高中物理相對運動方法解題的思考

摘要：高中的物理課程是對初中知識的延伸，難度上有所拓展，題型也更活，有些知識具有很強的邏輯性，例如光學、力學與電磁場等。我們常常被其中的關聯性所困擾，找不到學習的竅門。本文中，我將帶領大家探尋新的相對運動解題方法，旨在完善解題思路，提升學習質量。

關鍵詞：高中物理；運動方法；解題

一、 前言

在高中的課程中，物理是最為重要的科目之一，也是培養我國理科人才的重要基礎。高中物理課所學習的運動內容都較為基礎、簡單，雖然很少涉及抽象性的內容，但由于受到公式與參照物等因素的影響，我們在解題過程中往往會進入到誤區當中，此時，我們可以選擇兩個以上的運動物體作為參考系，從多個角度簡化解題過程。

二、 高中物理相對運動相關例題分析

（一） 相對運動相關內容綜述

相對運動是指一個運動相對于另一個物體而言，位置隨時間發生改變，此時便可視為該物體處于相對運動的狀態。若兩者間的位置并未隨時間而改變，則該物體即為相對靜止的狀態。靜止與運動兩者是相對的概念，在觀察過程中必須有參照物作為依據，例如，一棟房子的面前經過了一輛火車，從房子的角度看去，火車的位置發生了改變，則火車處于相對運動的狀態；而從火車的角度看，房子的位置也隨著時間發生了改變，因此房子也處于相對運動的狀態。再比如，火車中的人與房屋都處于相對運動的狀態，但若將火車作為參照物，則人就成了靜止狀態，由此可見參照物、時間與速度等都會對相對運動產生一定的影響。當我們要選擇一個運動的物體作為參考系時，需要考慮到除了運動時間以外的其余物理量，即速度矢量、位移矢量、加速度矢量等，這便是利用物理相關術語對上文的內容重新進行了一番闡述。相對運動的描述是建立在相對運動的性質基礎上的，通過確定速度矢量、位移矢量以及加速度矢量間的大小變化情況，來明確三者間的關系，最終判斷物體是否處于相對運動狀態。

（二） 例題一

假設在一段平直的高速公路上，一輛私家車正在以 10m/s 的速度行駛，他的正前方突然出現一輛摩托車以 4m/s 的速度向同一個方向勻速直線行駛，此時，私家車立即關閉油門做加速度大小為6m/s的勻減速運動，私家車恰好碰不上摩托車，請問關閉油門時私家車與摩托車相距多遠。

解析：此題中，出現了私家車與摩托車兩個運動的物體，我們將摩托車作為參考系，取摩托車運動的方向為正方向，則私家車的運動速度為v0=v私-v摩=（10-4）m/s=6m/s，私家車的加速度為a=a私-a摩=-6m/s，由于私家車與摩托車行駛在同一水平直線上，因此私家車相對摩托做勻減速直線運動，當摩托車與私家車相遇時，即減速到0時，私家車所行駛的距離就是其關閉油門時與摩托車間的距離。因此用v21-v20=2ax，x=（v21-v20）÷2a，即（0-62）÷2×（-6）m=3m，最終得出私家車關閉油門時與摩托車相距3m。

（三） 例題二

將物體S從某一高處以5m/s的速度拋下，并在同一時間也以5m/s的水平速度拋出另一個物體Q，S與Q間用一條長為100m的材質很輕的細繩相連接，阻力忽略不計，請問多長時間繩子會被拉直。

解析：在該題中，由于S與Q兩個物體并不在一條直線上運動，因此我們常常會利用數學的數形結合思想、三角函數關系以及運動的合成的方法來進行該到題的解析，但實際上兩種方法都不夠簡單，筆者嘗試用相對運動的方法求解，發現短短兩步就能夠求得結果。

假設以物體S作為參照系，Q與S的重力加速度都為0，而兩者的初始位置相重合，因此Q相對于S來說做的是勻速直線運動，當Q的相對運動位移為100m時，繩子被拉直，只要求出運動的時間即可。因此可列出公式v相=v2S+v2Q=52m/s，t=lv相=10052s=102s，此時繩子剛好拉直。若將Q作為參照物，則將S作為參照物只是將角度改變一下而已，其他解題思路大致相同。

三、 物理相對運動學習的幾點建議

1. 靈活的運用知識：在學習過程中，我發現女生在抽象思維的建立上較男生差，有很大一部分女生對于物理學科不感冒，因此在記憶公式的時候大都采用死記硬背的方法，筆者認為這是十分不利于物理知識的學習的。理科知識重在理解，單單只是將公式與定律爛熟于心，到實際解題時還是不能靈活的運用。高中物理的公式、定律非常之多，單純的背誦只怕會記混，因此，大家在學習的過程中應當重視公式的靈活運用，在牢記定律的基礎上多做題、多探討，形成良好的解題思維與習慣，才能夠真正的提升自己的解題水平。

2. 注重抽象思維的培養：筆者在最初接觸物理知識的時候，也無法快速的適應，這主要源于物理知識的抽象性，數學雖然也具備抽象化特征，但數形結合等理念的滲透使得學生有了緩沖的機會。物理學科的抽象性使得大家在學習起來十分費力，因此加強對抽象思維的培養也是十分重要的。物理學科是建立在具象事物上的抽象思維，我們可以抓住具象事物的特征，將課程內容盡量簡化，或通過鍛煉自身的整體思維、發散思維以及逆向思維等，不斷的提升解決物理問題的能力。知識聯想能力可以幫助我們將問題抽絲剝繭，將整體拆開，利用多元化的知識去解題。例如，電學與力學的知識都相對抽象，每道題都可能涉及大量的知識點，我們不妨將問題拆解成多句話，從每句話中獲取一個知識點，如此一來，解題便有了突破口，正確的答案也就呼之欲出了。

四、 結語

以上內容都是通過筆者的親身經歷與長期積累中得出的結果，筆者認為，高中物理雖然抽象，但并不代表學不會，學習過程中，我們應當樹立起堅定的決心與恒心，有目標的進行學習，搭配有效的學習手段，定能夠披荊斬棘，迎難直上。

參考文獻：

[1]丁小鋒.試論高中物理教學中學生解題能力的培養[J].新校園（中旬），2016，（12）：66.

[2]張若琪.高中物理動態平衡問題的解題方法探析[J].學園，2017，（5）：79-80.

作者簡介：

姚興雨，河北省邢臺市，邢臺市第三中學。endprint