高中物理常用解題思想的應用教學

摘 要：高中物理蘊含有很多的解題思想.本文結合具體案例探討模型思想、數形結合思想、微元思想、對稱思想、在解題中的應用，使學生親身感受解題思想的具體應用過程，指引其以后更好的解題.

關鍵詞：高中物理;解題思想;應用;教學

中圖分類號：G632????? 文獻標識碼：A????? 文章編號：1008-0333（2021）36-0056-02

將解題思想用于解題中可少走彎路，迅速找到解題思路，提高解題效率，因此，高中物理教學中應將解題思想納入教學的重點，尤其結合具體習題，做好常用解題思想的應用講解，使學生掌握相關解題思想的應用細節，啟發學生以后更好的解題.

一、模型思想的應用教學

高中物理涵蓋很多的模型，如輕桿（繩）速度分解模型、人船模型、子彈打木塊模型等.解題中應用這些模型，可使學生少走彎路，迅速的找到正確的解題思路，保證習題的正確解答.

如圖1所示，有一沿水平方向做勻速直線運動的半徑為R的半圓柱體，半圓柱面放置一根只能豎直方向運動的豎直桿，在豎直桿未達到半圓柱體的最高點之前（? ）.

A.半圓柱體向右勻速運動時，豎直桿向上做勻減速直線運動

B.半圓柱體向右勻速運動時，豎直桿向上做減速直線運動

C.半圓柱體以速度v向右勻速運動，豎直桿向上的運動速度為vtanθ

D.半圓柱體以速度v向右勻速運動，豎直桿向上的運動速度為vsinθ

該題目靈活考查了輕桿速度分解模型，圓柱體向右運動使得AO繞O點逆時針轉動，并且向上推動A點，使豎直桿向上運動.由桿的速度分解模型可知，以O點為研究對象時v1sinθ=vA，而A點的速度即為豎直桿的速度，即，v1cosθ=v，則vA=vtanθ.豎直桿達到半圓柱體的最高點之前θ變小，由三角函數知識可知，BC兩項正確.

二、數形結合思想的應用

數形結合思想是一種重要的思想.對于部分高中物理學習而言，采用常規的解題思路不易理解，解題難度較大，如畫出相關的圖形，能夠直觀的展示相關參數的變化，運用所學物理知識順利求解.

如圖2甲， A、B為粗糙絕緣水平面上相距為6L的兩點.在兩點點分別固定電量不同的正電荷，其中B處電荷的電荷量為+Q，對應的坐標關系如圖2乙所示.AB連線之間電勢φ與位置x之間的關系如圖所示.其中x=L為圖線的最低點且x=0處的縱坐標φ=25φ063，其余點的電勢已標注在圖中.將一可視為質點質量為m，電量為+q的帶電物體靜止放在x=-2L的C點，物塊隨即向右運動，若其剛好能到達x=2L點，則A點電荷電荷量以及水平面間的動摩擦因數μ為（? ）.

A.+4Q、qφ014mgL??? B.+4Q、qφ07mgL

C.+3Q、3qφ014mgLD.+3Q、2qφ07mgL

該題將圖象與靜電場知識相結合，需要學生能夠搞清楚圖象變化表示的含義，透過現象看本質.解答該題需要從給出的圖象中由圖，提煉出有用信息，對學生的讀圖能力具有一定要求.在x=L電勢最低，切線為零，表明合場強為零，則由kQAr2A=kQBr2B，解得QA=+4Q.另外，由圖2乙可知從x=-2L到x=2L的過程中電勢先降低后升高，對于正電荷而言電場力先做正功后做負功.以整個運動過程為研究對象，由動能定理可得：qU-μmgs=12mv02-0，U=φ0-3φ07，s=4L，聯立解得，μ=qφ07mgL，選擇B.

三、微元思想的應用教學

微元思想在高中物理中時有考查.對于一些研究對象無法直接運用物理定律進行解答時可將其劃分成若干微元.以微元為研究對象，便可使用高中階段所學的物理知識求解.教學中應為學生灌輸這一思想，使學生理解微元思想的本質，把握運用微元思想解題的思路以及細節，并示范微元思想在解題中的應用，提高學生運用微元思想解題的意識.

如圖3，一半徑為R的導電圓環處于某一發散的磁場中，環面的對稱軸MN為豎直方向，該磁場中與圓環相交的磁感線反向延長線交于對稱軸上的某點，磁感線與對稱軸成θ角，圓環上各點的磁感應強度B大小相等，若圓環上通有如圖所示的電流I，則導電圓環受到的安培力方向及大小為（? ）.

A.豎直向上，2BIR? B.豎直向上，2πBIRsinθC.豎直向下，2BIRD.豎直向下，2πBIRsinθ

習題中涉及的磁場是發散的，而且導電體并不是直導線，因此，無法直接套用安培力的計算公式，此時可考慮使用微元法進行分析.對整個圓環而言，水平分力平衡，因此，導電圓環受到安培力的方向豎直向上.F豎=F安sinθ=BIΔlsinθ.則整個圓環受到的安培力F=BIsinθ（Δl1+Δl2+Δl3+…+Δln），又∵Δl1+Δl2+Δl3+…+Δln=2πR，則F=2πBIRsinθ，因此，B項是正確的.

四、對稱思想的應用教學

對稱思想是高中物理中常用的思想，尤其在分析運動學、電學相關習題時，運用對稱思想既能很快的找到解題思路，又能簡化計算過程，提高解題正確性.教學中為學生講解對稱思想，給學生留下大致的印象，而后圍繞學生所學設計相關問題，及時組織學生進行訓練，使其掌握對稱思想應用技巧.

如圖4所示，M、N為真空中的兩根完全相同的均勻帶正電絕緣棒，所帶電荷量相同，且平行正對放置，兩棒中點分別為O1、O2，a、b、c、d、e為O1O2連線上的六等分點，a處固定一帶正電的點電荷.c、d兩處的場強大小均為E0，方向相反，則b處的場強大小為（? ）.

A.E0? B.13E09? C.23E09? D.49E09設六等分點之間相距為r，根據已知條件可知：在c點E0=kQ（2r）2，在d點E0=E-kQ（3r）2，則E=13E09，方向向左.由對稱性可知，b點的合場強為13E09，方向向右，因此，b點的場強大小為Eb=E+kQr2=13E09+4E0=49E09，D項正確.

解題思想是對解題思維的濃縮，用于解題中可獲得事半功倍的效果，因此，高中物理教學中應意識到解題思想發揮的重要作用，結合自身教學經驗，做好物理解題中常用思想的總結，結合具體教學內容，為學生認真灌輸相關理論，尤其做好相關習題的篩選，注重解題思想的應用講解，加深學生對解題思想理解的同時，掌握相關的應用技巧以及注意事項.

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[責任編輯：李 璟]

收稿日期：2021-09-25

作者簡介：丁金龍（1971.1-），男，大學，中學高級教師，從事高中物理教學研究.