高中物理解题思路例谈

梁 冲

(安徽省利辛县第十中学,安徽 亳州 236700)

一直以来,高中物理学科以学习难度高、知识点抽象、逻辑思维强等特点,被许多学生视为较难“啃”的科目,从一定程度上减弱了学生的学习兴趣及学习效果.正因为高中物理学科具有很强的逻辑性,只要学生正确把握知识的逻辑特点,就很容易打开物理习题的密码锁,从而轻松畅游神秘的物理世界.那么,如何开展高中物理解题教学,是教师需要研究的关键问题.

1 路程位移类题目的解题思路

路程及位移类知识,是人教版高中物理教材中的基础知识,但是涉及该类知识的题目却是学生失分较多的部分.究其原因,是学生尚未科学把握路程位移类练习题的解题思路,还不能对路程位移问题进行逻辑层面上的全面分析.全面考量是解答路程位移类练习题的关键所在.

例1M为一长方体铁块,其高为c,宽为b,长为a.有一质点O从点A运动到和点A轴对称的点B(图1).求:

图1 长方体模型图

(1)质点O运动的最短路程为多少?

(2)质点O发生的位移为多少?

2 牛顿第二定律相关题目的解题思路

在高中物理教材中,牛顿运动定律是非常基础且重要的内容,虽然难度不大,但是拓展而来的题型和知识却十分复杂.对于牛顿第二定律的有关内容,教师应引导学生掌握“力的分解”规律,在此基础上再指导学生解答该类题目,会大大降低解题难度.换句话说,教师在设计牛顿运动定律相关题目的时候,应将题目的解答分成两个环节,第一个环节为“力的分解”,第二个环节是“解答物体在力的作用下的运动变化”.

图2 斜面体模型图

3 平抛运动类题目的解题思路

平抛运动类知识可划分成两部分:①抛体的运动距离或运动速度;②抛体所发生的动能转化.①的解题思路是借助高度这一条件对抛体的空中运动时长进行计算,然后借助时间和水平速度的乘积对其水平运动路程进行计算;②的解题思路是机械能、势能和动能的动态平衡.

例3杂技演员进行摩托车特技表演,其起步速度是10 m/s,顺着一条斜曲面快速冲到离地面高达3.2 m的高空,然后在此位置水平飞出.已知摩托车在冲向高台的过程中,一直以额定功率1.8 kW行驶,消耗时间为0.65 s.摩托车和杂技演员的重量共计180 kg,在计算中对所收到的阻力因素可忽略不计(图3).请问:

图3 特技表演模型图

(1)杂技演员驾车冲到3.2 m高空时的速度是多少?

(2)杂技演员在高空水平飞出后,至到达地面的过程中飞出的距离是多少?

4 磁场类题目的解题思路

高中物理教材中的磁场相关知识十分复杂,往往是试卷上的压轴题.面对该类题目,教师引导学生明确关键点就可较为容易地获得正确答案,这里所说的关键点,也就是电势能.由于磁场问题一般都会和运动类题目结合在一起出现,因此教师应指导学生牢固掌握动能和电势能之间的正确换化,以获得解答该类题目的正确思路[2].

例4一个电量是q的小球,身处一个匀强磁场中.小球q的电量是-2×10-3库伦,而匀强磁场是200 N/C.S是处于匀强磁场中的一个挡板,挡板和小球q之间的距离是5 cm,A挡板和小球q之间的距离是45 cm.在解题中可对小球所受到的重力忽略不计.小球q受到电磁场的作用,做向左运动,当和S挡板发生碰撞之后削弱了自身的一部分电量,电量只有之前的5/6.另一方面,小球q和S挡板碰撞以后,其仍保持之前的运动速度恒定(图4).计算:

图4 磁场模型图

(1)如果匀强磁场中S挡板所处位置具有的电势能为0,那么点p位置多具有的电势能是多少?

(2)小球q需要发生多少次碰撞,才能到达A挡板?

解题思路学生要想计算出点P位置所具有的电势能,就需要先找出“0”电势能的参照点,也就是挡板S.由于带点小球q身处匀强磁场中,并且已知点p与S挡板之间的距离是5 cm,就可较为容易地算出点p位置的电势能U,也就是Eh=200×0.05=10 V.因为挡板S所具有的电势能是0,所以小球q所具有的电势能是-10 V,且带点小球q所具有的电势能是Eqh=0.02 J.针对小球需要经过多少次碰撞才能达到A挡板位置的问题,教师可引导学生结合势能变化与速度之间的对应关系尝试计算[3].由于Eqh=1/2(v2m),且带点小球始终保持自身匀速运动,所以在第二次发生碰撞事,动能定式依旧成立,也就是Eqh1=1/2(v2m).由于h1=h/k,并且h2=h1/k,按照此方法推算,可计算出小球在发生13次碰撞之后,就可达到挡板A.

总之,纵观前文例题的解题思路可发现,高中物理的题目解答难度并没有想象中那么大,需要学生在牢固掌握教材中各种概念、定律、公式等的基础知识的前提下,积极探讨物理知识之间的逻辑关系,并理清题目中已知和隐含的条件,接着结合对应的公式求解即可.这就需要教师在习题讲解教学中,加强对学生解题思路的培养,帮助学生理清各个知识点之间的内在联系,从而帮助学生获得正确的解题方法,最终切实提高学生运用物理知识解决实际问题的能力.