曹 偉
(江蘇省泰州市姜堰區蔣垛中學 225503)
在高中物理的學習之中,靈活使用多種方法解答力學問題,可以使得學生在學習期間將復雜的力學分析簡單化,教師在日常的教學之中應當將如何解題作為一個教學重點,在教學之中結合多種方法為學生提供不同的思路,鍛煉學生的物理分析能力與物理思想,提升高中生在物理學習的靈活性與整體水平.
在事物的存在形式之中,靜止與運動是物體存在的兩種形式,但是也沒有完全的靜止與運動,所有的物體狀態都是相對的.高中物理是對物體運動狀態的進一步研究,在這一環節之中,物體的運動狀態受到力的作用,力可以改變原有的運動狀態.因此,在高中物理的力學中,教師要對物體的受力做詳細的講解,讓學生能夠科學正確的分析物體受力情況,從而正確認識自然.高中物理的解題思想有很多,接下來將為讀者介紹“整體法”,通過將物理系統進行整體性的分析進而使得復雜問題簡單化,再對簡單化的整體進行受力分析.整體法是基于自然萬物的本質的一種方法,通過將系統內部的各種聯系、作用等關系相互依賴,從而將多種物體的物體狀態組合起來.

圖1
運用整體法進行物理力學問題的解答,可以將物理的系統整體化、簡單化,而且讓學生形成整體分析與綜合性的思維,讓復雜的物理力學問題變得簡單.例如,在下面的題目之中,“如圖1有兩個a、b帶電的物體,物體的質量分別m,小球的a的電荷量為+2q,小球b的電荷量為-q,已知兩個小球之間的連線是絕緣的,且兩根繩子的長度相等,如圖懸掛a、b兩個小球,并在周圍附有均勻的電場,電場的方向向左,強度為E.若此時兩個小球保持平衡狀態,且細線都處于拉緊的狀態,則兩個小球在平衡時的位置是( )”在這道題目之中,教師要引導學生將兩個小球看成一個整體,然后分析這個整體受到的合力,再通過小球帶的電荷量得出a球向左偏移豎直方向,b球向右偏移豎直方向.
圖像是高中物理的重要組成部分之一,很多題目的展示、狀態的描繪、解答的方式都是通過圖像的方式進行的.教師在高中物理的教學之中,應當指導學生能夠會讀懂圖像、分析圖像、繪制圖像,用圖像的方式呈現物理的相關規律與性質,從圖像的描述中了解物體的動態過程,讓學生在運用“圖像法”期間,建立良好的物理思維模式,讓學生學會用圖解決物理的力學問題.使用圖像法可以解決高中物理學習中的動態平衡、動能問題、速度路程問題等等,這之中還同樣涉及對其他知識點的綜合考察.其中,使用三角圖像分析可以使得動態平衡問題更加清晰明了,讓物體的受力分析全面準確.

圖2
例如,在圖2展示的物體狀態之中,一條繩子通過定滑輪與一個黑球相連接,黑球所接觸的墻面是豎直光滑的,黑球沿著墻壁向上的速度是均勻的.試分析拉力F與墻壁對球的支持力N的關系變化.在上面的題目中,已知光滑的墻壁與勻速兩個關鍵詞,學生可以使用三角平衡的作圖法,讓三個力形成一個閉合的三角形,即重力G、拉力F、支持力N,然后通過一點將這三個力展示在一個圖上,利用數學的思想對力進行整合與分析,從而可以得到,當繩子拉動著黑球不斷變化時,拉力與支持力隨之變化,且為逐漸增大的變化.
上述中提到了使用整體法進行物理力學問題的解答,整體法作為分析復雜物理問題的第一步尤為關鍵,將物理問題整體考慮達到一定的效果.同樣,在整體分析之后還需要對系統進行逐個分析,知道系統中每一個物體的具體受力分析.這時就用到了“隔離法”,隔離法將重點分析物理力學問題中內部受力的問題,將被隔離的部分運動狀態與受力進行分類討論分析,完整解決高中物理中的力學問題,養成一定的解題答題規范與思路.
例如,在一水平面上有兩個質量均為m的物體A、B,兩個物體緊緊靠在一起,在某一時刻給這兩個物體水平相反的作用力:F1與F2,且F1大于F2,請問,B球所受到的F1的作用力是多少?在這一個題目之中,問題并未涉及整體的某個力,而是具體問B球的受力為多少,這時整體法顯然不適于這道題目,選用隔離法進行分析可以求得每一個球的具體受力,從而解決這一類型的問題.教師在高中物理的解題之中,應當幫助學生樹立良好的習慣于思維,讓學生遇到受力分析的問題時能夠有清晰的思路.
力學是高中物理學習的重要組成部分,其貫穿高中物理的整個學習階段.在力學問題解答的過程中,教師應當重視與學生分享力學問題的解答方法,讓學生在掌握方法的基礎上多加練習與思考,能夠熟練運用整體法、隔離法、圖像法等多種方法,提高學生在力學題目解答的水平,讓學生在物理學習中擁有良好的解題能力與習慣.