高中物理力学解题方法之我见

高中物理按照知识结构的角度划分,可以分为热、光、电、力、原五大部分,而力学模块是学生普遍反映学习起来比较困难的知识体系.在每年的理综考试物理题目中,力学都会占有很大的分值比重,因为力学综合体能够充分考察学生的分析问题的能力,因此,如何提高学生解决力学问题的能力成为许多高中物理教师面对的难题.根据多年的经验,笔者认为可以通过以下几点提高高中物理力学题目的解题能力.

1.认真审题,弄清题意

审题是做题的第一个步骤.对于高中物理力学题,尤其是那些综合性比较强的题目,一定要认真审题,对题目进行仔细分析,弄清题意.通过审题,弄清楚题目中给的已知条件,弄清楚题目中发生的物理过程,从而建立比较清楚的物理图景,构成初步的解题思维框架.对力学综合题目审题的过程中还要注意题目中的隐含条件,要习惯用文字、符号或者图标等简单形式进行有序记录,并对已知信息进行简单推理和分析,找出对解题有用的信息.对于物理过程的分析尤其要注意,要明确题目中物理过程的进行条件和运动性质,对过程中的不变量和变量中的等量关系进行把握,这样才能够形成清晰的解题思路.

2.准确找出受力对象

正确的找出受力对象是解决力学问题的前提.教师要反复训练学生寻找受力对象的能力,只有找对受力对象才能运用适当的方法、公

式和定理去解决问题.

例如图1所示,质量为

1kg的小物块以5m/s的初速度滑上一块原来静止在水平面上的木板,木板的质量为4kg．经过时间2s,物块从木板的另一端以1m/s相对地的速度滑出,这一过程中木板的位移为0.5m,求木板与水平面间的动摩擦因数.

解由匀变速直线运动的公式得小物块的加速度的大小为

a1＝v0-vtt＝2(m/s2）．

木板的加速度大小为a2＝2st2＝0.25（m/s2）．

根据牛顿第二定律

Ｆ＝ｍａ

对小物块得F1′＝ｍａ1＝1×2＝2（Ｎ）,

对木板得F1-μ（ｍ＋Ｍ）ｇ＝Ｍａ2,

μ＝F1-Ｍａ2ｍ＋Ｍｇ＝2－4×0.251＋4×10＝0.02．

3抓住问题的本质特征,建立模型

物体运动的过程中遵循的规律不同,其特征和受力情况也不同.所以,只要对物理运动的受力特征分析清楚,才能够找出比较简捷恰当的解题思路.这需要借助于建立物理模型帮助学生简化物理难题.想要正确的建立物理模型,要对受力对象的受力特征进行分析,清楚其实如何运动的,其运动过程是怎样的,只有这样才能对运动的定量和定理进行确定,进而得到答案.

4.要善于运用转换法解答题目

高中物理力学中经常会有一些看似陌生实际熟悉的题目,这时可以借助模型转换方法将现实生活中一些事物转换成我们熟悉的运动过程,从中找到相似的规律,进而用熟悉的物理过程解决陌生的物理力学问题.

例下面一个题目：如图2所示,一条不可伸长的轻绳长为Ｌ,一端用手握住,另一端系一质量为ｍ的小球,今使手握的一端在水平桌面上做半径为Ｒ、角速度为ω的匀速圆周运动,且使绳始终与半径Ｒ的圆相切,小球也将在同一水平面内做匀速圆周运动,若人手做功的功率为Ｐ,求：

（1）小球做匀速圆周运动的线速度大小,

（2）小球在运动过程中所受到的摩擦阻力的大小.

解（1）小球的角速度与手转动的角速度必定相等均为ω．设小球做圆周运动的半径为ｒ,线速度为ｖ．

由几何关系得

ｒ＝L2+R2,ｖ＝ωｒ,

解得ｖ＝ωL2+R2．

（2）设手对绳的拉力为Ｆ,手的线速度为ｖ,

由功率公式得Ｐ＝Ｆｖ＝ＦωＲ,

Ｆ＝ＰωＲ．

研究小球的受力情况如图3所示,因为小球做匀速圆周运动,所以切向合力为零,即

Ｆsinθ＝ｆ,

其中sinθ＝ＲL2+R2,

联立解得ｆ＝ＰωL2+R2．

通过将涉及到实际问题转换成我们熟悉的运动类型,不仅降低题目的解题难度,还能够培养学生的思维想像能力.

总之,在高中物理中,理科综合题都是重点和热点问题,力学综合题目更是重中之重.力学综合题之所以成为和考察的侧重点,主要在于力学综合题对教学效果与学生物理学习水平的检查有非常重要作用.高中物理力学综合题的重要性,要求我们必须掌握相应的解题方法.所以,解答高中物理力学综合题时不仅要认真审题,弄清楚题意,还要对研究对象进行确定,正确运用解题途径与规律.只有这样才能确保该种类型题目的得分率,才对提高学生的学习成绩有很重要的作用.