高中物理力学解题技巧及其应用研究

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摘 要：力学知识是高中物理学科中的重点和难点，很多高中生在学习的过程中都会感到力不从心。为了提高高中生的力学学习水平，我们必须掌握科学的力学解题技巧，并将其应用到实际的解题过程中。

关键词：力学知识；高中物理；解题技巧

物理是高中阶段理科的基础学科之一，高中物理对学生的知识应用能力提出了更高的要求。力学是高中物理知识中的重要组成部分，对学生来说也是内容较多、难以了解的一部分内容。其中高中物理的力学部分包含着动力学和静力学以及牛顿运动定律等相关知识，更是涉及众多的力学分析，多数学生会觉得力学知识晦涩难懂。因此，在高中物理教学中，教师应当教会学生正确的解题技巧和方法，帮助学生真正学好高中物理知识。

一、高中物理力学知识学习方法

第一，归纳和总结力学知识中常见的力学模型，为物理解题奠定基础。常见的高中物理力学模型有以下几种类型：一是连接体模型，只借助细绳或者细杆将物体连接起来的物体组，或者将几种物体直接叠放起来，形成多个物体组；二是斜面模型，物体在斜面上的受力情况主要是受到摩擦力和倾角的影响；三是轻绳、轻杆模型，轻绳模型仅仅可以承受拉力，而轻杆模型既可以承受拉力，也可以承受压力和来自任意方向的受力；四是超重模型和失重模型，超重或者失重状态下的中心受力方向都要被考虑在内；五是碰撞模型，要明确动量守恒定律及其实际应用，明确碰撞发生之后系统的功能不可大于碰撞之前系统的功能；六是人船模型，主要是在静态下出现相对运动的状态，运动方向需符合动量守恒定律。教师应当让高中生明确常见的力学模型及其实际应用情况，使他们在解决物理力学问题的过程中达到简化问题的效果。

第二，明确高中物理力学问题的基本分析方法，以找出正确的解题思路。高中物理力学知识涉及摩擦力、弹力、重力、引力、电场力等几种类型，学生需要结合上文中的几种力学模型展开受力分析，其中的分析方法可以分为以下几种：其一，判断力存在性方法，结合力学题目中的信息进行分析，如以弹力—摩擦力的顺序考虑问题；又如相互垂直力达到最大值等，都是常见的判定分析方法。其二，判定受力方向的方法，同一直线定方向、计算结果为标量；分量方向如果不好判定，应当结合各种结果来判定。其三，针对力的隔离法和整体法来判定，隔离法主要是在狀态相同的情况下对内力进行研究，整体法是在不同受力情况下了解外力。其四，根据力运动趋势进行判定，这种方法需要结合加速度和运动轨迹等情况来判定。通过这几种不同的力学分析方法，学生就可以在建立科学力学模型的基础上，列出力学题目中的受力方程，进而为正确解题打好基础。

二、高中物理力学问题解题技巧及其应用

1.了解力学特征，明确解题程序

在力学问题解题过程中，高中生必须要结合具体的力学知识分层解决力学问题，逐步破解力学知识的重点和难点，进而找出正确的解题思路，达到解决力学问题的目的。基于力学问题复杂性和抽象性的特征，其解题程序应当分为以下几个步骤：首先，结合题目给出的信息选择受力分析的对象，并对其进行受力分析和运动分析，结合分析对象的物理过程来分段研究，以明确解题思路；其次，在明确解题思路之后，需要选择力学规律、性质和相关的解题方法来对不同阶段的力学分析进行解答，并结合已知信息列出物理方程；然后，充分挖掘已知信息中的潜在力学条件，结合具体问题进行分析，构建辅助方程式，并通过物理方程达到力学问题解题的目的。在力学问题解题程序的实际应用过程中，有时候也不必严格按照这个程序进行解题，而是要具体问题具体分析，注意程序运用的灵活性。

2.丰富解题方法，掌握解题技巧

常见高中物理力学解题方法主要有图像法和分析法。其中图像法要求学生在充分了解题目信息、分析对象的基础上，确定物体承受的内力和外力情况，而且在分析的过程中受力分析和受力处理不能同时进行，而是从整体上构建分析对象的受力图，挖掘题目中的关键信息，进而正确解决力学问题。对于分析法来说，其解题技巧的出发点与图像法存在着不同之处，分析法主要是从未知参数数量入手，结合题目中给出的条件来列出力学方程式，同时还要详细分析题目信息中的未知量，以达到收集到足够信息的程度。

例题：一个连同装备总质量为m=100千克的宇航员，在距离飞船s=45米处与飞船处于相对静止状态。宇航员背着装有质量为m0=0.5千克氧气的贮氧筒，可以将氧气以v=50米/秒的速度从喷咀喷出。为了安全返回飞船，必须向返回的相反方向喷出适量的氧，同时保留一部分氧供途中呼吸，且宇航员的耗氧率为：r=2.5×10-4千克/秒。试计算：喷氧量应控制在什么范围？返回所需的最长和最短时间是多少？

总而言之，为了帮助学生更好地学习力学知识，教师应当引导学生在明确解题程序、掌握解题技巧的基础上，运用图像法和分析法等多种力学问题解题方法，锻炼高中生的力学解题能力，进而为高中生的物理学习奠定基础。

参考文献：

[1]许姜涵.高中物理力学部分的学习方法和解题技巧[J].数理化解题研究，2017（4）.

[2]王鹏.高中物理力学解题技巧及应用实践探索[J].科学大众（科学教育），2017（10）.