(yùn)動(dòng)學(xué)定理算出物體的加速度a，再根據(jù)加速度與力的關(guān)系F=ma，從而算出受力，有效解決各類問題。老師在平時(shí)的教學(xué)中，首先要培養(yǎng)學(xué)生的抽象思維，讓學(xué)生可以將題目的條件運(yùn)用簡(jiǎn)單的受力關(guān)系圖表示出來，還要培養(yǎng)學(xué)生物理關(guān)系之間的關(guān)聯(lián)能力，遇到問題可以綜合利用各種物理關(guān)系解決問題，最后老師可以找一些類型相似的題目讓學(xué)生進(jìn)行聯(lián)系學(xué)會(huì)針對(duì)各類問題利用相應(yīng)的解題方式去解決。

（四）掌握物理模型構(gòu)建技巧

在物理解題過程中建立正確的物理模式可以把題目變得簡(jiǎn)單易懂，物理力學(xué)題目多種多樣，建立起合適的物理模型，對(duì)問題的解決起著事半功倍的作用。在建立物理模型時(shí)，可以從這幾個(gè)方面去做，首先就是分析物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，然后對(duì)物體進(jìn)行整體以及部分的受力分析，建立合適的物理模型。老師在平時(shí)的講解中，不要僅僅為學(xué)生講述解題步驟以及答案，將講題的重點(diǎn)放在思維的培養(yǎng)上，教會(huì)學(xué)生分析問題，建立合適物理模型的方法。比如一些求彈簧彈力，彈簧能量損失等問題時(shí)，建立起彈簧振子模型去解決。

（五）學(xué)會(huì)舉一反三

力學(xué)解題非常注重學(xué)生邏輯思維的培養(yǎng)，高中物理題型綜合性都非常高，往往一個(gè)簡(jiǎn)單的題目需要運(yùn)用多種力學(xué)知識(shí)來進(jìn)行解答，以認(rèn)真、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度去分析問題，將問題簡(jiǎn)化解決，可以通過課本上的練習(xí)題進(jìn)行有效的訓(xùn)練，讓學(xué)生在練習(xí)當(dāng)中建立起知識(shí)之間相互聯(lián)系的意識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生舉一反三的能力，更深層次的理解所學(xué)內(nèi)容。

三、結(jié)束語

物理力學(xué)是考試的重點(diǎn)內(nèi)容，老師需要在平時(shí)的教學(xué)中及時(shí)對(duì)力學(xué)問題進(jìn)行總結(jié)歸納，正確規(guī)范學(xué)生對(duì)于物理語言、物理概念的使用，教會(huì)學(xué)生正確的去分析問題、建立合適物理模型解決問題的能力，從而提高學(xué)生的物理學(xué)習(xí)效率，增強(qiáng)學(xué)生物理學(xué)習(xí)的自信心。

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（作者單位：山東省沂水縣一中）