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若從知識結(jié)構(gòu)的角度對高中物理教材知識進(jìn)行分類,其中除了包含光、熱、電之外,還囊括了力學(xué)部分.通過多年的教學(xué)實踐發(fā)現(xiàn),學(xué)生在解答力學(xué)部分的知識點時往往最困難,但是每年的高考理綜題型中,力學(xué)又占到了相當(dāng)大的分值.一直以來,高考理綜命題組,都熱衷于以力學(xué)綜合題考查學(xué)生分析問題的能力.針對學(xué)生在解決力學(xué)綜合題上的困難,許多教師也感到無能為力.
歷年的高考理綜題型,在大多數(shù)情況下,壓軸題都是力學(xué)問題或者是與力學(xué)息息相關(guān)的問題,力學(xué)在整個高考物理中既是基礎(chǔ)部分,又是核心部分.現(xiàn)階段,力學(xué)所占分值比例正呈現(xiàn)出逐年提高的趨勢.其實理科類的知識點,都具有一定的規(guī)律,只要找準(zhǔn)規(guī)律,就能解決所有問題.
一、認(rèn)真審題,弄清題意
在解答高中物理力學(xué)題時,特別是綜合題,一定要認(rèn)真審題,仔細(xì)分析題目.在收集題目信息時,通過審題才能知曉題目中的已知條件,才能對題目中的物理過程了解透徹.在審題過程中,需注意以下兩點:
首先,要挖掘出題目中的隱含信息.在對物理力學(xué)綜合題審題時,一定要用文字、符號或者圖標(biāo)、數(shù)據(jù)等有序地記錄題目中的有用信息,并分析與推理記錄的信息,找出其中有用的.一般而言,在高中物理力學(xué)綜合題中,往往都會直接體現(xiàn)出一些已知條件,但是一些間接條件還是具有一定的隱蔽性,而這些隱藏的間接條件卻又是解題的關(guān)鍵所在.針對這些隱含條件,我們可以先分析其中的關(guān)鍵語句,也可以對其中的附圖和所設(shè)的物理模型展開重點分析,題目所述的物理現(xiàn)象和題目所求處常常都包含了一些隱藏信息,因此一定要重視題目中的關(guān)鍵字句和相關(guān)附圖,注意每一個細(xì)節(jié)之處,并多角度地分析題目中的信息,運用聯(lián)想和理論分析的方法,轉(zhuǎn)化隱含條件.
其次,要注意分析物理過程.所謂的物理過程,就是物理現(xiàn)象或事實發(fā)生的開始,中間以及結(jié)尾等完整的經(jīng)歷.在對力學(xué)綜合題進(jìn)行審題時,題目中的物理過程是必須要弄明白,同時要明確這一物理
過程能夠進(jìn)行的條件以及運動的性質(zhì)等,著重把握好過程中的變量與不變量或關(guān)聯(lián)量中的一些等量關(guān)系.只有清楚了這些,解題思路才會更加清晰.
二、分析過程,構(gòu)建模型
物理是一門對物質(zhì)運動的一般規(guī)律與物質(zhì)基本結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究的學(xué)科.在解答力學(xué)綜合題時,除了要認(rèn)真審題外,還要對過程仔細(xì)分析,找出題目中所包含的信息,進(jìn)而將一道大的力學(xué)綜合題分解為幾個小的部分,解答起來更加容易.在解答時,要注意構(gòu)建物理模型,如構(gòu)建人船模型,是對平均動量守恒求位移方法的應(yīng)用與延伸;機械能守恒在單擺的擺動中得以滿足.學(xué)生對物理模型的合理構(gòu)建,能夠簡化復(fù)雜問題,促使學(xué)生快速解題.
三、總結(jié)規(guī)律,明確思路
要做好力學(xué)綜合題,明確、清晰的思路是解題關(guān)鍵,即在解答不同的問題時,要熟練應(yīng)用相應(yīng)的知識點.如,牛頓第二定律、動量守恒定律、能量守恒定律等都是經(jīng)常用到的力學(xué)定律.在解題思路上,也應(yīng)當(dāng)具備一定的慣性思維.如,在解決關(guān)于物理量的瞬時關(guān)系習(xí)題時,首先應(yīng)當(dāng)用到牛頓第二定律;而所解題型是關(guān)于單一物體的,則能量守恒定律與動能守恒定律是應(yīng)重點考慮的.對學(xué)生來說,熟練掌握力學(xué)定律與解題思路是非常有必要的.針對容易出錯的綜合題,學(xué)生應(yīng)當(dāng)增加練習(xí)的次數(shù),強化掌握力學(xué)知識點,同時在學(xué)習(xí)過程中,要學(xué)會對相關(guān)習(xí)題的命題規(guī)律進(jìn)行總結(jié),抓住易錯點,這樣在今后遇到相似題型時,就能夠做到舉一反三,觸類旁通.
四、巧妙解題,畫出受力分析圖
在對受力圖進(jìn)行分析時,學(xué)生首先應(yīng)對所要研究“對象”受到的外力展開分析,并分析其“原始力”,但是在這一過程中要注意不要在分析過程中處理力.
例如,結(jié)合下圖對受力圖進(jìn)行分析,尋求解題技巧與解題思路,進(jìn)而以所學(xué)知識解決實際物理問題.如圖1,將長度為5m的細(xì)繩兩端,分別系在A、B兩桿的頂端,且與地面相距為4m,并在繩子上掛上一個重力為12N的物體,平衡時,繩子中的張力為多少?
分析:由圖1我們能夠知曉,這一受力圖主要是三力平衡問題.在解答這一題時,首先要將受力對象進(jìn)行確定,然后畫出受力分析圖(如圖2),列出具體的方程式.在分析受力時,不同的例題,所采取的解題方法也應(yīng)不同.
解:由圖1可知,重物所受的力分別來自三個方向,而根據(jù)平衡條件可知,兩個拉力的合力F′和F大小相同,兩個拉力為鄰邊所作的平行四邊形為菱形,如圖2,圖中△ABC和△OEG相似,由此可得:F2T=ACAD,則T=F·AD2AC=12×52×3=10N.
還可用第二種方法.首先將重物確定為受力對象,其受力圖如圖2,以α作為繩子和水平夾角,則在平衡條件下可知,2Tsinα=F,其中F=12N.
五、多做易錯題,降低出錯率
針對力學(xué)綜合題,許多學(xué)生都面臨教師一講就會,但是當(dāng)自己獨立做題時,卻不知從何入手的情況,且出錯率較高.究其原因,主要是因為大部分學(xué)生都沒有把題意弄清楚,解題思路不清晰.
例如,一卡車由于司機疲勞駕駛在限速60km/h的公路上與汽車和路旁的障礙物發(fā)生碰撞,警察在后期事故處理過程中發(fā)現(xiàn)散落在路旁的一個卡車零部件,通過判斷確定該零部件是卡車車頭撞擊障礙物時掉落的,通過模擬撞擊發(fā)生時的情景得出,所掉的零部件與其掉落位置的水平距離為13.3m,而車頂和掉落點的豎直高度為2.24m.請結(jié)合上述情況分析該開車是否存在超速行為.
分析:通過已知條件可以得出,卡車零部件掉落后所呈現(xiàn)的運動為平拋運動.由此可知,平拋運動的初速度與汽車運動的速度相同.
解:將平拋運動的初速度設(shè)定為vo,時間為t.由題目可得,平拋運動的水平位移為s=13.3m,高度為h=2.45m.根據(jù)平拋運動可知,零件在水平方向的運動為vot=s,而在豎直方向上的運動為12gt2=h.由vot=s可知,vo=sg2h=13.3×9.82×2.45m/s=18.8m/s=68km/h>60km/h.根據(jù)上述公式可以得出,該卡車存在超速駕駛行為.
通過上述分析我們可以得出,在對一些實際問題進(jìn)行解決時,學(xué)生可以結(jié)合自己以往的經(jīng)驗和所學(xué)的知識點分析問題,在解題時要運用遷移、分類和類比等數(shù)學(xué)方法,同時將物理問題和日常生活相聯(lián)系,進(jìn)而使問題得以解決.
總之,在解答力學(xué)綜合題時,運用一定的技巧與方法是非常有必要的.首先要對題目的內(nèi)容理解清楚,對題意深度挖掘,抓住題中的重點;其次要學(xué)會歸攏常用的定律,明確思路;最后要做好易考的受力圖分析.只有不斷總結(jié)、歸納解題方法,進(jìn)行強化練習(xí),才能讓學(xué)生在解答力學(xué)綜合題時輕松應(yīng)對,取得高分.