高中物理解題教學策略的研究

摘" 要：高中物理解題是提高學生物理學科能力、培養學生科學思維的重要手段.文章首先分析了物理解題的基本思路和常見題型，然后針對選擇題、實驗題等不同題型提出了相應的解題策略，最后總結物理解題教學的建議，以供高中物理教學參考.

關鍵詞：高中物理；解題教學；策略研究

中圖分類號：G632""" 文獻標識碼：A""" 文章編號：1008-0333（2024）18-0098-03

收稿日期：2024-03-25

作者簡介：張錦昌（1975.10—），男，福建省龍巖人，本科，中學一級教師，從事高中物理教學研究.

物理學科注重培養學生運用物理知識分析和解決問題的能力.高考物理試題涉及力學、熱學、電磁學、光學、原子物理等多個領域，題型多樣，綜合性強.掌握科學的物理解題方法和策略，對于提高物理成績至關重要.文章通過對高考真題的解析，探討行之有效的物理解題教學策略.

1" 物理解題的基本思路

明確物理概念和規律，解題時需要準確理解和運用物理學的基本概念，如質量、速度、力、能量等，以及牛頓運動定律、能量守恒定律、動量守恒定律等物理規律.理清題目條件，把握關鍵信息，仔細閱讀題干，弄清已知量和未知量，分析物體的運動狀態、受力情況等.解題時要抓住問題的本質，避免被題目中的次要信息干擾，合理假設，建立物理模型，如理想狀況下的平拋運動、勻速圓周運動等.運用物理定律列出方程求解，根據建立的物理模型，選取合適的坐標系，應用牛頓運動定律等列出控制方程，結合初始條件和邊界條件進行求解，得出物理量的表達式或數值.解題時要注意分析物理量之間的函數關系，靈活選取獨立變量以簡化計算.分析結果的合理性，對計算結果進行驗算，看是否滿足題設條件，有無單位錯誤.

2" 單選題的解題策略

例1" 牛頓認為物體落地是由于地球對物體的吸引，這種吸引力可能與天體間（如地球與月球）的引力具有相同的性質，且都滿足.已知地月之間的距離r大約是地球半徑的60倍，地球表面的重力加速度為g，根據牛頓的猜想，月球繞地球公轉的周期為（" C" ）.

A.30πrg""" B.30πgr

C.120πrgD.120πgr

解析" 設地球半徑為R，由題知，地球表面的重力加速度為g，則有mg=GM地mR2

月球繞地球公轉有

GM地m月r2=m月4π2T2r

r=60R

聯立有

T=120πrg

面對此類綜合性物理題目，要學會畫示意圖，根據題意標注已知物理量如地球半徑R、地月距離r等，這有助于理清題意，構建物理模型.本題需協同運用萬有引力定律和向心力公式這兩個物理規律，列方程時注意選取合適的物理量作為未知量，通過聯立方程消去不需要的量，得到所求物理量之間的關系.在求解過程中，注意分析題設條件的特點，選項均以g的倍數形式給出，用g表示T，通過指數比較快速確定正確選項，避免繁瑣的數值計算.解題時，根據題干信息快速調用恰當的物理規律，并能把數學表達式與實際問題相對應.重視“無量綱分析”方法，養成用倍數或比值形式表示物理量的習慣，這種定性或半定量分析的思路，不僅能簡化計算，也能加深對物理規律的理解［1］.

3" 多選題的解題策略

例2" 一定質量的理想氣體，初始溫度為300 K，壓強為1×105 Pa.經等容過程，該氣體吸收400 J的熱量后溫度上升100 K；若經等壓過程，需要吸收600 J的熱量才能使氣體溫度上升100 K.下列說法正確的是（" AD" ）.

A.初始狀態下，氣體的體積為6 L

B.等壓過程中，氣體對外做功400 J

C.等壓過程中，氣體體積增加了原體積的14

D.兩個過程中，氣體的內能增加量都為400 J

解析" C．令理想氣體的初始狀態的壓強，體積和溫度分別為

p1=p0，V1=V0，T1=300 K

等容過程為狀態二

p2=？，V2=V1=V0，T2=400 K

等壓過程為狀態三

p3=p0，V3=？，T3=400 K

由理想氣體狀態方程可得

p1V1T1=p2V2T2=p3V3T3

解得p2=43p0，V3=43V0

體積增加了原來的13，C錯誤；

D．等容過程中氣體做功為零，由熱力學第一定律

ΔU=W+Q=400 J.

兩個過程的初末溫度相同即內能變化相同，因此內能增加都為400 J，D正確；

AB．等壓過程內能增加了400 J，吸收熱量為600 J，由熱力學第一定律可知氣體對外做功為200 J，即做功的大小為

W=p043V0-V0=200 J

解得V0=6 L

面對熱力學綜合題，明確已知量和未知量，區分不同的熱力學過程.本題給出氣體的初始狀態參數以及兩種不同過程的溫度變化等信息，要求判斷四個選項的正誤.根據題設條件，利用理想氣體狀態方程，求解不同狀態下的物理量.如等容過程中，體積不變，而壓強和溫度成正比；等壓過程中，壓強不變，體積與溫度成正比.善于用字母表示物理量，列出方程，這樣簡化計算，避免中間結果的舍入誤差.在分析選項時，注意等容過程和等壓過程的特點.等容過程中，氣體體積不變，不對外做功；而等壓過程中，氣體要對外做功［2］.由于兩個過程的初末狀態相同，根據熱力學第一定律，氣體的內能增加量也相同.對于數值計算，注意單位的統一和換算，估算結果的量級，檢查是否符合物理意義.在備考階段，考生要加強基礎知識的鞏固和綜合能力的提升.通過總結各種典型問題的解題思路，歸納解題技巧和方法，提高解題效率［3］.

4" 綜合題的解題策略

例3" 電磁炮滅火消防車（圖1）采用電磁彈射技術投射滅火彈進入高層建筑快速滅火.電容器儲存的能量通過電磁感應轉化成滅火彈的動能，設置儲能電容器的工作電壓可獲得所需的滅火彈出膛速度.如圖2所示，若電磁炮正對高樓，與高樓之間的水平距離L=60 m，滅火彈出膛速度v0=50 m/s，方向與水平面夾角θ=53°，不計炮口離地面高度及空氣阻力，取重力加速度大小g=10 m/s2，sin53°=0.8.

（1）求滅火彈擊中高樓位置距地面的高度H；

（2）已知電容器儲存的電能E=12CU2，轉化為滅火彈動能的效率η=15%，滅火彈的質量為3 kg，電容C=2.5×104μF，電容器工作電壓U應設置為多少？

答案：（1）60 m；（2）U=1 0002 V

解析" （1）滅火彈做斜向上拋運動，則水平方向上有L=v0cosθ·t

豎直方向上有H=v0sinθt-12gt2

代入數據聯立解得H=60 m

（2）根據題意可知Ek=ηE=15%×12CU2

又因為Ek=12mv20

聯立可得U=1 0002V

這是一道應用斜拋運動和電磁學知識的綜合題.明確題目中的已知量和未知量，將電磁炮滅火的實際問題抽象為物理模型.滅火彈的運動可看作是斜拋運動，炮口到地面的高度可以忽略不計；電容器儲存的電能轉化為滅火彈的動能，需要用到電磁學知識.對于第（1）問，利用斜拋運動的位移公式，分別列出水平方向和豎直方向的位移方程，消去時間變量，解出滅火彈擊中高樓時距地面的高度.第（2）問涉及電容器儲能和能量轉化效率的計算.先根據電容器儲能公式，用電容和電壓表示儲存的電能，再由動能公式，結合已知的滅火彈質量和速度，列出動能的表達式.根據能量轉化效率的定義，列出電能和動能的關系式，解出電容器的工作電壓［4］.

5" 物理解題教學的幾點建議5.1" 加強基礎知識教學

教師要系統地講解物理學的基本概念、定律和公式，幫助學生構建完整的知識體系.在教學中，要注重概念的理解，而不是死記硬背.通過舉例、類比、演示等方式，幫助學生理解物理概念的內涵和外延.重視概念間的聯系，引導學生將零散的知識點串聯起來，形成網狀的知識結構.

5.2" 培養科學的思維方式

物理學是一門注重邏輯推理和創新思維的學科.在教學中，教師需要引導學生養成科學的思維方式，如分析問題、抽象建模、演繹推理、歸納總結等.鼓勵學生獨立思考，不要滿足于死板地套用公式和模板.通過設置開放性問題，鼓勵學生提出不同的解題思路；通過小組討論，促進學生的思維碰撞；通過反例分析，培養學生的批判性思維.

5.3" 引導學生掌握物理解題的基本方法和策略

在教學中教師有意識地引導學生掌握這些方法，如畫示意圖、列方程式、分析特殊條件、驗算結果等.通過舉例說明，演示解題的完整過程；通過對比不同的解法，分析其中的優劣；通過歸納總結，提煉出一般性的解題策略.注意培養學生的解題技巧，如快速估算、換元法、圖像法等，這些技巧能提高解題的速度和準確率.

5.4" 進行針對性訓練

物理解題需要大量的練習和積累.教師要根據學生的實際水平，進行針對性的訓練.通過分層教學，對不同層次的學生提供不同難度的練習；通過專題訓練，幫助學生突破薄弱環節；通過模擬考試，檢驗學生的學習效果.在訓練中，要引導學生及時總結解題經驗，歸納常見的題型和解題思路，形成自己的解題策略.注重解題過程的反思，分析失誤的原因，吸取經驗教訓.

6" 結束語

通過分析高考真題看出，物理解題需要扎實的基礎知識、嚴密的邏輯推理、靈活的思維能力.教師應加強基礎知識教學，培養科學思維，引導掌握解題方法，注重實驗能力培養.學生應勤于思考，善于總結，多做練習，在解題中提高物理學科素養.

參考文獻：［1］

王習元.高中物理選擇題的解題技巧［J］.數理天地（高中版），2024（08）：38-40.

［2］ 鐘運華.高中物理解題的定勢思維形成原因和對策分析［J］.數理天地（高中版），2024（08）：12-13.

［3］ 沈金賢.基于高中物理大概念教學下的解題能力思考［J］.數理化解題研究，2024（09）：94-96.

［4］ 王建榮.高中物理教學中學生解題能力的培養探究［J］.學周刊，2024（09）：73-75.

［責任編輯：李" 璟］