高中物理力學(xué)綜合題的處理技巧探究

王 玲

(晉江市首峰中學(xué) 福建泉州 362246)

高中物理力學(xué)綜合題處理技巧多種多樣，教學(xué)實(shí)踐中，教師既要注重技巧的傳授，又要引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的解題意識(shí)，鼓勵(lì)學(xué)生多進(jìn)行試題類型總結(jié)，掌握不同力學(xué)綜合題類型解題規(guī)律以及處理技巧，迅速?gòu)念}干中找到解題突破口，做到高效、正確解題。

一、運(yùn)用數(shù)學(xué)方法處理力學(xué)綜合題

眾所周知，物理是一門與數(shù)學(xué)聯(lián)系密切的科目，很多物理試題的順利解答離不開數(shù)學(xué)知識(shí)支撐，尤其部分力學(xué)綜合題采用物理方法進(jìn)行處理可獲得事半功倍的解題效果。一方面，為學(xué)生講解解答高中物理力學(xué)綜合題的常用數(shù)學(xué)方法，提高學(xué)生數(shù)學(xué)方法應(yīng)用意識(shí)，包括方程法、比例法、數(shù)列法等。另一方面，結(jié)合具體例題，為學(xué)生講解數(shù)學(xué)方法的具體應(yīng)用，使學(xué)生感受數(shù)學(xué)方法應(yīng)用過(guò)程，使學(xué)生掌握數(shù)學(xué)方法應(yīng)用技巧，能夠根據(jù)實(shí)際情況靈活應(yīng)用數(shù)學(xué)方法。

圖1

例1，如圖1，一小球被水平拋出，并剛好擊中距拋出點(diǎn)水平距離為x的A點(diǎn)。若拋出的高度可自由調(diào)節(jié)，為保證擊中A點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能最小，則拋出點(diǎn)和地面的高度為( )

二、借助物理模型處理力學(xué)綜合題

高中物理涉及很多力學(xué)模型，如子彈模型、人船模型、彈簧模型等，借助常見模型規(guī)律分析力學(xué)綜合題可降低解題難度，提高解題效率與正確率。一方面，為學(xué)生梳理常見物理模型，使學(xué)生加深對(duì)不同模型的認(rèn)識(shí)與理解，鼓勵(lì)學(xué)生嘗試推導(dǎo)不同模型的結(jié)論，為靈活應(yīng)用在解題中做好鋪墊。另一方面，創(chuàng)設(shè)經(jīng)典問(wèn)題情境，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)模型進(jìn)行解答，并給予解題中的指導(dǎo)，保證其正確解答，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)成就感與自信心。

圖2

例2，如圖2所示，一勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧上端固定在一傾角為θ的光滑斜面上。下端連接一質(zhì)量為m的小球。求被和斜面垂直的擋板A擋住，此時(shí)彈簧未發(fā)生形變。若A以加速度a(a

該題目屬于斜面彈簧模型。解答該題目時(shí)需要掌握這一模型的

三、采用物理圖像處理力學(xué)綜合題

高中物理力學(xué)中涉及較多物理圖像，如力與時(shí)間圖像、速度時(shí)間圖像、位移時(shí)間圖像等。部分力學(xué)綜合試題采用傳統(tǒng)方法解答過(guò)程復(fù)雜、難度較大，如使用物理圖像可方便求解。一方面，圍繞教學(xué)內(nèi)容對(duì)學(xué)生多加訓(xùn)練，使學(xué)生把握讀圖的重點(diǎn)知識(shí)，如明確橫軸、縱軸交點(diǎn)及斜率的意義等，不斷提高學(xué)生的讀圖、識(shí)圖、繪圖能力。另一方面，優(yōu)選有代表性的力學(xué)綜合習(xí)題，鼓勵(lì)學(xué)生運(yùn)用物理圖像進(jìn)行求解，培養(yǎng)學(xué)生物理圖像解答力學(xué)綜合題的意識(shí)與習(xí)慣。

例3，列車A以速度v向前行駛，司機(jī)突然發(fā)現(xiàn)在前方距離x處有另一列車B正沿著相同方向以較小速率u(u

圖3

四、借助能量觀點(diǎn)處理力學(xué)綜合題

解答力學(xué)綜合題時(shí)，不少學(xué)生習(xí)慣運(yùn)用運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)，雖然能夠求解出結(jié)果，但對(duì)部分情境較為復(fù)雜的力學(xué)綜合題，采用運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)解題難度較大。因此，一方面，可引導(dǎo)學(xué)生借助能量觀點(diǎn)，靈活運(yùn)用所學(xué)的定理、定律解題，如動(dòng)能定理、動(dòng)量定理以及機(jī)械能守恒定律、動(dòng)量守恒定律等。另一方面，通過(guò)能量觀點(diǎn)的應(yīng)用講解，使學(xué)生感受能量觀點(diǎn)解題的簡(jiǎn)捷之處，給予學(xué)生良好的解題指導(dǎo)。

圖4

例4，如圖4，一斜面的傾角為θ=30°，固定在地面上。一細(xì)繩分別和甲乙兩物體相連跨過(guò)光滑、半徑很小的定滑輪。其中斜面上連線平行于斜面，乙物體和豎直方向成α=60°角，懸空。

同時(shí)釋放兩物體，乙會(huì)在豎直平面內(nèi)振動(dòng)，當(dāng)經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)與最低點(diǎn)時(shí)，甲在斜面上剛好未滑動(dòng)。已知m=1 kg，g=10 m/s2。求甲物體的質(zhì)量以及斜面對(duì)甲的最大靜摩擦力。

該題目創(chuàng)設(shè)的情境復(fù)雜，具有一定難度，解題時(shí)需要認(rèn)真審題，找到題目中的隱含條件，即，“當(dāng)經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)與最低點(diǎn)時(shí)，甲在斜面上剛好未滑動(dòng)”，進(jìn)行正確的受力分析，同時(shí)，利用能量方面的知識(shí)進(jìn)行求解。解題時(shí)可設(shè)甲物體的質(zhì)量為M，所受的最大靜摩擦力為f。乙物體在最高點(diǎn)時(shí)繩子的彈力最小為T1，在最高點(diǎn)時(shí)彈力最大為T2。

當(dāng)乙物體在最高點(diǎn)時(shí)，對(duì)甲物體有：Mgsinθ=f+T1，對(duì)乙物體有：T1=mgcosα。

乙物體從最高點(diǎn)至最低點(diǎn)的過(guò)程中運(yùn)用動(dòng)能定律得：?聯(lián)立以上各式可得?

五、結(jié)論

高中物理力學(xué)綜合題難度較大，對(duì)學(xué)生的綜合能力要求較高，為使學(xué)生順利解答這一重要題型，在測(cè)試中取得理想成績(jī)，教師應(yīng)做好試題處理技巧講解。本文通過(guò)研究得出以下結(jié)論：

(1)受力分析是解答力學(xué)綜合題的基礎(chǔ)，教師應(yīng)傳授受力分析方法與技巧。同時(shí)，做好牛頓定律的講解，使學(xué)生牢固記憶，深刻理解運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，更好的靈活應(yīng)用。

(2)立足具體力學(xué)綜合題，講解習(xí)題處理技巧，包括數(shù)學(xué)方法、物理模型、物理圖像、能量觀點(diǎn)等，幫助徹底攻克這一學(xué)習(xí)的難點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)解題能力以及學(xué)習(xí)成績(jī)的提升。