浅谈高中物理常用的解题方法

张金英

[摘 要]高中物理是相对较难的学科，学生在解决物理问题时往往不知道该从何入手，此时需要学生掌握一定的物理解题方法，考试的时候才能事半功倍。本文对高中物理的一些常用解题方法进行介绍，以期能够给高中生带来帮助。

[关键词]整体;隔离;图像;假设;临界条件

在多年教学过程中，笔者发现很多学生对物理公式和物理概念掌握得虽然很好，但在处理物理问题的过程中，往往不知道从何入手，普遍感觉比较困难，久而久之，学生对高中物理这一科目会产生畏惧心理，很容易走向放弃的极端。如果采用特定的解题方法解决相应的物理问题，往往可以在短时间内得出准确答案，达到事半功倍的效果，学生无需题海战术就能取得好成绩。

一、整体法

“多个物体相互连接问题”是高中物理力学部分常见的一种重要题型，也是各省份高考热点，学生对这类题型处理较为困难，因此，很多教师在教学过程中常用整体法处理这类问题。

在力学问题中，如果被研究的对象是相互关联的几个物体组成的系统，把该系统作为一个整体来处理的方法即为整体法。若分析系统外的物体对系统的作用力，而不需知道系统内各物体间相互作用力时，常常采用整理法，这样避免对整体内部进行受力分析，使解题思路变得简单。

当相互关联的物体系统中每一个独立的物体都处于平衡状态时，即每个独立的物体加速度都为零时，此时系统整体合外力为零。常见情况有：系统内每个物体都处于静止状态;或一部分物体处于静止状态，一部分物体处于匀速运动状态（速度大小和方向可以不同）;或每个物体都处于匀速运动状态（速度大小和方向可以不同）。若出现以上三种情况中任意一种，即为系统加速度为零，就可以根据具体情况用整体法对整体列平衡方程。

當相互关联的物体系统内各物体具有相同加速度时，即加速度大小和方向都相同，通常整体应用牛顿第二定律求加速度。当学生遇到加速度不同（例如：加速度大小相同、方向不同或加速度大小和方向都不相同）的关联物体问题时，常常不知从何下手，甚至不敢用整体法进行处理，往往习惯于用隔离法进行处理，使问题处理变得复杂，解题效率降低。事实上，不管加速度相同还是不相同都可以用整体法，只要不要求求内力就可以用整体法，且往往能简化解题步骤。如果系统内各物体的加速度大小相同方向不同，例如，通过滑轮连接的物体，不分析系统内力（即绳的弹力）只求外力时可以采用整体法，即系统的动力减阻力等于整体的质量乘加速度。

加速度大小和方向都不相同的连接体问题中学阶段很少涉及，而多数同学遇到这类问题常用隔离法处理，但所用方程多，增加了解题难度。整体法同样可以使用，只是在理论上稍加补充，就可以提高解题效率，降低出错率。对加速度大小不同，方向相同的物体系统，牛顿第二定律指出：系统所受的合外力等于系统中每个物体的质量与加速度乘积的和。对于系统的加速度大小和方向都不相同的问题，学生处理起来更困难。此种问题多数为在斜面上加速运动的物体与斜面组成的系统，处理时往往采用正交分解分别在X、Y方向上对系统列牛顿第二定律。

理清用整体法处理连接体问题，可避开中间环节的繁琐推导，使解题思路清晰，提高解题效率，减轻学生负担。

二、隔离法

力学问题中，如果把要分析的物体从相互关联的物体系统中隔离开进行处理的方法，即为隔离法。若研究系统内研究对象间的相互作用力，只把系统作为整体研究无法求出结果，而隔离法能排除与研究对象无关的因素，对研究对象进行单独分析，从而使问题处理起来简单化。研究系统内研究对象间相互作用力时用隔离法处理比较简单。

处理物理问题时，如果单纯使用整体法不能解决问题，应再采用隔离法。在实际应用中，应从具体问题出发，恰当选用整体法和隔离法，可以先整体后隔离，也可以先隔离后整体，还可以整体法和隔离法交叉使用，这样有助于提高解题效率。如用隔离法处理各物体都处于平衡状态的系统，通常从受力简单的开始;如果各物体加速度大小和方向都相同，想求系统内力，通常先用整体法求加速度，再用隔离法求每个物体受力情况;如果各物体的加速度大小相同方向不同，通常可以直接隔离法列每个物体满足的牛顿第二定律方程，再解方程求内力。

三、图像法

近年来，高考题中对图像的考查频率越来越高。图像考查包括两种，一种是：根据所学的物理概念与规律对题中物理过程列出相应函数关系，再画出函数关系相应的物理图像;另一种是：题中已有图像，不需考生通过函数关系画出物理关系图像。物理图像能直观、形象、简明反应两个物理量之间的关系，可以达到化难为易、化繁为简的目的。用图像法处理物理问题时，要明确图像中横、纵坐标所代表的物理量，并据此分析物理规律，进而抓住图像的斜率、截距、面积、交点等几个要点表示的物理意义。

1.图像的斜率

x-t图像的斜率表示物体的速度，v-t图像的斜率表示物体的加速度，U-I图像的斜率表示元件的电阻，以上三种都是用的比较多的斜率。如果图像是很少见到的，学生需要通过物理规律推导斜率。如果题中所给图像是从未见过的图像，可以根据物理规律推导出纵坐标与横坐标的关系式，再列出关系式的系数与图像的斜率相等的方程。

2.截距

图像中截距是值得关注的地方，常常是题目中的隐含条件。x-t图像的纵截距表示初位置，横截距表示初始时刻;v-t图像的纵截距表示初速度，横截距表示初始时刻;U-I图像纵截距表示电动势。

3.面积

图像中图线与横轴所围成的面积表示的物理意义，会因横、纵坐标的物理量含义不同而有所不同，因而，明确图像中的面积表示的实际物理意义是解决问题的关键。v-t图像中图线与横轴围成的面积是比较常见的，它表示位移，横轴以上的面积表示正向位移，横轴以下的面积表示反向位移，巧妙处理v-t图像围成的面积可以直观、快速处理两个物体追击相遇问题。如果图像是很少见到的，此时则需要通过已学过的物理知识进行推导。

4.交点

一般物理图像的交点都有潜在的物理含义，解题过程中往往是一个重要的条件，需要多加关注。比如，x-t图线的交点表示两个物体相遇;v-t图像交点表示两物体速度相等，在追击相遇问题中v-t图像交点往往表示两物体间距最大或最小。

四、假设法

假设法的基本思路为对可能情况进行假设，经过推理，看最终结果是否与已知条件相矛盾或看是否与实际物理情况相符来判断假设是否成立。

在力学中，常常要用假设法判断弹力或摩擦力是否存在，这样会使问题简单化。用假设法判断弹力是否存在时，可以假设弹力不存在，如果物体运动状态改变则假设不成立，弹力存在，如果物体运动状态不改变则假设成立，弹力不存在;当假设弹力不存在无法确定弹力有无时，也可以假设弹力有，如果物体运动状态改变则假设不成立，弹力不存在，如果物体运动状态不改变则假设成立，弹力存在。例如：靠在粗糙墙面上的物块由静止释放，想知道墙面对物块是否有弹力，可以假设弹力存在，则物块会在垂直墙面上加速运动，不符合实际情况，则假设不成立，墙对物块无弹力。同理，用假设法判断摩擦力是否存在时，可以假设摩擦力不存在或存在，如果運动状态改变则假设不成立，如果运动状态不改变则假设成立。例如：上面的例子中想知道墙面对物块是否有摩擦力，可以假设有摩擦力，但是摩擦力产生的必要条件是接触面有弹力，由上面的分析知墙面对物块无弹力，则假设不成立，摩擦力不存在。

在一些临界问题中，有时不知道是否会出现临界状态，可以用假设法进行分析。假设法是高中物理的重要方法，只要题中出现几种物理情境，又不知道本题属于哪种物理情境，就可以用假设法进行处理，可以提高解题效率。

五、临界法

临界状态是指物体所处的状态将要被破坏，但尚未被破坏的状态。此状态下通常某些物理量达到极限值，题目中出现“恰好”“刚好”“刚要”“最大”“至少”“不相碰”等词语，对临界问题给出明确提示。比如，速度达到最大值临界条件：物体所受合外力为零;两物体刚好不相碰临界条件：两物体速度相等。

让学生学会解决问题的方法往往比题海战术更重要，学生一旦归纳和熟悉了各种方法，就能更加快速、准确找出关系，列出方程，进而掌握处理各种题型的技巧。

参考文献：

[1]陈霞，蔡唱.浅谈高中物理图像法应用[J].中学物理，2015，（05）.

[2]郑力凡.浅谈高中物理解题方法[J].中华传奇，2019，（10）.

（责任编辑 冯 璐）