摘 要:在高中物理學(xué)習(xí)中,力學(xué)部分占據(jù)很大的比例,學(xué)好力學(xué)能有效地提高下學(xué)生的物理成績。本文對物理力學(xué)的解題方法進行了深入的分析,提出了幾個解題的技巧,希望對于學(xué)生的物理學(xué)習(xí)有所幫助。
關(guān)鍵詞:高中物理;力學(xué);解題方法
物理是一門抽象的學(xué)科,很多學(xué)生盡管付出了巨大的努力,但還是很難真正學(xué)好物理,尤其是物理力學(xué)部分,碰到問題更是無從下手。老師在力學(xué)的教學(xué)中也花費了大量的時間精力,但是由于學(xué)生沒有正確的學(xué)習(xí)方法技巧,教學(xué)效果十分不理想,極大的打擊了學(xué)生的自信息,極易使學(xué)生喪失對物理的學(xué)習(xí)興趣。
一、物理力學(xué)解題步驟
(一)審題理清解題思路
任何題目在做之前,首先要仔細審題,明白題目考的哪方面的知識內(nèi)容,題目中給出了什么樣的條件,需要利用到哪些知識,然后根據(jù)問題對整個題目進行分析,將學(xué)過的知識理論巧妙的聯(lián)系在一起,然后找出解題的方法。在審題之后,需要將題目中的信息轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的物理情境,將抽象的題目條件用生動的物理情境表達出來,并轉(zhuǎn)化成物理知識進行解答。
(二)選擇合適的研究對象
根據(jù)題目中的具體內(nèi)容,選擇合適的研究對象或者物體系,通常一個問題僅僅研究的同一個對象,但不排除在解題過程中選擇另外研究對象的可能性。
(三)建立合適的物理模型
物理模型的建立可以幫助理清題目的層次,通常有兩種形式,第一種是對象模型,可以將研究的物體看成是一個質(zhì)點,忽略其本身的各種信息,第二種就是運動模型,可以根據(jù)具體的運動方式對運動過程進行分類,比如說勻速圓周運動、平拋運動。
(四)選擇使用的概念、定理
根據(jù)建立的物理模型,選擇合適的概念、定理去確定一個解題的方案,一種問題也許有多種解題方案,可以在各種方案之間進行比較,選擇一個最好的方案。
(五)檢查結(jié)果
對于得出的結(jié)論進行分析驗證,檢查其合理性,假如出現(xiàn)問題,可以重新審題,按照解題步驟去發(fā)現(xiàn)解題過程中存在的問題,采取正確的措施去解決。
二、解題方法
(一)準確使用物理語言
物理力學(xué)解題常常需要畫出相應(yīng)力學(xué)關(guān)系圖形進行解題,正確的受力圖分析在解題中有著重要的作用。老師在日常的教學(xué)活動中,要時刻注意自己解題的思路過程,重點講解如何將力學(xué)知識正確的用圖形表示出來,同時對于各個參數(shù)的表示方式一定要進行規(guī)范,比如重力G,力F,力矩M等。在平時閱卷、批改作業(yè)時,對學(xué)生物理語言的不規(guī)范使用一定要明確指出,讓學(xué)生及時改正,養(yǎng)成良好的物理學(xué)習(xí)習(xí)慣。在給學(xué)生將摩擦力f時,摩擦力相對來說比較抽象,學(xué)生很難去理解,老師可以結(jié)合日常的生活情境去進行課程的設(shè)計,比如找一塊粗糙的板、一塊光滑的板,讓學(xué)生分別在上面走一次,當走路用的力氣一樣時,在光滑的地面上走的快,在粗糙的地面上走的慢,讓學(xué)生去思考其中的原因,再引入摩擦力的概念。然后舉一些生活中常見的例子,比如說自行車橡膠帶、傳送帶等,讓學(xué)生對摩擦力有清晰的了解。
(二)正確理解物理概念
物理力學(xué)不僅僅由牛頓三大定律,還有萬有引力定律、能量守恒定律、動量守恒定律,通常力學(xué)的解題不要將這些力學(xué)概念巧妙的聯(lián)系到一起,才能得出正確的答案。假如學(xué)生沒有清楚的區(qū)分清各個概念,那么在解題時候不僅不能順利的解題,還有可能因為物理關(guān)系的錯誤使用導(dǎo)致得出錯誤答案。比如給出一個例題,利用輕質(zhì)桿將一個質(zhì)量為M半徑為R的大圓環(huán)固定在垂直平面內(nèi),圓環(huán)上套一個質(zhì)量為m且可視為質(zhì)點的小環(huán),小環(huán)從圓環(huán)的頂端自由向下滑動,求當小環(huán)滑到最底端時小環(huán)的速度v以及圓環(huán)對輕質(zhì)桿的拉力。解決這道題不僅僅要使用力的平衡知識,還需要利用牛頓第二定律以及機械能守恒定律。小環(huán)從圓環(huán)頂端下降到底部的重力勢能減少量等于小環(huán)從初速度為0增加到v動能的增加量。根據(jù)動能守恒定律1/2mv2=mgh,算出小環(huán)的速度,最后再算出拉力。學(xué)生碰到這類型的題往往很難將各種條件與物理定律聯(lián)系到一起,不知道采取哪種定律可以有效地解答問題,老師需要在平時的教學(xué)中給學(xué)生滲透各種力學(xué)問題的解題思路,可以先根據(jù)給出的條件聯(lián)想與這個條件有關(guān)的公式,再分析題目選出合適的關(guān)系式,或者先表示出答案的關(guān)系式,再一步步反推未知量,最后解出答案。
(三)增強力學(xué)關(guān)系之間的聯(lián)系性
學(xué)生在進行解題時,一定要發(fā)散自己的思維,不要拘泥于利用公式直接去解題,題目往往考察的是學(xué)生對各個公式之間的聯(lián)系能力,所以不會直接由一兩個公式就能找出問題的答案,在審清題之后,先整體進行力學(xué)分析,再把題中各個物體獨立出來去分析,比如最常見的摩擦力問題,光滑的平面上放一個三角形物體,物體的斜面上放有一個小的正方體,對正方體向下滑動時候的受力進行分析,不僅要先把正方體和物體當成一個整體分析其受力,還要單獨針對正方體和物體進行受力分析,才能有效的解決問題。另一種關(guān)于物體運動狀態(tài)的力學(xué)分析,物體的運動狀態(tài)既有勻速運動,也有勻加速、勻減速運動,還有變加速運動,由于物體的受力不同,運動方式也不同,可以先利用運動學(xué)定理算出物體的加速度a,再根據(jù)加速度與力的關(guān)系F=ma,從而算出受力,有效解決各類問題。老師在平時的教學(xué)中,首先要培養(yǎng)學(xué)生的抽象思維,讓學(xué)生可以將題目的條件運用簡單的受力關(guān)系圖表示出來,還要培養(yǎng)學(xué)生物理關(guān)系之間的關(guān)聯(lián)能力,遇到問題可以綜合利用各種物理關(guān)系解決問題,最后老師可以找一些類型相似的題目讓學(xué)生進行聯(lián)系學(xué)會針對各類問題利用相應(yīng)的解題方式去解決。
(四)掌握物理模型構(gòu)建技巧
在物理解題過程中建立正確的物理模式可以把題目變得簡單易懂,物理力學(xué)題目多種多樣,建立起合適的物理模型,對問題的解決起著事半功倍的作用。在建立物理模型時,可以從這幾個方面去做,首先就是分析物體的運動狀態(tài),然后對物體進行整體以及部分的受力分析,建立合適的物理模型。老師在平時的講解中,不要僅僅為學(xué)生講述解題步驟以及答案,將講題的重點放在思維的培養(yǎng)上,教會學(xué)生分析問題,建立合適物理模型的方法。比如一些求彈簧彈力,彈簧能量損失等問題時,建立起彈簧振子模型去解決。
(五)學(xué)會舉一反三
力學(xué)解題非常注重學(xué)生邏輯思維的培養(yǎng),高中物理題型綜合性都非常高,往往一個簡單的題目需要運用多種力學(xué)知識來進行解答,以認真、嚴謹?shù)膽B(tài)度去分析問題,將問題簡化解決,可以通過課本上的練習(xí)題進行有效的訓(xùn)練,讓學(xué)生在練習(xí)當中建立起知識之間相互聯(lián)系的意識,培養(yǎng)學(xué)生舉一反三的能力,更深層次的理解所學(xué)內(nèi)容。
三、結(jié)束語
物理力學(xué)是考試的重點內(nèi)容,老師需要在平時的教學(xué)中及時對力學(xué)問題進行總結(jié)歸納,正確規(guī)范學(xué)生對于物理語言、物理概念的使用,教會學(xué)生正確的去分析問題、建立合適物理模型解決問題的能力,從而提高學(xué)生的物理學(xué)習(xí)效率,增強學(xué)生物理學(xué)習(xí)的自信心。
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(作者單位:山東省沂水縣一中)