高中物理力学三大解题技巧构建

2019-02-15 08:22李雪琪
数理化解题研究 2019年1期
关键词:未知量图解法解题技巧

李雪琪

(山东省莘县第一中学高二1班 252400)

在高中物理学科中,力学占据着非常重要的地位,也是高考必考知识点之一,同时,力学知识在生活中应用广泛,所以无论从学习知识还是解决实际问题来讲,学好力学知识都是一件必要之事.而在高中学习中,力学知识的运用多在习题中,高中生想要掌握力学的应用就需学会解决力学习题.首先应该理解并掌握基础理论,其次通过审题、解题的过程总结做题技巧,培养自己的思维能力.本文就高中物理力学部分知识阐述力学的三大解题技巧.

一、解题前先审题

高中物理力学部分的题目有许多与日常生活相结合,这会使学生觉得无从下手,往往无法很好理解题意,造成认知误差,导致最后解题失误.所以在学习解题之前,建议各位高中生先练习审题,即答题前深入思考,仔细了解题目的要求.对于这类联系实际生活的力学题,首先要读懂题目,明确研究对象,对其进行运动分析,进一步确定解题思路;然后理清与其相关的是哪类力学规律及相关力学公式,对于不同阶段的力进行解析,简单列出相应力学方程,之后再进行解题就不会出现误区;在审题时可以适当将关键句子划出或做好标记,从中提取出重点信息及数据或是潜在条件,并尝试带入相关公式中,逐渐找出所求目标.在这个过程中,切记不可因慌乱遗漏信息,否则可能会得到错误的答案,对于一些无关紧要的干扰信息,要懂得适当取舍.

二、受力图与分析法解题

1.应用受力图解题

一般来讲,解决力学问题时,首先要选取研究对象,然后对其进行受力分析.根据力学关系,对研究对象进行力的分解,分析哪些是受“外力”影响,哪些受“原始力”作用.在这个过程中,简单在纸上画出受力图可以,但要求尽量准确,这样能够直观地以图形的形式反应出作用在研究对象上的各个作用力的关系(包括数学关系和向量关系),这就会使题目的求解过程变得更加轻松和容易.

例题如图1所示,将一根长5m的绳子缠在两根棍子的顶端,并分别标记为A、B点,在绳子下方悬挂一个挂钩,使其拉起重量为12N的物体,并使该物体处于平衡状态.已知,两根棍子间的距离为4m.试求,绳子上的张力为多少.

面对这类题目时,第一步应按照解题程序进行分析,确定此题目为力的平衡问题,所以采用的是正交分解法(或相似三角形法)解题,在此基础之上,可以开始制作受力图.如图所示,设绳子OA与水平面间夹角为α,由平衡可得方程:2Tsinα=F.将绳向下方延长,可得sinα=3/5,所以T=10 N.

2.应用分析法解题

这种方法与图解法存在一定区别,可以说是图解法的逆向思维.不同于图解法,分析法解题主要从未知量入手,根据题目中已给出的条件及物理量,再列出对应的力学方程式,之后对方程式中的未知量进行分析,直到利用已知条件求出未知量相关信息.对于高中生来说,这种方法具有较强的目的性,可以较快掌握.

例题如图2左所示,将一质量为1kg的木块放置在一斜坡上,若对该木块施加一牵引力F,并在一秒钟后不再进行牵引,则会产生如图2右所示的v-t图,试求该牵引力F的大小.

面对此类题目时,首先应对已知条件进行分析,由图2可知,在0-1s区间时,a1=12m/s2;

在1-3 s区间时,a2=-6 m/s2

根据牛顿第二定律可得方程组:

F-μmgcosθ-mgsinθ=ma1

-μmgcosθ-mgsinθ=ma2

根据该方程组可求得

F=18 N.

三、构建整体性解题思维

在物理学习当中,逻辑思维的构建很重要,它对于高中生在解力学习题时作用较大.单单针对物理力学的学习来讲,做题之前掌握基础知识非常重要,只有在灵活掌握基础知识的前提下,才可以深入学习如何分析力学知识,.而后才可在练习中形成完整的逻辑思维.整体性的逻辑思维能力是物理学习中最科学合理的方法,具有了整体性逻辑思维能力,就意味着可以更加完整而又系统的掌握力学方面的知识.在解题时,对于研究对象受力情况相对复杂的情况,可以有效划分,形成整体的界限,对于整体性思想来说,有益于把题目简化.或者说它可以在解题过程中使复杂的受力分为几个较为简单的部分,或是把联系紧密的两个物体进行拆分,使问题变得简单,再从所要求的部分入手.在某种意义上来讲,这可以降低解题难度.但这种思维也需要长期的练习,要求学生具有一定的空间想象能力.除此之外,关于物理学中力学的解题,还可以掌握的是举一反三逻辑思维.在解决力学问题的过程中,一定会遇到一些相似的习题,我们可以发现它们之间具有一定的相关性,这就需要高中生学会总结规律,若应用得好,在一定程度上可以提高学习效率.

综上所述高中物理力学知识是高中生学习的重点之一,本文所述的解题技巧均为高中生可以学习借鉴的方法.当然高中物理力学远不止这三种解题技巧,但这几种是我们必须要熟练掌握的.它们对于提高解题效率以及解题的准确率具有较好的效果,也能帮助学生不断完善高中物理的知识框架,增强自信心.本文对于高中物理力学解题技巧的总结,一方面巩固自己学习物理的观念,同样也希望可以真正帮助到对于力学学习存在困惑的同学,使他们在以后的考试中取得不错的成绩.

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