高中物理動力學問題解題方法研究

孟祥偉

【摘要】高中物理學科是學生高中階段的一門重要的課程，動力學知識點在近幾年高中物理教學任務中所占的比重較大，也是每年高考考查的重點，動力學題目考查的物理內容多、范圍廣，學生本身對動力學知識點理解掌握的程度有可能會影響其將來的物理科目考試成績，因此學好物理動力學知識十分重要.本文將對高中物理動力學問題解題方法進行具體討論與分析.

【關鍵詞】高中物理；動力學；解題方法

1 引言

動力學是物理學最重要的領域之一，它是物理學的一部分，也是天文學和物理學等許多技術領域的基礎.動力學關注的是具有速度的物體，雖然高中物理動力學課程學習的只是動力學的入門知識，但它涵蓋了能量守恒定律、牛頓運動定律和其他重要的知識點，主要探討物體運動與影響它們的力之間的關系.在高中階段，物理動力學的解決方案具有一致性，學生掌握了動力學主要內容，能熟知解決并定義解決方案后，無論考題是什么，都能夠游刃有余地解答題目.

2 提取主要信息，確認題目研究對象

物理動力學問題通常會給出兩個或多個相互關聯的物體.有些問題直接給出條件，而另一些問題則在題目中隱藏條件，學生在做題時要格外注意這一點.因此，在解決問題時，學生應首先仔細讀題，這對于如何正確解答題目至關重要.首先，可以使用演繹法來檢查問題.在解決物理動力學問題時，應該首先分析物體的受力條件，并根據題目提供的數據列出與動力學相關的方程式.根據國際單位的公式進行計算[1].回答后，應該分析和評估答案是否正確.在第二次分析題目時，物體的運動過程是相關的.當解決問題時，大腦中形成物體運動的場景，并通過場景評估物體的運動狀態.例如，如果物體處于勻速運動或靜止狀態，然后根據物體的狀態列出方程，可以提高解決問題的效率[2].

3 扎實物理基礎，鞏固知識點

在根據實際教學要求進行高中物理動力學知識綜合運用學習、復習、備考的過程中，不僅要比較扎實地掌握物理基礎知識，還要注重將所學的基礎物理知識合理地應用于物理動力學考題中[3].在物理學科知識綜合訓練學習和本科目的考試中，除了需要考生重點記住物理的一些主要概念定理，還需要學生深刻理解其涵義，以保證在日常解題及考試中能正確地運用重要的公式、定律及概念[4].只有扎實物理基礎并鞏固好知識點，才能真正地鍛煉學生做題的能力以及提高物理學習的水平.

例如 在進行動力學物理概念深入學習及研究分析的過程中，由于部分學生的知識理解能力尚不足，在學習過程中易混淆對運動速度與加速度等一些物理量的基本概念，對上述運動原理的基本了解和分析存在認知偏差，如此，學生在學習新的物理動力學知識時就會相當吃力，在復習所學知識時也會力不從心，從而嚴重影響了學生在進行物理動力學問題時的解題速度，無法做到對其中一些基礎問題快速地進行較為清晰、準確、全面、透徹的解答，最終使得學生的物理成績無法得到有效的提高[5].

在高中物理中，動力學涉及的范圍廣但是難度并不是特別大，學生通過認真學習，對物理定律的了解透徹后都能夠做好物理動力學相關的題目.因此，學生如果想提升物理學習的能力，提高物理問題的解題效率，就需要熟練地掌握解決問題的方法，特別是在動力學的學習過程中，所有的解題思路都在于基礎知識的運用，學生應該掌握解決問題技巧，引入合理的方法對動力對象進行綜合分析和評估，準確繪制受力分析圖[6].

4 應用物理定律解決問題

在高中物理學習中有很多運動相關的定律，這表明運動相關的基礎知識在解決問題時非常重要.

例如 有一個質量為M的圓，使用一根細而輕的桿將圓連接到一個垂直平面，將一個質量為m的小圓作為粒子嵌入大圓中，并使用大圓的最高位置為靜止滑下的基礎，其重力加速度為g.當小圓到達大圓的最低位置時，計算大圓對于桿拉力的大小.這個物理問題涉及動能定理和機械能守恒定律等.因此，只有通過掌握這些規律，熟練掌握和定義物理規律的內涵，才能在盡可能短時間內解決問題，提高解決問題的準確率[7].

學生在接觸高中物理時應該怎樣高效地學習？物理考試所考查的內容對于學生來說通常是在學習過程中遇到過的，學生應該重點掌握好相關知識點，對其進行理解記憶.在模擬高考解題時，讓學生嘗試將所學知識運用到解題的思路和方法當中，這樣能大大提高學生對物理知識的掌握程度，并且能十分熟練準確地解題.高中有關動力學的概念主要包括牛頓運動定律、萬有引力定律、機械能守恒定律、動能定律、動量定律以及動量守恒定律等.一些學習能力處于中下水平的學生不知道這些物理定律具體應用在何種領域，導致解題時沒有底氣.如何根據已知的問題選擇合適的定律？第一，根據物理過程選擇規律；第二，從已知術語中選擇物理定律；第三，從結果中檢查物理定律選擇的合理性.

5 整體法和隔離法在解題中的應用

當動力學題目中涉及兩個或多個運動對象時，需要先確定分析運動對象的特點，定義運動對象及其運動過程，然后考慮整個物質系統是否可以作為一個整體進行系統分析.這被稱為整體法.對整體法的分析避免了整個系統中不同的內部影響之間的直接關聯.它只需要分析整體狀態和對外部數據的影響，可以清晰、簡潔、直接、全面地顯示不同物理量之間的關系.明顯的缺點是無法對系統進行內部分析.

所謂的隔離方法是將材料系統本身與其他類似物體分開，并逐一獨立進行綜合分析.隔離法的基本原理是全面檢查和分析外力、狀態、變化、條件等，與物理系統中和周圍的其他物體或主要物體相互作用，將系統中其他物體的動作轉換為外力.在高中物理動力學的研究和解決過程中，需要根據要求使用整體法和隔離法[8].

在解決動力學問題時，加強解決問題的意識是發展智力、提高能力和提高解題速度的必要條件，要引導學生以有計劃、有針對性地用簡單、漸進和重復的方式進行練習.事實上，非智力因素對物理學科學習的影響更大.因此，在教學中，教師可以根據教材和學生的實際情況來確定教學內容的層次和梯度，以適應學生的智力發展，根據需要教給他們整體法和隔離法的運用方式，為每個學生創造更多的條件，助期夯實物理基礎，使其得到心理滿足.

6 掌握物理問題的相關性

物理學是一門包羅萬象的學科，這門學科的邏輯性很強，為了提高物理動力學解決問題的方法、分析的整體有效性以及現代物理研究的整體科學水平，必須考慮邏輯思維和發散思維之間的相關性.另一方面，在實際物理動力學問題的綜合分析和計算過程中，學生首先要對問題進行整體分析，然后對各個條件進行單獨分析.最后，學生應該厘清解決問題的基本思路，清楚問題中每個獨立對象的基本結構，充分利用現有的理論知識和解題方法來正確解決問題[9].

另一方面，在對物理動力學進行理論分析時，由于大多數物體通常處于靜止狀態，如果它處在特殊運動的物理環境影響下，也可能同時出現勻加速的直線運動或是變加速的直線運動.因此，學生在面對實際情況的物理動力學解題分析時，應該充分綜合利用物理動力學的基礎知識，通過自己對各種物體運動受力影響情況進行的實驗研究，開展物理聯合性動力學的分析.對大多數普通高中生來說，有效的物理思維可以用于當前物理考試中，解決大量物理問題.

因此，在真正的學習和研究過程中，學生應該不斷培養自己獨特的物理相關思維，以便在有限的時間內盡快找到解決問題的規則.在平日的學習中要善于總結各種解決問題的技巧，同時，加強學生對物理公式概念的理解，鍛煉其邏輯思維能力，使他們能夠更好地理解公式的含義，快速準確地將其應用于問題的解決，提高物理動力學概念分析的準確性[10].

7 結語

在解決物理動力學問題時，學生應掌握相關問題的解決技能，例如總結同一類型問題的特點，掌握同一類型的問題解決技巧，并在解題后進行總結，以進一步提高學生的思維能力，提高問題解決的速度和效率.如此，不管面對什么樣的題目都能找到解題的方向，從而快速找到解題的方法，這樣才能提高物理動力學問題解題的正確率和速度.

參考文獻：

[1]史俊峰．高中物理動力學部分的學習方法和解題技巧的思考［J］．高中生學習，2017（12）：151-152.

[2]李同鑫. 視頻分析法與數值建模法在高中物理動力學教學的應用研究[D].鞍山師范學院，2022.

[3]趙鵬飛. 談核心素養下培養學生科學思維能力的有效途徑——以高中物理動力學問題為例[J]. 中學課程輔導（教師通訊），2020，（10）：22.

[4]王盛霖. 圖像法在高中物理動力學問題中的應用[J]. 課程教材教學研究（中教研究），2022，（Z4）：79-81.

[5]巢越. “模型化說題”在高中物理動力學計算題中的應用研究[J]. 教學考試，2021，（22）：35-38.

[6]蘇婕. 高中物理動力學模型之楞次定律的應用——條形磁鐵穿過閉合圓環過程[J]. 科普童話，2020，（23）：137.

[7]趙鵬飛. 談核心素養下培養學生科學思維能力的有效途徑——以高中物理動力學問題為例[J]. 中學課程輔導（教師通訊），2020，（10）：22.

[8]孫玲玲. 從動力學“四定律”角度談高中物理核心素養下學生科學思維的培養[J]. 中學課程輔導（教師通訊），2020，（10）：81-82.

[9]陳雷，董新軍，那長明. 動力學之無動力車——“三新”背景下基于STEAM的高中物理課例[J]. 中學物理，2021，39（23）：32-34.

[10]張金平. 基于微課的高中物理動力學生本課堂的構建研究[J]. 科學咨詢（科技·管理），2020，（03）：180.