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高中物理力学综合题解题的四种策略

时间:2022-12-15 13:45:04 公文范文 来源:网友投稿

【摘 要】本文论述学生要想攻破力学综合题这一难点,就要从审视题目开始,深入挖掘题目含义,在明确研究对象的基础上明确解题思路,掌握受力分析图的解题技巧。

【关键词】高中物理 力学综合题 解题策略

【中图分类号】G 【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889(2017)01B-0158-02

在高中物理教学中力学综合题成为了考查高中生分析问题、解决问题能力的重要方式。在日常教学中,虽然教师时常强调力学综合题的解题方法,但是学生在力学综合题解题能力方面仍然没有得到提升。究其原因是因为学生并没有完全掌握力学综合题的解题策略与方法,这就需要教师对这类题目进一步训练,让学生能够从中摸索到这类题目的解题规律。

一、认真读题,挖掘题意

一定要让学生明确,拿到一道题,第一件事一定要认真审题。读懂题目的字面意思,找出题目没有直接给出的隐含意义。力学综合题亦是如此,审视题目、挖掘题意是解题的第一步骤。力学综合题一般来说题干的内容都非常多,涵盖的信息量也比较大,各种干扰性内容与关键性内容都夹杂在一起。这就考验学生的读题能力,是否能够从错综复杂的题目中找到有用的信息。如果无法正确理解题目的含义,明确题目所要表达的意思,那么就会严重影响解题速度,甚至影响答案的正确率。因此教师要注重培养学生在力学综合题解题过程中的审题能力,在明确题目所要表达意思再有步骤、有计划地进行解答。

读力学综合题目的过程一般分三步:第一步,认真读题,对题干进行细致的分析,全面了解其中的“明”信息,接着把题目中提供的相关已知条件一一罗列出来。第二步,推敲已知条件,也就是说,要从已知条件中深入挖掘隐藏或潜在的“暗”信息,通常来说,力学综合题目中必然会存在较为直接、较明显的已知条件,而它们之间也必然会隐藏着间接条件,往往这些隐藏着的间接条件才是解题的关键所在。故在题干中发现有价值的信息必须要用文字、图标或数据的方式记录下来,从而获取对解题有价值的信息。第三步,罗列完各种信息之后,把已知条件所涉及的物理公式都在脑海中过一遍,或者写在稿纸上,为接下来的解题过程做铺垫。这一步要求学生对力学规律熟记于心,例如基础的力学五大规律:牛顿第二定律、动量定理、动能定理、动量守恒定理、能量守恒定律。

做到这三步,再复杂的题干都能轻松看懂。

二、从旁借力,确定研究对象

一般一道力学综合题会出现非常多的研究对象,学生要善于选择与所求结果相关的已知量作为研究对象,同时,这个研究对象还要满足力学规律。

但是很多学生在面对复杂的力学综合题时,很容易直接将题目中的物体作为研究对象,解题难度较大,因此教师可以引导学生在解题时学会转移研究对象,将研究对象的目标转移到与其有一定关系或者相互作用的物体上,再利用相关的物理学知识进行运算,从而解出所求的数据或是要证明的结果。

在明确了研究对象后,则需要对其受力与运动状态进行分析。在进行受力分析的过程中可以根据弹力、摩擦力等顺序来对物体所受的外力依次进行分析。在分析的过程中,要注意研究对象运动的连续性与可能性。研究对象运动的连续性:当物体从一种运动变化成为另外一种运动的时候,就需要对两种不同运动的速度、位移以及加速度等相关物理量进行确定与计算;研究对象运动的可能性:在一定环境下物体运动有可能会出现各种类型的状态,而在力学综合题的解题过程中要对所有可能出现的运动状态进行分析,以便对研究对象的受力状态进行最为准确的判断。在对物体完成受力与运动分析后就可以利用已学的物理力学定理,结合题目中给出的条件,罗列方程解答。

三、解题思路需要惯性思维

确定了研究对象,接下来要确定解题思路。学生在解答力学综合题的过程中必须拥有完整、明确的解题思路。在面对不同类型的力学题目时,要做到心中有数,哪类题目需要使用哪个知识点,哪个问题需要用到哪个公式等。因此在这一步,教师要引导、训练学生养成惯性思维。例如,当学生遇到题目中有关于物理量瞬时关系方面的题目,就应考虑使用牛顿第二定律;当遇到题目中对某一单一物体进行研究时,则应该考虑使用能量守恒定律与动能守恒定律;当遇到题目中出现时间问题,则应该考虑使用动量定律;当遇到题目中有关于相互做功的物理关系,则应该考虑使用能量守恒定律与动能守恒定律,特别是在物体存在相对位移的情况时则应该优先重点考虑使用能量守恒定律。

在学习力学时,教师要教会学生总结力学规律,并加以训练,这样学生才能在从题干中获取有价值的信息后,第一时间选择合适的力学规律来解答,从而全面提升解题效率。

四、剖析受力分析图,掌握解题技巧

确定了解题思路后,学生在解题过程中还会遇到一个难点—— 解读受力分析图。往往很多学生的解题思路是对的,但是他们的受力分析图却没有画对。因此,教师在训练学生解答力学综合题时,一定要教会学生注意选择相应的技巧来深入分析图形中的受力状态。在对受力图进行分析时,首先要关注研究对象所受的外力,并且将其从研究对象所受到的原始力中筛选出来。现以一力学综合题案例来对受力分析图的分析研究进行列举。如图 1 所示,有一条长度为 5 m 的绳子,该绳子两端分别系在竖立在地面上的两根杆子上,杆子之间距离为 4 m,绳子两端与杆子的系点 A 点与 B 点上都挂着一个光滑的轻质挂钩,其下连着一个重力为 12 N 的物体,(1)请问,当重物处于(下转第166页)(上接第158页)平衡状态时,绳子的张力为多少?(2)假如 A 点往下稍微移动一点,那么在重物重新恢复平衡时,绳子与水平面的夹角会如何变化?细绳的张力会变大、变小还是不变?

图1 图2 图3

分析图 1 可以得出,这一受力图表示的是三力平衡,因此需要使用关于三力平衡的相关知识来解答。在解题的过程中首先要明确受力的对象,对力进行分析,然后再将物体的受力图画出来,最后列出方程式。

问题(1)可以有两种解答方法。

解法 1:从图 1 可以得知,该重物同时受到来自三个方向的力,通过平衡条件可以得知,两个拉力的合力 F 以及 F" 的大小相同,并且方向相反。将两个不同方向的拉力作为邻边作平行四边形,如图 2 所示,在图 2 中 △ADC 与 △OEG 相似,因此可以得出方程式 ,最后算出 T=10 N。

解法 2:将重物作为受力对象,如图 3 所示。假设两杆之间的距离为 S,绳子的总长度为 L,重物右侧的绳子长度为 L1,重物左侧的绳子长度为 L2,由题目可以得知 S=4 m,L=5 m。由数学几何知识可以得知,S=L1cosα+L2cosα=Lcosα,可以计算得出 cosα=S/L= 4/5,则得 sinα=3/5,根据平衡条件对重物的受力情况进行分析可以得知,两个绳子的拉力的合力与重力相等,因此存在 ,因此可以计算得出 。

问题(2)解答:如果 A 点稍微往下移动一些,两杆之间的距离 S 与细绳的总长度 L 并没有发生变化,而从 cosα=S/L 可以得知,α 不变,因此绳子的张力也不会改变。

高中物理的力学综合题是十分重要且关键的,它已经成为了高中物理考试的重点之一,该类型题目对于检验学生掌握物理力学知识水平有着十分重要的参考价值。因此,教师要针对力学综合题的特点有针对性的开展解题训练,让学生从读题开始,确定研究对象,获取明确的解题思路;正确剖析受力分析图,从而掌握解题技巧,全面提升学生在力学综合题的得分率。

【参考文献】

[1]周红霞,李少华.高中物理力学综合题解题方法探究[J].考试周刊,2011(60)

[2]刘奇煜.高中物理力学综合题解题技巧探究[J].中学生数理化(尝试创新版),2014(6)

[3]郑晓宏.如何做好高中物理教学中力学的生活化教学[J].课程教育研究,2016(10)

(責编 韦 力)

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