高中物理力学解题中整体法的运用

发表时间:2021/4/7   来源:《教学与研究》2020年第33期   作者:刘福玉
[导读] 在高中物理学中,力学就在我们身边,也是我们日常生活中最常用到的物理知识之一
        刘福玉
        乌鲁木齐市实验学校   新疆维吾尔自治区  乌鲁木齐市  830026
        [摘要]在高中物理学中,力学就在我们身边,也是我们日常生活中最常用到的物理知识之一。作为高中物理教学最基础,并且在课本中占据较大比重的内容,很多学生在学习时对于一些简单的力学知识很容易就掌握了,但是对于一些复杂的问题却不知道应该如何下手,如何采用以往解题思维进行分析,很难做到高效解题。为此本文对高中物理力学解题中整体法运用展开研究,希望可以提升学生解题能力。
        [关键词]高中物理;力学解题;整体法
        
        整体法是有效解答物理力学题目的一种方法,可以对力学方面的问题进行简化,使解题难度大大降低,方便学生进行理解和分析。高中物理中力学作为基础内容,掌握高校力学解题方法对于提升高中生物理学习成绩和学习能力都具有重要意义。下面就针对整体法的运用价值和要点分析提出整体法教学的使用建议。
一、整体法在高中物理力学解题的运用价值
        受力情况只需要分析整体所承受的作用力即可。在力学解题过程中,将问题的对象视为一个物体系统,通过对其受力整个过程进行探究,不用考虑不同物体的内力问题,使解题更加简单,并且可以快速掌握集体的关键,帮助学生做到高效解决力学问题。
        力学不仅在高中物理课本中占据很大比重,在试卷中也占据很大分值,为了帮助学生能够快速、准确完成力学问题解答,就要让学生掌握力学解题思路,对物体的受力进行深入分析。在解题过程中,很多学生都是按照固定解题思路,先将不同受力物体相关的作用力标注出来,再进行比较复杂的解题,由于难以抓住题目中一些有用的信息,导致解题难度增加。通过运用整体法,可以有效提取力学题目中具有价值的信息,这样就可以使题目更加精简,学生解题思路也更加清晰,这样可以完成高效、准确解题。整体法的运用使学生跳出惯性解题思路,开拓学生思维方式,有利于提升高中生物理解题能力。
二、高中物理力学解题中运用整体法的需要注意的内容
(一)注重培养学生整体思维
        很多学生在利用整体法解决物理力学问题时,由于缺乏对整体法的深入认识,导致无法达到理想解题效果。为此在运用整体法时,还要注意培养学生整体思维,这也是高效运用整体法的基础。物理教师要带领学生对力学知识点进行归纳总结,可以借助思维导图帮助学生构建力学知识体系,以便学生掌握力学各个知识点之间的相互关系,然后在提升学生物理思维和整体意识。此外,在力学题目解题过程中,教师要有意识培养学生利用整体法,使学生在解题练习过程中逐渐提升自己的整体思维。
(二)培养学生空间想象能力
        很多物理力学题目不会向学生提供图例,要想高效运用整理法,需要学生对物理题目进行充分理解,并自行绘制出图形解题,而很多学生由于空间想象能力比较差,在绘制图形时很容易出现错误,进而影响解题结果。为此,在整体法运用前,教师还要锻炼学生物理思维,提升学生空间想象能力。可以先让学生来想象物体是如何运行、如何受力,使学生空间想象能力得到锻炼,然后再通过绘图的方式提升空间想象的精准性,使绘制的图案与题目描述相同,这样学生才可以更好运用整体法对题目进行充分分析,提高学生思维转化能力。
三、高中物理力学解题中整体法的运用策略
(一)平衡类题型中整体法的运用
        物理力学中,平衡题型是物理考试中重点题型之一。平衡题型主要检验的是学生对于物体受力这方面知识的分析掌握能力。在这类题型解题时,学生需要将题目中的物体划分为物体平衡以及连接体平衡两种方式进行分析,而物体连接体平衡解题就可以运用整体法进行分析。
        
        例如,在物理力学习题练习时,教师可以像学生提出以下问题,让学生借助整体法进行解题:已知一个物体处于静止状态,并且这个物体被两条长度相同的绳子AA′和BB′吊着,两条绳子水平方向夹角度数相同,均为70°,如果不改变BB′这条绳子以及其水平方向的夹角,将AA′这条绳子按照水平方向的位置进行缓慢移动,那么这条绳子的拉力会出现什么样的变化?此题目解题核心就是要将两条绳子是为一个整体,由于题中具有很多感染信息,一些学生会将重点放在两条绳子的角度上。而让学生利用整体法对这个题目进行分析,将两条绳子视为一个整体,利用平行四边形法对绳子的拉力变化进行分析。通过这种解题方式,可以降低问题难度,进而充分发挥整体法在力学问题解决中的优势,实现高效解题。
(二)相互作用类题型中整体法的运用
        物理力学中相互作用类题型也是在考试中一种比较常见题型,物体滑动摩擦力、静摩擦力、动摩擦因数等等都属于相互作用类题型。在这种题型解题时采用整体法可以使题目得到简化,有效提升解题效率,帮助学生在考试中获得更高分值。
        
        如图,圆筒中有a、b两个球,质量分为ma和mb,假设两个球处于相对静止状态,并且球体侧面受到圆筒的压力分别为f1和f2,而圆筒底部所承受压力为F,将两个球依次放入圆筒中,一直重力加速为g,桶内部位光滑面,那么F与a、b两球的质量呈现什么关系?很多学生在解题过程中会考虑两个物体之间的内力,进而增加解题难度。此题目解题关键是要将两个球视为一个整体,对两个球的整体受力情况进行分析,就可以实现对解题难度的简化,进而提升解题效率。
(三)物体运动类题型中整体法的运用
        整体法还可以解决高中力学中物理运行类题型,这类题型主要考查学生是否能够正确分析物体运动情况,当物体在运动过程中出现了状态变化,那么一定是受到了力的作用,所以要对题目进行详细分析,需要对题目当中物体运动状态进行划分。
        
        如图所示,图中人的质量为M,而推车的质量为m,人站在推车上向水平方向F拉动绳子,如果不考虑推车轮子质量和摩擦力,当人和推车处于相对静止的状态时,在光滑地面的推车加速度是多少?在遇到这种题目时,教师需要引导学生将小推车与人看成一个整体,并利用牛顿第二定律,这样才能更快解析出推车的加速度。
        再如:A、B、C三物块的质量分别为M、m和mo,作如下图所示的联结不可伸长,且绳、绳子和滑轮的质量、滑轮的摩擦均可不计。若B随A一起沿水平桌面做匀速运动,则A、B与桌面之间的摩擦力关系及大小是多少?这道题解析需要将A和B作为一个整体看待那么答案很快就解答出来。

(四)静摩擦力类题型中整体法的运用
        对于多种物体连结问题,可以借助整体法将研究对象简化,这样在解题过程更加简便。

        如图所示,在粗糙水平面上有一个三角形木块a,在它的两个粗糙斜面上分别放有质量为m1和m2的两个木块b和c,已知ml>m2,三木块均处于静止,求粗糙地面对于三角形木块的摩擦作用力和方向。这道题的解析过程中,由于三物体都处于静止状态,所以将三物体视为一个物体,那么这道题的答案很快就可以解析出来了。如果将三角形木块a为研究对象,分析b和c对它的弹力和摩擦力,再求其合力来求解,则把问题复杂化了。
结语
        总而言之,整体法运用在高中物理力学方面题目解题中,可以实使学生精准抓住题目中的信息,将解题环节精简化,进而提升解题效率和准确率。在整体法运用前要学生要先以整体思维对题目进行整合分析,使题目中的各个条件视为一个整体,再进行题目解答。作为高中物理教师,还要在教学过程中有意识培养学生整体思维能力和空间想象能力,使学生能够更好利用整体法解决力学问题。
参考文献
        [1]赵彬.高中物理力学解题中整体法的应用方法分析[J].名师在线,2020(21):68-69.
        [2]赵找栗.掌握整体法,提升高中物理力学解题能力[J].高中数理化,2020(06):39.
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: