■陳 果
高中物理課程中的動力學(xué)問題涉及的內(nèi)容復(fù)雜繁亂,如果同學(xué)們不具備一定的解題技巧是不太容易解決的。因此同學(xué)們在平時的學(xué)習(xí)和訓(xùn)練中需要不斷地思考和研究,總結(jié)出行之有效的解題技巧,并運用技巧多進(jìn)行解題實踐。筆者作為一名高中生,在動力學(xué)的學(xué)習(xí)中,總結(jié)出了一些解答動力學(xué)問題的技巧,現(xiàn)分享給大家,希望對大家的學(xué)習(xí)能有所幫助。
從平時的學(xué)習(xí)、生活來看,很多高中生的自主學(xué)習(xí)狀況并不理想。部分學(xué)生表面上看似在自主學(xué)習(xí),實則不是內(nèi)驅(qū)力使然。真正的內(nèi)驅(qū)力應(yīng)當(dāng)建立在對所學(xué)內(nèi)容感興趣的基礎(chǔ)上,建立在對解決問題充滿欲望的基礎(chǔ)上。例如,高中物理動力學(xué)中要求根據(jù)物體的受力情況確定運動情況的問題,怎樣才能夠根據(jù)物體的受力情況確定運動情況?又怎樣才能夠解決根據(jù)物體的受力情況確定運動情況的具體問題?這就需要我們能夠自主地對物體的受力情況產(chǎn)生興趣,能夠?qū)ξ矬w受力的原因乃至相關(guān)的結(jié)果產(chǎn)生假想。我們可以這樣假想,物體受三個力及三個以上力作用產(chǎn)生加速度,可否采用建立平面直角坐標(biāo)系的辦法,使x軸沿加速度方向,將各個力進(jìn)行正交分解,進(jìn)而分別求出物體在x軸和y軸方向上的合力∑Fx和∑Fy,根據(jù)力與運動的關(guān)系確定物體的分運動情況,根據(jù)運動的合成和分解確定物體的合運動(實際運動)情況。
動力學(xué)問題多是比較抽象的問題,包含較為縝密的邏輯推理。我們在平時的學(xué)習(xí)中多是在相關(guān)意義的皮毛上做文章,而沒有向動力學(xué)問題的縱深進(jìn)行研究。要想形成具有實質(zhì)意義的動力學(xué)問題解題技巧,就需要我們在具體的動力學(xué)問題中多去接觸并搭建深入探究動力學(xué)問題的平臺。例如,如果物體所受各個力互相垂直或大部分互相垂直,而加速度又和這些力有一定的夾角,那么我們應(yīng)當(dāng)采取怎樣的方法進(jìn)行處理呢?經(jīng)過深入的探究可以發(fā)現(xiàn),用分解加速度的方法處理比較合理,即讓x軸和y軸與各個力(大部分力)互相垂直,根據(jù)∑Fx=max,∑Fy=may列方程求解。
動力學(xué)問題往往是需要牛頓運動定律和運動學(xué)公式聯(lián)用方能求解的綜合性問題,求解難度較大,我們?nèi)绾雾樌鉀Q此類問題呢?顯然,僅靠一個人的自主學(xué)習(xí)和探究學(xué)習(xí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,還需要與他人的合作學(xué)習(xí)。當(dāng)我們在解題過程中,一時想不到點子上,或產(chǎn)生“山窮水盡疑無路”的感覺時,不妨與其他同學(xué)進(jìn)行合作探究。例如,在由多個物體組成的連接體系統(tǒng)內(nèi),若各物體的加速度相同,且不需要求解系統(tǒng)內(nèi)各物體間的相互作用力時,有的同學(xué)會思考選取某個物體進(jìn)行研究,而與其他同學(xué)交流時才會意識到選取整個系統(tǒng)作為研究對象才是正確的解題思路。若系統(tǒng)內(nèi)各物體的加速度不相同,且不需要求解系統(tǒng)內(nèi)各物體間的相互作用力時,經(jīng)過同學(xué)們認(rèn)真且科學(xué)的思考,激烈且有序的爭辯,將會獲得令人驚喜的結(jié)論:當(dāng)連接體內(nèi)各物體的加速度的大小不相同,但不需要求系統(tǒng)內(nèi)物體間的相互作用力時,可以利用∑Fx=m1a1x+m2a2x+ ……,∑Fy=m1a1y+m2a2y+……進(jìn)行解決。