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摘要:作为高中学习的基础学科之一的物理,力学是在其中贯穿整个高中物理的重要知识点。它对学生在物理题方面的分析解读能力上有着较高的要求。在人教版的高中物理教材中,审题、分析受力、解答是解决物理力学问题的基础方法,本文从讨论如何培养高中学生的物理解题能力,从而期望教师能够采取相应对策,提升学生的整体学习能力与水平。
关键词:高中物理;力学;解题能力
一、审题,清楚隐含信息很重要
常言道:“工欲善其事,必先利其器。”力学问题在解答时,首先需要全面仔细的分析题目,找到藏在题目中的隐藏条件,从而就全方位的了解问题。在教学中,老师还应该着重训练学生在读懂题目后,迅速找到该力学问题所需要知识点和公式,找到问题解决关键点,从而一举解决问题。高中力学题目中,大多数明显已知条件并不能够直接运用,但是它们是可以用来找到未知条件的关键点。这些已知条件往往是解答力学题目的中间桥梁。因此解决相关力学问题,需要深度挖掘隐含题意。
例题1:
A和B两球在光滑的水平面上相距一定距离。A和B的质量相等,假设A与B之间存在着恒定的斥力相互作用,A和B此时同时被按住,均处于静止状态,此时松开A和B.同时给予A球速度v0,让它沿AB之间的连线向B球发射,B的初速度为0;若两球的最小距离(A与B未接触)到刚刚还原到原始值所耗时长为t0,求B在斥力之下的加速度是多少?
分析:这道题是一道运动力学题,问题的关键之处在于了解AB之间距离最小时刻的状态,和恢复到原始值时候两球的状态所符合的物理模型。找到这些条件就等于找到了解题的钥匙。当A射向B的过程中,A的运动状态是匀减速直线运动,而B的状态是匀加速直线运动。当A球与B球速度相同时,A球和B球的距离最近。当恢复到原始状态时相当于一次弹性碰撞,由于AB两球质量相同,A和B产生速度交换,动量、机械能均守恒,所以可得出如下解法
解:设AB两球在速度相同时的速度为v,恢复到初始状态时A、B两球的的速度分别为v1和v2则有
Mv0=2mv ①
2mv=mv1+mv2 ②
mv02=mv12+mv22 ③
由①可得v=,由②③可得v1=0 ,v2=v0(另一组不符合情况,故舍去)
求得B的加速度a==
学会根据题干看图画图,会有效帮助学生加快效率。作为物理习题的常用解法,图解法在力学中的使用十分常见。原因是因为力的三要素:作用点、大小和方向都可以在图中用符号表达出来,便于分析。对于文字内容复杂,所运用到知识较为抽象的时候,学生往往不知道如何利用现有所学知识下手。老师在教学过程中,教会学生图解法,可以让学生分析力学问题时候把复杂的条件简单化,把抽象的条件具体化。使学生可以快速的从图中提取到所需要的条件,从而快速降低解题耗时。在教授学生如何看图画图时,老师需要注意观察学生画图是否规范,引导学生找到有用的条件。在解题中,画图往往可以起到积极的作用。
例题1:如图2-1所示,有轻质杆BO,杆的O端被光滑的铰链锁定在竖直的轻质杆OA上,B端上系一轻绳,绳子另一端挂一物体。轻绳越过杆定A出的光滑滑轮,现用力F将轻绳拉住,如图2--2所示。将绳跨过杆顶慢速左拉,让OB与OA之间形成的夹角θ渐渐变小。分析以上的过程中,F和OB受到的压力FN的变化情况( )(请问应该是FN?包括下面的选项和分析部分)
FN保持不变;B、FN先变小,后增大;
C、F保持不变; D、F先变小,后变大。
分析:取轻质杆OB的B端来看,受到绳子拉力F、OB杆的的支持力FN和绳子的拉力G的作用,将FN与G作力的合成,可以观察到其合力与F等值并相反,可以由图2-2所示得到一个三角形(图中阴影部分)这个三角形相似于三角形OBA,利用三角形对应边比成比例来作答。
如图2-2,图中阴影部分与三角形OBA相似,设BO长度为L,OA的长度为H,绳子长度为l(应该是L?)则由对应边成比例可知:FN与G之间比例关系。由于绳长变小,但FN不变,所以F会渐渐变小,故选A。
三、正确引导学生找到解题步骤,选定合适方案
大量数据表明,学生在学习新的物理知识点或者新的物理题型的时候,通常会觉得难以下手,更不要说有明确的解题思路。而老师通常只是把自己已经熟练的分析逻辑交给学生,学生总是跟着老师的思维来走,虽然这一道问题可以解决,但是学生并没有学会面对新题型该如何下手,仅仅针对这一道题学生该如何思考,效率太低。从大局来看,学生面临的最大挑战是高考,而如何在有限的时间内让学生解决更多的问题。老师需要的是培养学生在课堂上举一反三的能力,只有让学生掌握解题技巧,分析出最佳的解决方案。基于这个目的,老师应该为学生专门将物理知识点运用作为一个专项练习来让学生充分操作。从而加强学生对于这些物理定理与物理原理的进一步认识,从而进一步提高学生的解题效率。
例题四:如图3-1.长直轨道光滑而水平,在上面放置一个弹簧振子,弹簧振子由一轻质弹簧两端各放置一个小球而组成,切两个小球质量相等,此刻突然给左小球一个向右的速度V,请分析从开始运动到弹簧恢复长度这一生段时间中两球的运动状况并求弹簧首次到自然长度时,两个小球的速度?
分析:合理使用系统动量守恒定律系统动能守恒定理是解决这个问题的关键,接下来再将它变成一个碰撞模型,便可以找到解决方案。开始,A运动方向向右,B静止.AB之间距离变小,弹簧处于压缩状态,两球之间为斥力,相当于碰撞。在此刻A的动量缩小,B的动量增加。在二者速度一样时,两球的距离处于最小值,弹簧的最大形变状态,接下来弹簧恢复,对AB产生斥力,A的动量开始减小,B动量增加。因此,弹簧完全恢复时,A的动量最小B的动量最大。但弹簧弹性势能为0,所以动能守恒。
解:因为动量守恒,动能守恒
所以MV=MVA+MVB
由此可得
VA=V ,VB=0;(初始物体速度)或VA=0,VB=V(弹簧第一复原时AB速度)
总而言之,高中物理重要知识的力学,是高考的热点难点,其在整个物理学知识体系中占据重要地位。因此在平时教学中,老师要注意解题方法的灌输,加强学生在解题方面的能力培养。
参考文献
[1] 白合提亚尔江·马木提.高中物理力学题解题方法总结[J].中华少年,2015,18:153-154.
[2] 黄燕萍.强化思维训练 提高力学解题能力[J].技术物理教学,2010,02:1-4.
关键词:高中物理;力学;解题能力
一、审题,清楚隐含信息很重要
常言道:“工欲善其事,必先利其器。”力学问题在解答时,首先需要全面仔细的分析题目,找到藏在题目中的隐藏条件,从而就全方位的了解问题。在教学中,老师还应该着重训练学生在读懂题目后,迅速找到该力学问题所需要知识点和公式,找到问题解决关键点,从而一举解决问题。高中力学题目中,大多数明显已知条件并不能够直接运用,但是它们是可以用来找到未知条件的关键点。这些已知条件往往是解答力学题目的中间桥梁。因此解决相关力学问题,需要深度挖掘隐含题意。
例题1:
A和B两球在光滑的水平面上相距一定距离。A和B的质量相等,假设A与B之间存在着恒定的斥力相互作用,A和B此时同时被按住,均处于静止状态,此时松开A和B.同时给予A球速度v0,让它沿AB之间的连线向B球发射,B的初速度为0;若两球的最小距离(A与B未接触)到刚刚还原到原始值所耗时长为t0,求B在斥力之下的加速度是多少?
分析:这道题是一道运动力学题,问题的关键之处在于了解AB之间距离最小时刻的状态,和恢复到原始值时候两球的状态所符合的物理模型。找到这些条件就等于找到了解题的钥匙。当A射向B的过程中,A的运动状态是匀减速直线运动,而B的状态是匀加速直线运动。当A球与B球速度相同时,A球和B球的距离最近。当恢复到原始状态时相当于一次弹性碰撞,由于AB两球质量相同,A和B产生速度交换,动量、机械能均守恒,所以可得出如下解法
解:设AB两球在速度相同时的速度为v,恢复到初始状态时A、B两球的的速度分别为v1和v2则有
Mv0=2mv ①
2mv=mv1+mv2 ②
mv02=mv12+mv22 ③
由①可得v=,由②③可得v1=0 ,v2=v0(另一组不符合情况,故舍去)
求得B的加速度a==
学会根据题干看图画图,会有效帮助学生加快效率。作为物理习题的常用解法,图解法在力学中的使用十分常见。原因是因为力的三要素:作用点、大小和方向都可以在图中用符号表达出来,便于分析。对于文字内容复杂,所运用到知识较为抽象的时候,学生往往不知道如何利用现有所学知识下手。老师在教学过程中,教会学生图解法,可以让学生分析力学问题时候把复杂的条件简单化,把抽象的条件具体化。使学生可以快速的从图中提取到所需要的条件,从而快速降低解题耗时。在教授学生如何看图画图时,老师需要注意观察学生画图是否规范,引导学生找到有用的条件。在解题中,画图往往可以起到积极的作用。
例题1:如图2-1所示,有轻质杆BO,杆的O端被光滑的铰链锁定在竖直的轻质杆OA上,B端上系一轻绳,绳子另一端挂一物体。轻绳越过杆定A出的光滑滑轮,现用力F将轻绳拉住,如图2--2所示。将绳跨过杆顶慢速左拉,让OB与OA之间形成的夹角θ渐渐变小。分析以上的过程中,F和OB受到的压力FN的变化情况( )(请问应该是FN?包括下面的选项和分析部分)
FN保持不变;B、FN先变小,后增大;
C、F保持不变; D、F先变小,后变大。
分析:取轻质杆OB的B端来看,受到绳子拉力F、OB杆的的支持力FN和绳子的拉力G的作用,将FN与G作力的合成,可以观察到其合力与F等值并相反,可以由图2-2所示得到一个三角形(图中阴影部分)这个三角形相似于三角形OBA,利用三角形对应边比成比例来作答。
如图2-2,图中阴影部分与三角形OBA相似,设BO长度为L,OA的长度为H,绳子长度为l(应该是L?)则由对应边成比例可知:FN与G之间比例关系。由于绳长变小,但FN不变,所以F会渐渐变小,故选A。
三、正确引导学生找到解题步骤,选定合适方案
大量数据表明,学生在学习新的物理知识点或者新的物理题型的时候,通常会觉得难以下手,更不要说有明确的解题思路。而老师通常只是把自己已经熟练的分析逻辑交给学生,学生总是跟着老师的思维来走,虽然这一道问题可以解决,但是学生并没有学会面对新题型该如何下手,仅仅针对这一道题学生该如何思考,效率太低。从大局来看,学生面临的最大挑战是高考,而如何在有限的时间内让学生解决更多的问题。老师需要的是培养学生在课堂上举一反三的能力,只有让学生掌握解题技巧,分析出最佳的解决方案。基于这个目的,老师应该为学生专门将物理知识点运用作为一个专项练习来让学生充分操作。从而加强学生对于这些物理定理与物理原理的进一步认识,从而进一步提高学生的解题效率。
例题四:如图3-1.长直轨道光滑而水平,在上面放置一个弹簧振子,弹簧振子由一轻质弹簧两端各放置一个小球而组成,切两个小球质量相等,此刻突然给左小球一个向右的速度V,请分析从开始运动到弹簧恢复长度这一生段时间中两球的运动状况并求弹簧首次到自然长度时,两个小球的速度?
分析:合理使用系统动量守恒定律系统动能守恒定理是解决这个问题的关键,接下来再将它变成一个碰撞模型,便可以找到解决方案。开始,A运动方向向右,B静止.AB之间距离变小,弹簧处于压缩状态,两球之间为斥力,相当于碰撞。在此刻A的动量缩小,B的动量增加。在二者速度一样时,两球的距离处于最小值,弹簧的最大形变状态,接下来弹簧恢复,对AB产生斥力,A的动量开始减小,B动量增加。因此,弹簧完全恢复时,A的动量最小B的动量最大。但弹簧弹性势能为0,所以动能守恒。
解:因为动量守恒,动能守恒
所以MV=MVA+MVB
由此可得
VA=V ,VB=0;(初始物体速度)或VA=0,VB=V(弹簧第一复原时AB速度)
总而言之,高中物理重要知识的力学,是高考的热点难点,其在整个物理学知识体系中占据重要地位。因此在平时教学中,老师要注意解题方法的灌输,加强学生在解题方面的能力培养。
参考文献
[1] 白合提亚尔江·马木提.高中物理力学题解题方法总结[J].中华少年,2015,18:153-154.
[2] 黄燕萍.强化思维训练 提高力学解题能力[J].技术物理教学,2010,02:1-4.