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摘 要:力学部分作为高中物理教学的重难点,也常常作为高考物理试题中的压轴题。因此,对于力学部分相关题目的解题技巧进行分析和探究具有重要意义。
关键词:物理;力学;解题技巧;教学
作为高中物理教学中的重点和难点,力学部分物理知识对学生的逻辑思维、抽象思维以及空间想象力等综合能力具有比较高的要求,尤其是该部分物理知识涉及诸多物理定理、定律、原则和性质,所以学生理解起来的难度比较大。因此,对于力学部分相关题目的解题技巧进行分析和探究具有重要意义。
一、 了解力学特征,明确解题程序
纵观高中物理力学部分的知识体系,可知其主要涉及的物理知识、规律、原则和定律主要包含三大牛顿运动定律、动能和动量定理、万有引力定律、动量和能量守恒定律等。与此同时,力学方面的综合性题目也主要考查学生了解和认识这些基本定律的情况,以借此来考察学生的抽象思维能力、空间想象能力、逻辑思维能力以及判断力等。但是力学方面的物理题目以其具有复杂的受力情况而常常使学生无从下手。因此,在实际的力学题目求解的过程中,学生必须要结合相应的力学方面知识来分阶段地解决有关力学题目,逐步解开力学知识的难点,从而借此来获取相应的解题思路,从而达到求解有关力学问题的目的。另外,需要注意的是,鉴于力学方面的题目比较繁杂,所以单纯地依靠单一的解题方法是远远不够的,必须要综合多种解题法来进行綜合解决,以便可以更好地解决力学方面有关的物理问题。
基于高中物理力学部分知识所具有的上述特征,相应的解题程序主要依照下述程序来进行:其一,要结合题干信息来合理选择受力分析的研究对象,并对其进行受力分析和运动分析;结合研究对象的具体物理过程来实施分段研究,以便进一步确定相关力学问题的求解思路。其二,在确定有关力学题目的解题思路之后,需要合理选择力学规律、性质及相应的解题方法来对不同力学分析阶段来进行正确解答,并结合题干信息中的已知信息来列出相应的求解方程。其三,充分挖掘题干信息中的潜在力学条件,结合问题的特征来进行合理分析,构建求解题目的辅助性参数方程式,然后通过求解方程即可达到求解高中物理力学题目的目的。但是在实际的应用过程中,未必一定需要严格按照上述流程来进行,具体依旧需要结合力学题目的实际情况来合理确定求解的基本思路,提升解题的灵活性。
二、 丰富解题方法,构建解题技巧
力学作为高中物理中重要的组成部分,其相关题目包含着多方面的知识,所以解题难度比较大,必须要采用科学、合理的解题方法来加以解决。而力学方面常见的解题方法主要包括如下几种:
1. 图象法(受力图法)。在大多数高中物理力学题目求解的过程中,需要先对题干信息进行详细的调查和了解,明确受力分析的对象,确定其承受的各种内力和外力情况,且不可一边分析受力一边处理受力。而应该从整体上来构建研究对象的受力图,以便更好地挖掘题干重要信息,进而达到求解力学题目的目的。
例1 如图1所示,在两根间距为4 m的杆端A和B位置处系一根长度为5 m的绳子,在绳子上悬挂一个轻质、光滑的挂钩,并在其下部悬挂一个重量为12 N的物体,待物体达到平衡状态之后,试求绳子的张力T值。
解析:该道例题是一道典型的力学题目,其主要考查学生对于三力平衡的理解和认识,具体的解题思路主要为:先确定本次受力的研究对象为轻质挂钩,然后对其进行受力分析,绘制出相应的受力图(如图1所示),且列出相应的受力平衡方程,最后将题干信息中的已知条件带入到所列出的求解方程中来进行求解。而在选用具体的受力分析法时,可以采用相似三角形法、正交分解法等多种方法。比如,针对正交分解法而言,假定细绳同水平面之间的夹角为α,借助平行四边形法的平衡分析可知:2Tsinα=F,且F=12,sinα=3/5,代入即可求得本题答案为T=10 N。
2. 分析法。相较于图象法,分析法的解题技巧的出发点有所不同,具体就是其主要从未知参数量入手,结合题干中的有关条件来求出力学题目的求解方程式,同时还需要详细地分析题干信息中所涉及的未知量,直至可以收集到足够的未知求解信息。鉴于该种解题技巧具有很强的目的性,所以实际的解题效率比较高。
例2 如图2所示,在斜面上固定一个质量为1 kg的物体,对该物体实施向上的拉力F,待持续1 s时间之后撤去相应的受力F,相应的物体运动v-t图象如图3所示,试求F的大小。
解析:该道例题是一道涉及力学和运动学的综合力学题目,具体求解方法主要为:先根据题干信息以及有关图象来确定题干求解的已知条件,结合不同阶段的运动情况来推测其受力情况,具体需要应用牛顿第二定律来进行确定:在0~1 s区间内,由v-t图象可知:a1=12 m/s2;F-μmgcosθ-mgsinθ=ma1。在0~2 s区间内,由v-t图象可知:a2=-6 m/s2,物体此时具有向上初速度;-μmgcosθ-mgsinθ=ma2。通过两个方程联立即可确定F=18 N。
三、 加强解题训练,提升解题效率
除了掌握力学解题方法和技巧之外,为了可以使学生灵活运用这些解题技巧来解决物理力学题目,教师必须要引导学生积极参与解题训练,以便可以借助力学题目求解来逐步提升学生灵活运用解题方法和技巧来提升物理力学解题的能力。但是必须要确保解题训练的层次化和适宜性,避免因过难的解题训练而打击学生的信心,确保训练的效果。
总之,力学部分作为高中物理教学的重难点,也常常作为高考物理试题中的压轴题。为了可以有效地帮助学生渡过力学求解这道难关,教师需要引导学生明确解题程序的基础上,综合运用图象法、分析法以及隔离(整体)法等多种力学解题法,同时需要加强力学解题训练,以便不断提升学生分析和解决力学问题的能力,从而为提升学生的物理解题技能奠定扎实基础。
关键词:物理;力学;解题技巧;教学
作为高中物理教学中的重点和难点,力学部分物理知识对学生的逻辑思维、抽象思维以及空间想象力等综合能力具有比较高的要求,尤其是该部分物理知识涉及诸多物理定理、定律、原则和性质,所以学生理解起来的难度比较大。因此,对于力学部分相关题目的解题技巧进行分析和探究具有重要意义。
一、 了解力学特征,明确解题程序
纵观高中物理力学部分的知识体系,可知其主要涉及的物理知识、规律、原则和定律主要包含三大牛顿运动定律、动能和动量定理、万有引力定律、动量和能量守恒定律等。与此同时,力学方面的综合性题目也主要考查学生了解和认识这些基本定律的情况,以借此来考察学生的抽象思维能力、空间想象能力、逻辑思维能力以及判断力等。但是力学方面的物理题目以其具有复杂的受力情况而常常使学生无从下手。因此,在实际的力学题目求解的过程中,学生必须要结合相应的力学方面知识来分阶段地解决有关力学题目,逐步解开力学知识的难点,从而借此来获取相应的解题思路,从而达到求解有关力学问题的目的。另外,需要注意的是,鉴于力学方面的题目比较繁杂,所以单纯地依靠单一的解题方法是远远不够的,必须要综合多种解题法来进行綜合解决,以便可以更好地解决力学方面有关的物理问题。
基于高中物理力学部分知识所具有的上述特征,相应的解题程序主要依照下述程序来进行:其一,要结合题干信息来合理选择受力分析的研究对象,并对其进行受力分析和运动分析;结合研究对象的具体物理过程来实施分段研究,以便进一步确定相关力学问题的求解思路。其二,在确定有关力学题目的解题思路之后,需要合理选择力学规律、性质及相应的解题方法来对不同力学分析阶段来进行正确解答,并结合题干信息中的已知信息来列出相应的求解方程。其三,充分挖掘题干信息中的潜在力学条件,结合问题的特征来进行合理分析,构建求解题目的辅助性参数方程式,然后通过求解方程即可达到求解高中物理力学题目的目的。但是在实际的应用过程中,未必一定需要严格按照上述流程来进行,具体依旧需要结合力学题目的实际情况来合理确定求解的基本思路,提升解题的灵活性。
二、 丰富解题方法,构建解题技巧
力学作为高中物理中重要的组成部分,其相关题目包含着多方面的知识,所以解题难度比较大,必须要采用科学、合理的解题方法来加以解决。而力学方面常见的解题方法主要包括如下几种:
1. 图象法(受力图法)。在大多数高中物理力学题目求解的过程中,需要先对题干信息进行详细的调查和了解,明确受力分析的对象,确定其承受的各种内力和外力情况,且不可一边分析受力一边处理受力。而应该从整体上来构建研究对象的受力图,以便更好地挖掘题干重要信息,进而达到求解力学题目的目的。
例1 如图1所示,在两根间距为4 m的杆端A和B位置处系一根长度为5 m的绳子,在绳子上悬挂一个轻质、光滑的挂钩,并在其下部悬挂一个重量为12 N的物体,待物体达到平衡状态之后,试求绳子的张力T值。
解析:该道例题是一道典型的力学题目,其主要考查学生对于三力平衡的理解和认识,具体的解题思路主要为:先确定本次受力的研究对象为轻质挂钩,然后对其进行受力分析,绘制出相应的受力图(如图1所示),且列出相应的受力平衡方程,最后将题干信息中的已知条件带入到所列出的求解方程中来进行求解。而在选用具体的受力分析法时,可以采用相似三角形法、正交分解法等多种方法。比如,针对正交分解法而言,假定细绳同水平面之间的夹角为α,借助平行四边形法的平衡分析可知:2Tsinα=F,且F=12,sinα=3/5,代入即可求得本题答案为T=10 N。
2. 分析法。相较于图象法,分析法的解题技巧的出发点有所不同,具体就是其主要从未知参数量入手,结合题干中的有关条件来求出力学题目的求解方程式,同时还需要详细地分析题干信息中所涉及的未知量,直至可以收集到足够的未知求解信息。鉴于该种解题技巧具有很强的目的性,所以实际的解题效率比较高。
例2 如图2所示,在斜面上固定一个质量为1 kg的物体,对该物体实施向上的拉力F,待持续1 s时间之后撤去相应的受力F,相应的物体运动v-t图象如图3所示,试求F的大小。
解析:该道例题是一道涉及力学和运动学的综合力学题目,具体求解方法主要为:先根据题干信息以及有关图象来确定题干求解的已知条件,结合不同阶段的运动情况来推测其受力情况,具体需要应用牛顿第二定律来进行确定:在0~1 s区间内,由v-t图象可知:a1=12 m/s2;F-μmgcosθ-mgsinθ=ma1。在0~2 s区间内,由v-t图象可知:a2=-6 m/s2,物体此时具有向上初速度;-μmgcosθ-mgsinθ=ma2。通过两个方程联立即可确定F=18 N。
三、 加强解题训练,提升解题效率
除了掌握力学解题方法和技巧之外,为了可以使学生灵活运用这些解题技巧来解决物理力学题目,教师必须要引导学生积极参与解题训练,以便可以借助力学题目求解来逐步提升学生灵活运用解题方法和技巧来提升物理力学解题的能力。但是必须要确保解题训练的层次化和适宜性,避免因过难的解题训练而打击学生的信心,确保训练的效果。
总之,力学部分作为高中物理教学的重难点,也常常作为高考物理试题中的压轴题。为了可以有效地帮助学生渡过力学求解这道难关,教师需要引导学生明确解题程序的基础上,综合运用图象法、分析法以及隔离(整体)法等多种力学解题法,同时需要加强力学解题训练,以便不断提升学生分析和解决力学问题的能力,从而为提升学生的物理解题技能奠定扎实基础。