高中物理力学综合题的解题技巧探究

2016-03-18 03:05韦就新��
中学生数理化·教与学 2016年3期
关键词:综合题力学审题

韦就新��

若从知识结构的角度对高中物理教材知识进行分类,其中除了包含光、热、电之外,还囊括了力学部分.通过多年的教学实践发现,学生在解答力学部分的知识点时往往最困难,但是每年的高考理综题型中,力学又占到了相当大的分值.一直以来,高考理综命题组,都热衷于以力学综合题考查学生分析问题的能力.针对学生在解决力学综合题上的困难,许多教师也感到无能为力.

历年的高考理综题型,在大多数情况下,压轴题都是力学问题或者是与力学息息相关的问题,力学在整个高考物理中既是基础部分,又是核心部分.现阶段,力学所占分值比例正呈现出逐年提高的趋势.其实理科类的知识点,都具有一定的规律,只要找准规律,就能解决所有问题.

一、认真审题,弄清题意

在解答高中物理力学题时,特别是综合题,一定要认真审题,仔细分析题目.在收集题目信息时,通过审题才能知晓题目中的已知条件,才能对题目中的物理过程了解透彻.在审题过程中,需注意以下两点:

首先,要挖掘出题目中的隐含信息.在对物理力学综合题审题时,一定要用文字、符号或者图标、数据等有序地记录题目中的有用信息,并分析与推理记录的信息,找出其中有用的.一般而言,在高中物理力学综合题中,往往都会直接体现出一些已知条件,但是一些间接条件还是具有一定的隐蔽性,而这些隐藏的间接条件却又是解题的关键所在.针对这些隐含条件,我们可以先分析其中的关键语句,也可以对其中的附图和所设的物理模型展开重点分析,题目所述的物理现象和题目所求处常常都包含了一些隐藏信息,因此一定要重视题目中的关键字句和相关附图,注意每一个细节之处,并多角度地分析题目中的信息,运用联想和理论分析的方法,转化隐含条件.

其次,要注意分析物理过程.所谓的物理过程,就是物理现象或事实发生的开始,中间以及结尾等完整的经历.在对力学综合题进行审题时,题目中的物理过程是必须要弄明白,同时要明确这一物理

过程能够进行的条件以及运动的性质等,着重把握好过程中的变量与不变量或关联量中的一些等量关系.只有清楚了这些,解题思路才会更加清晰.

二、分析过程,构建模型

物理是一门对物质运动的一般规律与物质基本结构进行研究的学科.在解答力学综合题时,除了要认真审题外,还要对过程仔细分析,找出题目中所包含的信息,进而将一道大的力学综合题分解为几个小的部分,解答起来更加容易.在解答时,要注意构建物理模型,如构建人船模型,是对平均动量守恒求位移方法的应用与延伸;机械能守恒在单摆的摆动中得以满足.学生对物理模型的合理构建,能够简化复杂问题,促使学生快速解题.

三、总结规律,明确思路

要做好力学综合题,明确、清晰的思路是解题关键,即在解答不同的问题时,要熟练应用相应的知识点.如,牛顿第二定律、动量守恒定律、能量守恒定律等都是经常用到的力学定律.在解题思路上,也应当具备一定的惯性思维.如,在解决关于物理量的瞬时关系习题时,首先应当用到牛顿第二定律;而所解题型是关于单一物体的,则能量守恒定律与动能守恒定律是应重点考虑的.对学生来说,熟练掌握力学定律与解题思路是非常有必要的.针对容易出错的综合题,学生应当增加练习的次数,强化掌握力学知识点,同时在学习过程中,要学会对相关习题的命题规律进行总结,抓住易错点,这样在今后遇到相似题型时,就能够做到举一反三,触类旁通.

四、巧妙解题,画出受力分析图

在对受力图进行分析时,学生首先应对所要研究“对象”受到的外力展开分析,并分析其“原始力”,但是在这一过程中要注意不要在分析过程中处理力.

例如,结合下图对受力图进行分析,寻求解题技巧与解题思路,进而以所学知识解决实际物理问题.如图1,将长度为5m的细绳两端,分别系在A、B两杆的顶端,且与地面相距为4m,并在绳子上挂上一个重力为12N的物体,平衡时,绳子中的张力为多少?

分析:由图1我们能够知晓,这一受力图主要是三力平衡问题.在解答这一题时,首先要将受力对象进行确定,然后画出受力分析图(如图2),列出具体的方程式.在分析受力时,不同的例题,所采取的解题方法也应不同.

解:由图1可知,重物所受的力分别来自三个方向,而根据平衡条件可知,两个拉力的合力F′和F大小相同,两个拉力为邻边所作的平行四边形为菱形,如图2,图中△ABC和△OEG相似,由此可得:F2T=ACAD,则T=F·AD2AC=12×52×3=10N.

还可用第二种方法.首先将重物确定为受力对象,其受力图如图2,以α作为绳子和水平夹角,则在平衡条件下可知,2Tsinα=F,其中F=12N.

五、多做易错题,降低出错率

针对力学综合题,许多学生都面临教师一讲就会,但是当自己独立做题时,却不知从何入手的情况,且出错率较高.究其原因,主要是因为大部分学生都没有把题意弄清楚,解题思路不清晰.

例如,一卡车由于司机疲劳驾驶在限速60km/h的公路上与汽车和路旁的障碍物发生碰撞,警察在后期事故处理过程中发现散落在路旁的一个卡车零部件,通过判断确定该零部件是卡车车头撞击障碍物时掉落的,通过模拟撞击发生时的情景得出,所掉的零部件与其掉落位置的水平距离为13.3m,而车顶和掉落点的竖直高度为2.24m.请结合上述情况分析该开车是否存在超速行为.

分析:通过已知条件可以得出,卡车零部件掉落后所呈现的运动为平抛运动.由此可知,平抛运动的初速度与汽车运动的速度相同.

解:将平抛运动的初速度设定为vo,时间为t.由题目可得,平抛运动的水平位移为s=13.3m,高度为h=2.45m.根据平抛运动可知,零件在水平方向的运动为vot=s,而在竖直方向上的运动为12gt2=h.由vot=s可知,vo=sg2h=13.3×9.82×2.45m/s=18.8m/s=68km/h>60km/h.根据上述公式可以得出,该卡车存在超速驾驶行为.

通过上述分析我们可以得出,在对一些实际问题进行解决时,学生可以结合自己以往的经验和所学的知识点分析问题,在解题时要运用迁移、分类和类比等数学方法,同时将物理问题和日常生活相联系,进而使问题得以解决.

总之,在解答力学综合题时,运用一定的技巧与方法是非常有必要的.首先要对题目的内容理解清楚,对题意深度挖掘,抓住题中的重点;其次要学会归拢常用的定律,明确思路;最后要做好易考的受力图分析.只有不断总结、归纳解题方法,进行强化练习,才能让学生在解答力学综合题时轻松应对,取得高分.

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