高中物理力学问题教学中解题方法的研究

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  摘 要:在高中物理中,力学是非常重要的知识点,也是高考必考题型之一,要想获得物理学科的高分数,还需从解题方面着手。高中力学的掌握需从基础知识巩固开始,这样才能一步一步扎实功底,通过相应的习题练习加深学习印象,除此之外,高中力学知识还必须掌握相应的解题技巧,这样能够达到事半功倍的效果。
  关键词:高中物理力学;解题技巧
  物理在高考中所占分值很大,在理综试卷中的物理部分与力学有关的综合题不是很多,但是分值也不容小觑,对学生总体的考试成绩有很大的影响。现阶段,物理试卷中的力学题的得分情况已经成为拉开考生整体考试成绩的重要原因之一,因此,要从目前的高中物理力学题的解题方法的角度入手,对其进行深入的分析和研究,以期能够提高高中物理的整体教学效果。
  一、培养良好的物理学习思维
  物理思维重在平时一点一滴地积累-在物理学习的过程中,除了课前预习、课堂认真听讲、课后详细复习和认真做作业外,还需要着重把握好如下几个方面:一是正确使用物理符号,书写规范,清晰地表达物理表象中的本质内容,物理符号的实质就是物理学习中的语言,因此,要时刻注意培养自己正确使用物理语言的习惯,特别是大小写和下标的含义;二是解题过程中必须结合题意,用文字表述所用公式的依据,有时还要加上必要的文字说明所依据的定理定律以及说明带入数值的来源、结论和结果的合理性,使解答过程有理有据;三是方程式和重要演算步骤的书写要工整规范,完整清晰地将解题思路表达出来;四要养成不会也要挣几分的心态,压轴题通常较难,即使没有头绪,也要学会根据题意推测,书写可能用到的定理定律和公式,并进行一定的计算和推导。
  二、物理定律的精准理解
  物理力学的学习不仅仅是学习牛顿运动三大定律,在后期的学习过程中,还要学习动量守恒定律、万有引力定律、机械能守恒定律等,这些内容在解题过程中,往往相互关联与串接。如果没有清楚地理解每个定律的定义,就容易在解题过程中发生混乱。
  例如,一质量为M的光滑大圆环,用一细轻杆固定在竖直平面内;套在大圆环上的质量为m的小环(可视为质点),从大圆环的最高处由静止滑下,重力加速度为g。当小圆环滑到大圆环的最低点时,求大圆环对轻杆拉力的大小。在本题中,就需要同时使用牛顿第二定律、力的平衡、机械能守恒定律等。物理的解题需要对物理定律有充分的理解与掌握,一些学习能力不强的学生,对于物理的学习常常感到吃力,其原因之一就是对于物理定律的概念模糊不清,在解题过程中常常发生混淆,答案也就往往是错误的。对于物理定律能有较好的理解也是物理解题方法的关键之一。
  三、巧妙解题,画出受力分析图
  在对受力图进行分析时,学生首先应对所要研究“对象”受到的外力展开分析,并分析其“原始力”,但是在这一过程中要注意不要在分析过程中处理力。例如,结合下图对受力图进行分析,寻求解题技巧与解题思路,进而以所学知识解决实际物理问题。如图1,将长度为5m的细绳两端,分别系在A、B两杆的顶端,且与地面相距为4m,并在绳子上挂上一个重力为12N的物体,平衡时,绳子中的张力为多少?
  分析:由图,我们能够知晓,这一受力图主要是三力平衡问题。在解答这一题时,首先要将受力对象进行确定,然后画出受力分析图(如图2),列出具体的方程式。在分析受力时,不同的例题,所采取的解题方法也应不同。解:由图1可知,重物所受的力分别来自三个方向,而根据平衡条件可知,两个拉力的合力F’和F大小相同,两个拉力为邻边所作的平行四边形为菱形,如图2,图中△ABC和△OEG相似,由此可得:=,则T=F.=12X=10N.
  还可用第二种方法,首先将重物确定为受力对象,其受力图如图2,以α作为绳子和水平夹角,则在平衡条件下可知,2Tsinα=F,其中F=12N
  四、依据物理原理与过程选择正确的解题方法
  物理力学题的一般解题步骤就是依据题意画出题目中研究对象的示意图,并且在图上分析并标出受力情况,这时应该注意受力情况一个都不能遗漏,也不可以凭物体在某一位置或时刻的运动状态标示出来。依据物体的运动关系和受力情况,找到符合的物理公式和规律,一般可以从动能定理、牛顿运动定理、动量定律这三个方面联想,列出正确的方程式并解方程。最后对解出的结果进行分析,看是否符合规律。通过这样的方式,学生对物理图景有了更加直观的了解,很容易找到相应的关系,不仅能增强学生的解题自信心,同时也能提高物理的教学效率。
  五、要学会举一反三,及时归纳解题方法和类型
  在物理力学的学习中,逻辑思维的形成至关重要,这对于物理力学解题帮助非常大。针对物理力学学习而言,基础知识的掌握非常关键,只有具备完善的知识储备,才能在此基础上深入分析力学知识,在习题的练习中逐步形成逻辑思维。逻辑思维是物理力学解题的重要推动力。在解题过程中,对于非常复杂的受力,可以实施有效划分,形成整体界限,对于整体性的思想来说,有利于简化做题。例如,两个纠缠在一起的物体,对于彼此之间的作用力,几乎很难划分,如果单独对其中一种力实施划分,在某种程度上对于整体解题是非常不利的,增加解题难度,但是假设将两者视为一体,可以有效解决两者难以区分的受力,于某种意义而言,降低解题难度。除此之外,对于物理力学解题还需掌握一个技巧,这就是我们常说的“举一反三”在解题过程中,我们往往会遇到比较相似的题目,它们彼此之间具有一定的关联性,对于这类题型,需要总结解题规律,长此以往就会形成一种学习能力,“举一反三”在某种程度上可以增加学习效率,获得事半功倍的效果。并且做题正确率也可得到提升,增强学习自信心。
  总之,在理科考试中,物理的力学问题是考试的热点问题。教学中教师有必要对力学问题的解题方法进行分析并总结。物理语言的准确使用,对于定律的良好理解,解题思维的关联能力以及物理模型的建立是物理解题过程中常见的重要方法。
  参考文献:
  [1]王宇华.论高中物理教学中学生解题能力的培养[J]中国校外教育,2014(S2).
  [2]刘鹏.浅谈高中力学的解题思路及技巧[J]亚太教育,2015(25).
  [3]陈水容.浅谈高考物理计算题的答题规范与解题技巧[J]读与写(教育教学刊),2013(07).
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