李雪琪
(山東省莘縣第一中學(xué)高二1班 252400)
在高中物理學(xué)科中,力學(xué)占據(jù)著非常重要的地位,也是高考必考知識點之一,同時,力學(xué)知識在生活中應(yīng)用廣泛,所以無論從學(xué)習(xí)知識還是解決實際問題來講,學(xué)好力學(xué)知識都是一件必要之事.而在高中學(xué)習(xí)中,力學(xué)知識的運用多在習(xí)題中,高中生想要掌握力學(xué)的應(yīng)用就需學(xué)會解決力學(xué)習(xí)題.首先應(yīng)該理解并掌握基礎(chǔ)理論,其次通過審題、解題的過程總結(jié)做題技巧,培養(yǎng)自己的思維能力.本文就高中物理力學(xué)部分知識闡述力學(xué)的三大解題技巧.
高中物理力學(xué)部分的題目有許多與日常生活相結(jié)合,這會使學(xué)生覺得無從下手,往往無法很好理解題意,造成認(rèn)知誤差,導(dǎo)致最后解題失誤.所以在學(xué)習(xí)解題之前,建議各位高中生先練習(xí)審題,即答題前深入思考,仔細(xì)了解題目的要求.對于這類聯(lián)系實際生活的力學(xué)題,首先要讀懂題目,明確研究對象,對其進(jìn)行運動分析,進(jìn)一步確定解題思路;然后理清與其相關(guān)的是哪類力學(xué)規(guī)律及相關(guān)力學(xué)公式,對于不同階段的力進(jìn)行解析,簡單列出相應(yīng)力學(xué)方程,之后再進(jìn)行解題就不會出現(xiàn)誤區(qū);在審題時可以適當(dāng)將關(guān)鍵句子劃出或做好標(biāo)記,從中提取出重點信息及數(shù)據(jù)或是潛在條件,并嘗試帶入相關(guān)公式中,逐漸找出所求目標(biāo).在這個過程中,切記不可因慌亂遺漏信息,否則可能會得到錯誤的答案,對于一些無關(guān)緊要的干擾信息,要懂得適當(dāng)取舍.
1.應(yīng)用受力圖解題
一般來講,解決力學(xué)問題時,首先要選取研究對象,然后對其進(jìn)行受力分析.根據(jù)力學(xué)關(guān)系,對研究對象進(jìn)行力的分解,分析哪些是受“外力”影響,哪些受“原始力”作用.在這個過程中,簡單在紙上畫出受力圖可以,但要求盡量準(zhǔn)確,這樣能夠直觀地以圖形的形式反應(yīng)出作用在研究對象上的各個作用力的關(guān)系(包括數(shù)學(xué)關(guān)系和向量關(guān)系),這就會使題目的求解過程變得更加輕松和容易.
例題如圖1所示,將一根長5m的繩子纏在兩根棍子的頂端,并分別標(biāo)記為A、B點,在繩子下方懸掛一個掛鉤,使其拉起重量為12N的物體,并使該物體處于平衡狀態(tài).已知,兩根棍子間的距離為4m.試求,繩子上的張力為多少.
面對這類題目時,第一步應(yīng)按照解題程序進(jìn)行分析,確定此題目為力的平衡問題,所以采用的是正交分解法(或相似三角形法)解題,在此基礎(chǔ)之上,可以開始制作受力圖.如圖所示,設(shè)繩子OA與水平面間夾角為α,由平衡可得方程:2Tsinα=F.將繩向下方延長,可得sinα=3/5,所以T=10 N.
2.應(yīng)用分析法解題
這種方法與圖解法存在一定區(qū)別,可以說是圖解法的逆向思維.不同于圖解法,分析法解題主要從未知量入手,根據(jù)題目中已給出的條件及物理量,再列出對應(yīng)的力學(xué)方程式,之后對方程式中的未知量進(jìn)行分析,直到利用已知條件求出未知量相關(guān)信息.對于高中生來說,這種方法具有較強的目的性,可以較快掌握.
例題如圖2左所示,將一質(zhì)量為1kg的木塊放置在一斜坡上,若對該木塊施加一牽引力F,并在一秒鐘后不再進(jìn)行牽引,則會產(chǎn)生如圖2右所示的v-t圖,試求該牽引力F的大小.
面對此類題目時,首先應(yīng)對已知條件進(jìn)行分析,由圖2可知,在0-1s區(qū)間時,a1=12m/s2;
在1-3 s區(qū)間時,a2=-6 m/s2
根據(jù)牛頓第二定律可得方程組:
F-μmgcosθ-mgsinθ=ma1
-μmgcosθ-mgsinθ=ma2
根據(jù)該方程組可求得
F=18 N.
在物理學(xué)習(xí)當(dāng)中,邏輯思維的構(gòu)建很重要,它對于高中生在解力學(xué)習(xí)題時作用較大.單單針對物理力學(xué)的學(xué)習(xí)來講,做題之前掌握基礎(chǔ)知識非常重要,只有在靈活掌握基礎(chǔ)知識的前提下,才可以深入學(xué)習(xí)如何分析力學(xué)知識,.而后才可在練習(xí)中形成完整的邏輯思維.整體性的邏輯思維能力是物理學(xué)習(xí)中最科學(xué)合理的方法,具有了整體性邏輯思維能力,就意味著可以更加完整而又系統(tǒng)的掌握力學(xué)方面的知識.在解題時,對于研究對象受力情況相對復(fù)雜的情況,可以有效劃分,形成整體的界限,對于整體性思想來說,有益于把題目簡化.或者說它可以在解題過程中使復(fù)雜的受力分為幾個較為簡單的部分,或是把聯(lián)系緊密的兩個物體進(jìn)行拆分,使問題變得簡單,再從所要求的部分入手.在某種意義上來講,這可以降低解題難度.但這種思維也需要長期的練習(xí),要求學(xué)生具有一定的空間想象能力.除此之外,關(guān)于物理學(xué)中力學(xué)的解題,還可以掌握的是舉一反三邏輯思維.在解決力學(xué)問題的過程中,一定會遇到一些相似的習(xí)題,我們可以發(fā)現(xiàn)它們之間具有一定的相關(guān)性,這就需要高中生學(xué)會總結(jié)規(guī)律,若應(yīng)用得好,在一定程度上可以提高學(xué)習(xí)效率.
綜上所述高中物理力學(xué)知識是高中生學(xué)習(xí)的重點之一,本文所述的解題技巧均為高中生可以學(xué)習(xí)借鑒的方法.當(dāng)然高中物理力學(xué)遠(yuǎn)不止這三種解題技巧,但這幾種是我們必須要熟練掌握的.它們對于提高解題效率以及解題的準(zhǔn)確率具有較好的效果,也能幫助學(xué)生不斷完善高中物理的知識框架,增強自信心.本文對于高中物理力學(xué)解題技巧的總結(jié),一方面鞏固自己學(xué)習(xí)物理的觀念,同樣也希望可以真正幫助到對于力學(xué)學(xué)習(xí)存在困惑的同學(xué),使他們在以后的考試中取得不錯的成績.