高中物理解題過(guò)程中常用技巧與方法
時(shí)間:2022-11-18 08:53:20
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【摘要】物理是非常重要的一門(mén)課程,可有效鍛煉學(xué)生的思維和推理能力。但是,高中物理已經(jīng)具備了一定的難度,需要掌握解決問(wèn)題的技巧和方式。因此,針對(duì)高中物理解題過(guò)程中的常用技巧與方法做出了進(jìn)一步探究,對(duì)各項(xiàng)解題技巧和方式給出了詳細(xì)的分析。
【關(guān)鍵詞】高中物理;解題過(guò)程;解題技巧
高中物理的知識(shí)內(nèi)容的難度,與學(xué)生以往學(xué)習(xí)階段進(jìn)行比較,有明顯的提升。學(xué)習(xí)高中物理,學(xué)生不但需要掌握牢固的知識(shí)基礎(chǔ),還需要具備一定的解題技巧,更加深入地對(duì)物理知識(shí)進(jìn)行學(xué)習(xí)。因此,在日常授課的過(guò)程中,教師要針對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,引導(dǎo)學(xué)生開(kāi)拓思路,掌握常用的解題技巧,并對(duì)解題的方式進(jìn)行總結(jié)。這將有益于提升學(xué)生的解題效率,提高學(xué)習(xí)效果。
一、正向和逆向的解題技巧
在解決物理問(wèn)題的過(guò)程中,很多學(xué)生經(jīng)常使用的解題方式是正向解題法,其解題的原理為結(jié)合物理過(guò)程的發(fā)展形式,對(duì)其中的問(wèn)題進(jìn)行細(xì)致分析。盡管這樣的解題思維起到了良好的效果,但并不是所有的題目都適合應(yīng)用正向思維,有時(shí),應(yīng)用逆向思維可以降低題目的難度。突破固有的思維模式,有益于學(xué)生更好的解題。例如此題,一物體以4m/s2的加速做勻減速直線運(yùn)動(dòng)直到停止,求物體停止前的第2s內(nèi)通過(guò)的路程。如果學(xué)生依照正向思維分析,會(huì)感覺(jué)缺少條件,解題遇到阻礙,不能進(jìn)行下一步的分析。但是,應(yīng)用逆向思維進(jìn)行分析,可將物體看成從靜止開(kāi)始做加速度為4m/s2的勻加速運(yùn)動(dòng),它在第二秒內(nèi)通過(guò)的路程與題目所求的物體在靜止前的第二秒內(nèi)通過(guò)的路程相等。則s=at22/2-at12/2=4×22/2-4×12/2=6m。
二、圖像解題法
在高中物理的解題過(guò)程中,圖像法是非常普遍的解題方式之一。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),應(yīng)用圖像法就是在對(duì)題意有充分的理解基礎(chǔ)上,深入分析題目中的每個(gè)要素,并利圖像將其直觀的展現(xiàn)出來(lái)。此外,還要將題目當(dāng)中涵蓋的公式、幾何關(guān)系等表示出來(lái)。圖像法要求學(xué)生能掌握將題中代數(shù)關(guān)系轉(zhuǎn)化為幾何關(guān)系的過(guò)程,將題目簡(jiǎn)化。例如,一些同學(xué)乘坐高速列車(chē)外出旅游,當(dāng)火車(chē)在一段平直軌道上勻加速行駛時(shí),一同學(xué)提議說(shuō):“我們能否用身邊的器材測(cè)出火車(chē)的加速度?”許多同學(xué)參與了測(cè)量工作,測(cè)量過(guò)程如下:他們一邊看著窗外每隔100m的路標(biāo),一邊用手表記錄著時(shí)間。他們觀測(cè)到,從第一根路標(biāo)運(yùn)動(dòng)到第二根路標(biāo)的時(shí)間間隔為5s,從第一根路標(biāo)運(yùn)動(dòng)到第三根路標(biāo)的時(shí)間間隔為9s,請(qǐng)你根據(jù)他們的測(cè)量情況,求:(1)火車(chē)的加速度大小;(2)他們到第三根路標(biāo)時(shí)的速度大小。在解題的過(guò)程中,教師可以引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用圖像解題法。首先,要明確題目的考點(diǎn)為勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系,立即想到勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度公式:Vt=V0+at。之后,畫(huà)出圖像,可設(shè)火車(chē)的加速度為a,經(jīng)過(guò)第一根路標(biāo)時(shí)的速度為v1,根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移公式得s=v1t+at12/2,2s=v1t2+at22/2,其中s=100m,t1=5s,t2=9s。解得a=10/9m/s2=1.11m/s2,v1=155/9m/s=17.22m/s。解答第二題時(shí),設(shè)火車(chē)經(jīng)過(guò)第三根路標(biāo)時(shí)的速度為v2,根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度公式得v2=v1+at2代入數(shù)據(jù)得v2=27.22m/s。
三、整理與隔離的解題技巧
在學(xué)生解題的過(guò)程中,有時(shí)會(huì)應(yīng)用到整體法以及隔離法,但是,這樣的解題形式,對(duì)學(xué)生的解題能力以及對(duì)知識(shí)的掌握程度有著很高的要求。采用這樣的解題技巧,需要學(xué)生對(duì)問(wèn)題整體分析,有清晰的解題思路,方可降低問(wèn)題難度。在應(yīng)用隔離法對(duì)問(wèn)題進(jìn)行分析時(shí),教師要引導(dǎo)學(xué)生將題目進(jìn)行拆解,最后對(duì)每個(gè)小問(wèn)題進(jìn)行系統(tǒng)的分析,逐步解答。通常情況下,要指導(dǎo)學(xué)生先應(yīng)用整理后隔離的形式解答問(wèn)題,這樣得出的答案既準(zhǔn)確又快捷。例如,如圖所示,質(zhì)量為M的木板可沿傾角為θ的光滑斜面下滑,木板上站著一個(gè)質(zhì)量為m的人,問(wèn):(1)為了保持木板與斜面相對(duì)靜止,計(jì)算人運(yùn)動(dòng)的加速度?(2)為了保持人與斜面相對(duì)靜止,木板運(yùn)動(dòng)的加速度是多少?學(xué)生在解題的過(guò)程中,可以充分的應(yīng)用整理與隔離的解題技巧,分析出為了使木板與斜面保持相對(duì)靜止,必須滿(mǎn)足木板在斜面上的合力為零,所以,人施于木板的摩擦力F應(yīng)沿斜面向上,人應(yīng)加速下跑。分別對(duì)人和木板應(yīng)用牛頓第二定律,可得,對(duì)木板:Mgsinθ=F。對(duì)人:mgsinθ+F=ma人(a人為人對(duì)斜面的加速度)。解得:a人=(Mgsinθ+mgsinθ)/m,方向沿斜面向下。對(duì)于第二題,為了使人與斜面保持靜止,必須滿(mǎn)足人在木板上所受合力為零,所以,木板施于人的摩擦力應(yīng)沿斜面向上,故人相對(duì)木板向上跑,木板相對(duì)斜面向下滑,但人對(duì)斜面靜止不動(dòng)。分別對(duì)人和木板應(yīng)用牛頓第二定律,設(shè)木板對(duì)斜面的加速度為a木,可得,對(duì)人:mgsinθ=F。對(duì)木板:Mgsinθ+F=Ma木。解得:a木=(Mgsinθ+mgsinθ)/M,方向沿斜面向下。即人相對(duì)木板向上加速跑動(dòng),而木板沿斜面向下滑動(dòng),所以人相對(duì)斜面靜止不動(dòng)。所以,最終的答案是:(1)為了保持木板與斜面相對(duì)靜止,人運(yùn)動(dòng)的加速度為(Mgsinθ+mgsinθ)/m,方向沿斜面向下;(2)為了保持人與斜面相對(duì)靜止,木板運(yùn)動(dòng)的加速度(Mgsinθ+mgsinθ)/M,方向沿斜面向下。
四、等效法
在高中物理的解題過(guò)程中,利用等效法可有效解決一些合力以及分力的問(wèn)題以及電路等效問(wèn)題等。如,質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量為2kg,受到六個(gè)大小、方向各不相同的共點(diǎn)力的作用處于平衡狀態(tài),撤去其中的3N和4N的兩個(gè)互相垂直的力,求質(zhì)點(diǎn)的加速度等。這是學(xué)生必須要掌握的一種解題方式,因?yàn)樗捎行椭鷮W(xué)生解決一些實(shí)際問(wèn)題。
五、極限思維法
極限思維法為外推法。采用此法解決物理問(wèn)題,教師就要引導(dǎo)學(xué)生掌握普遍到特殊的思想,對(duì)題目當(dāng)中的物理規(guī)律以及結(jié)論進(jìn)行總結(jié)。在一些情況比較特殊的題目中,如求最大值的物理題目、最小值的物理題目等特殊邊界當(dāng)中的特殊值,可應(yīng)用極限思維法對(duì)其深入分析,得出最終答案。例如,高速列車(chē)已經(jīng)成為世界上重要的交通工具之 一,某高速列車(chē)時(shí)速可達(dá)360km/h.當(dāng)該列車(chē)以恒定的速率在半徑為2000m的水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),則()。A.乘客做圓周運(yùn)動(dòng)的加速度為5m/s2。B.乘客做圓周運(yùn)動(dòng)的加速度為0.5m/s2。C.列車(chē)進(jìn)入彎道時(shí)做勻速運(yùn)動(dòng)。D.乘客隨列車(chē)運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度不變。運(yùn)用極限思維法可以得出,乘客隨列車(chē)以360km/h的速率沿半徑為2000m的圓周運(yùn)動(dòng),向心加速度a=v2/r=1002/2000m/s=5m/s,所以A為正確的答案,B錯(cuò);乘客隨列車(chē)運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度大小不變,方向時(shí)刻變化,C、D為錯(cuò)誤的答案。六、結(jié)束語(yǔ)總之,高中物理已經(jīng)了一定的難度,教師要引導(dǎo)學(xué)生掌握一定的解題技巧,提升學(xué)生學(xué)習(xí)的效果,夯實(shí)物理知識(shí)。因此,要指導(dǎo)學(xué)生對(duì)解題過(guò)程和解題技巧進(jìn)行總結(jié),逐步提升物理成績(jī)。
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作者:石作青 單位:山東青島市膠州市實(shí)驗(yàn)中學(xué)
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