依托模型法有效解答高中物理试题

【摘要】物理作为高中课程体系中一门比较抽象的科目，学习起来难度相对较大，尤其是在解题训练中，学生既需以稳固的物理理论知识做铺垫，还要掌握一些常用的解题方法.虽然试题类型变化多端，不过从本质上而言，都是按照一定物理模型来设计的，模型法也就应运而生.本文针对如何依托模型法有效解答高中物理试题进行分析，并罗列部分解题实例.

【关键词】模型法；高中物理；解题技巧

模型法简单来说即为结合题干中提供的条件，忽视部分次要条件，将复杂的物理现象通过理想化的简单模型来替代，据此思考、分析与处理试题.在高中物理解题训练中，教师可指引学生以模型法为基本依托展开解题，把物理理论知识同模型整合起来降低解题难度，使其找到明确、简洁的解题思路，有利于他们轻松、简便地解答高中物理试题.

1 依托模拟模型有效解答物理试题

物理是自然科学的带头学科，以研究物体的一般运动规律与常见物质的内部结构为主，虽然知识比较抽象，但是又有着一定的具体性，根据所研究对象往往可以构建出模拟模型.高中物理教师在日常解题教学中，面对一些比较抽象的题目时，应引导学生运用模型法，使其根据题目内容巧妙地构建物理模型，使问题由抽象向具体过渡，帮助他们顺利求解［1］.

例1 某物理小组计划研究两位同学在进行接力赛过程中直线部分交接棒情况，其中A同学可以在加速启动以后以速度7m/s往前跑，B同学则从开始跑步一直到接棒这一环节进行匀加速直线运动，要想让B同学顺畅地接到接力棒，且在速度合适的情况下起跑，A同学从距离接力区域之前10m处就把信号发出来，B同学开始进行匀加速直线运动，刚好可以在接力区域L=20m被A同学追上的同时速度保持一样，那么B同学的加速度aA是多少？在什么地方能够接到接力棒？

分析 处理这道题目时，应先认真分析运动对象的本质，发现主要涉及直线运动与牛顿运动定律相关知识，据此建立出模拟模型，再结合A、B两位同学的实际运动情况，顺利构建出质点匀速直线运动和匀加速直线运动两个物理模型，将问题由抽象变得具体，形成清晰、明了的解题思路.

详解 结合题意可知LA=vAtA，

LB=12aBtB2，

vB=vA=aBtB，

将各式联立起来整理后能够得到tA=tB=2.86s，aB=2.45m/s2，

然后根据题意能够求出LB=12aBtB2=10m，

则ΔL=L总－LA=L总－LB=20m－10m=10m，

所以A同学的加速度是aB=2.45m/s2，在10m处能够接到接力棒.

2 依托过程模型有效解答物理试题

过程模型就是把实际物理过程进行理想化以后，把这一物理过程抽象出来.在现实生活中，很多物体运动过程都十分复杂，在高中物理课程教学中，教学范围与知识内容是有一定范围的，无法兼顾的方面有很多，在解答部分试题时，教师应引导学生把题目中的信息分清主次，忽视次要因素，只保留主要因素，促使他们通过构建过程模型有效解答试题［2］.

例2 在图1中，使用一根劲度系数为k的轻弹簧把B、C两个物体连接到一起，弹簧与水平面垂直，然后将物体A由B的正上方，距B高度为H0处，从静止开始释放，下落以后同B物体发生相撞并粘在一起，已知A，B，C三个物体的质量都是M，假如空气阻力和这三个物体的自身大小均忽视不计，那么当A，B两个物体发生相撞后的速度是多大？当A，B两个物体共同运动至最大速度时，则物体C对地面产生的压力是多大？

图1

分析 处理这道试题的关键是构建出过程模型，将的运动过程视为一个整体运动，也就是所说的简谐运动模型，然后结合简谐运动对称性特征梳理正确的解题思路.

详解 结合物体运动实际情况构建过程模型，设A，B两个物体相撞之前的速度为v1，

当物体A进行下落时，结合机械能守恒定律可得MgH0=Mv12，

所以v1=gH0，

设A，B两个物体相撞之后的共同速度是v2，

根据动量守恒定律可得Mv1=2Mv2，

v2=gh02；

当A，B两个物体共同运动至最大速度时受到的合外力为0，

设这时弹力大小为F，则F=2Mg，

设水平地面对C物体的支持力大小为FN，

由于此时弹簧两端的弹力大小一样，

所以弹簧对C物体的作用力大小同样为F，

故FN=F+Mg=3Mg，

所以物体C对地面产生的压力是3Mg.

3 结语

总而言之，在高中物理解题教学活动中，模型法作为一个值得大力倡导的解题方法，在一定程度上能够降低题目难度，教师应指导学生学会应用模型法进行解题，促进他们顺畅、高效地解答物理试题，提高解题水平，使其直觉思维和抽象思维能力均得到良好的发展.

参考文献：

［1］高超.“双新”背景下高中物理综合类大题的解题技巧［J］.学园，2023，16（05）：30-32.

［2］周余丰.妙用模型 改进高中物理解题教学［J］.数理化解题研究，2023（04）：125-128.