【摘要】高中物理习题中包含的物理量不少,学生在解题时必须了解不同物理量之间的关系.然而,在物理量关系梳理与确定中,常因不同物理量之间复杂的关系,学生无法实现对内容的判定,不利于解答问题.对于此种情况,需要以科学的方法作为分析工具,切换问题处理的视角,建立简单模型,最终实现对复杂物理量的梳理,给出有效的问题解决方案.本文围绕整体法在高中物理习题分析中的使用进行论述,结合具体例题,对整体法的具体应用进行说明.
【关键词】高中物理;整体法;解题方法
高中物理习题的难度较高,致使很多学生在解题时遇到阻碍,若较长时间仍没有找到突破口,学生可能会放弃.在物理习题的处理中,需要运用正确的思维和方法,采取解答的方案,最终得到正确的答案.在新高考背景下,对当下的物理习题进行研究,发现习题没有出现考查超纲的问题,但是注重学生对知识的运用.此外,学生在处理问题时,需要采取有效的方法,尽快解决问题,对学生未来在高考中作答极为有利.在高中物理问题的分析中,整体法是较为有效的方法,可帮助学生解决大多数问题.针对学生对整体法掌握不足的现状,教师有必要细致地讲解整体法,让学生了解整体法在问题处置中的具体用法,学会从整体出发,结合习题中获得的信息,作出合理的推测,最终有效地处理问题.
1解答受力问题
高中物理教学中,受力分析是相对重要的一部分知识,为让学生深度把握相关知识,教师需要向学生传授受力分析的技巧[1].在进行物理分析时,根据已知条件对其关系进行分析,构建相应的问题模型,找出解决问题的方案.在实践中,可以将整个过程作为整体,对细节内容进行简化,得出明确的解题流程,完成问题的解答[2].
例1如图1所示,在磅秤上放置一个大木箱,大木箱内放置一个小的磅秤,一个人站在小的磅秤上.在某时刻,此人用力向上推木箱顶部,人与其他物体均处于静止状态,分析两个磅秤的读数变化?
分析对于高中物理力学的大部分习题,由于力的作用关系较为复杂,所以需要使用整体法进行分析,将复杂的模型简单化处理.就本题,在力的研究中,通过整体法,从局部与整体两个层面进行研究,最终找到两者的关系,成为分析习题的切入口.对大的磅秤读数开展研究,将人、小磅秤和木箱作为整体分析.当推木箱顶部时,内部作用力可以不考虑,因此,大磅秤读数没有变化.将人作为研究对象时,向上推木箱,由于反作用力的影响,小磅秤读数会增加.利用整体法分析,可以得出小磅秤读数增加,大磅秤读数不变.采用局部法解题时,需要根据题目条件进行分析,使得解题的难度增加,如果某个步骤出现错误,就会导致解题错误.因此,教师需要引导学生利用整体法解题,从整体角度分析研究过程,可以建立简单的模型,提高解题的效率与准确性[3].
2平衡类问题的分析
平衡类问题在高中物理习题中较为普遍,所以对其进行研究有较大的意义.平衡问题涉及多种力的作用[4].在多个物体与多个力作用下,对力的分析会变得十分繁琐.将整体法作为问题分析的手段,可建立简单的模型,找到平衡条件.使用整体法进行分析,需要选择对象.在大部分情况下,会将多个物体作为整体来进行分析,了解物体的受力情况,随后给出问题的处理建议.
例2在直角三角形斜面体B的下端连接一个弹簧,其中的一条直角边与墙壁接触.在B上静止放着一个正方体A,且A、B以及弹簧三者处于静止状态.此时,沿着三角形斜面方向施加一个力F,如图2所示,A、B以及弹簧依旧是静止状态,则下述物体受力判断中正确的是()
(A)B与墙面间可能不存在摩擦力.
(B)A与B间的摩擦力增加.
(C)B与墙之间的弹力可能没有变化.
(D)B与墙之间的摩擦力增加.
分析对于本题需要进行深入的分析,将物体A、B视为一个整体,在此基础上研究力的作用关系.在没有向物体施加力F时,物体的重力与弹簧的弹力相同.此时,物体与墙之间没有力发生.将A、B作为整体分析,由于外力F的作用,两者依然静止,弹簧弹力没有出现变化.但物体B与墙面之间弹力出现变化,两者间的弹力与摩擦力大幅增加.在整体法运用下进行分析,排除前三个选项,最后一个选项(D)是正确的答案.
3多次作用题的分析
在物体多次作用题的处理中,由于过程过于复杂,一旦使用错误的方法,将会拖慢习题解答的速度.整体法可实现对问题模型的便捷化构建,减少计算的内容.在简化解题过程后,不仅习题处理的数量变少,还可以对计算的精准度进行有效控制,提高习题处理的正确率.
例3将5个质量相同的物体放置在光滑水平面上,使其成一条直线,且相邻物块之间间隔相同的距离,第一个物块初始动能为E0,和后面的四个物体以此碰撞,每个磁碰之后不分开,最后五个物体形成整体,求解整体的动能.
分析使用整体法将5个物块视为整体,经过计算,整体的动能为15E0.在整体法的运用下,简化问题模型,有效的解决问题.
4结语
综上所述,在高中物理习题的处理中,整体法可成为学生解决问题使用的方法.教师向学生传授整体法,需要以简单明了的语言进行描述,让学生对整体法有正确的认识,知道整体法在问题分析中的使用方式,便于学生有效处理遇到的问题.教师在整体法的传授中,应该注重学生思维的构建.教师以习题作为传授整体法的载体,让学生通过各类习题的分析与解答,理清整体法在习题处理中的使用思路,结合根据不同的问题,遵循高效、便捷、准确的原则,给出整体法在物理习题解决中的使用策略,在学生问题分析与处理能力的发展中发挥作用.
参考文献:
[1]陈庆涛.高中物理应用整体法解题的研究[J].数理化解题研究,2023(19):114-116.
[2]马向京.整体法在高中物理力学解题中的应用[J].数理化解题研究,2022(25):107-109.
[3]芮宏军.数形结合方法在高中物理解题中的应用[J].数理化解题研究,2022(19):88-90.
[4]刘丽娟.基于整体法的高中物理解题教学研究[J].数理化解题研究,2022(33):92-94.