高中物理力學(xué)解題策略
時間:2022-04-13 03:44:00
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在高中物理解題中,整體法具有廣泛的應(yīng)用價值,在高中物理學(xué)習(xí)中,力學(xué)部分占有重要地位。利用整體法可以對部分力學(xué)題目進(jìn)行高效解決,可以將物體間受力情況的復(fù)雜討論予以省略,讓我們在最短的時間內(nèi)找到題目重點(diǎn)內(nèi)容,讓題目簡化,進(jìn)而提升我們的物理力學(xué)解題效率。
1高中物理力學(xué)解題中整體法的應(yīng)用思路
在高中物理獵學(xué)解題中,應(yīng)用整體法的基本思路可以概括為:首先,需要對受力點(diǎn)進(jìn)行分析,并劃出對應(yīng)的受力圖,分析受力情況;然后,需要依照問題對研究物體進(jìn)行隔離,將其視為一整體進(jìn)行分析;最后,需要對受力物體周圍情況進(jìn)行觀察,充分考慮重力因素和物體環(huán)境因素,利用重力因素、摩擦力因素等條件完成力學(xué)分析工作,充分運(yùn)用力學(xué)條件與物理規(guī)律,對研究對象力的方向、力的作用點(diǎn)進(jìn)行明確,同時,還需要運(yùn)用整體法分析物體當(dāng)前運(yùn)動狀態(tài)[1]。
2高中物理力學(xué)解題中整體法的具體應(yīng)用
2.1物體平衡題型中的應(yīng)用。在高中物理學(xué)習(xí)中,物理平衡問題占有重要地位,同時,在高考中物理平衡問題也是重點(diǎn)內(nèi)容,平衡問題主要是考察我們對受力的分析能力。在平衡問題中,可以將其分為單個物體的平衡和連接體的平衡這兩種類型,在單個物體平衡中,包含了三個力的平衡、動態(tài)平衡和三個以上力的平衡,在連接體的平衡問題中,我們可以利用整體法和隔離法對其進(jìn)行分析。以此題為例:“現(xiàn)有兩根長度相同的繩子,分別為AB、BC,兩根繩子共同吊同一重物,且處于靜止?fàn)顟B(tài),兩根繩子和水平方向的夾角均為60°,在保證AB繩子和水平方向夾角不改變的前提條件下,現(xiàn)將BC繩子緩慢沿著水平方向進(jìn)行變化,請問BC繩子的拉力變化情況?”運(yùn)用整體法,可以對力進(jìn)行合成處理,將AB繩子、BC繩子視為同一整體,利用動態(tài)平行四邊形法,可以作出力的平行四邊形,進(jìn)而可以發(fā)現(xiàn)BC繩子的拉力變化是先減小后增大的,在解題過程中,我們需要運(yùn)用清晰的解題思路,結(jié)合作用力與反作用力的關(guān)系,讓解題效率得到提升。2.2物體相互作用題型中的應(yīng)用。在高中物理學(xué)習(xí)中,相互作用題型往往包含了滑動摩擦力、靜摩擦力、動摩擦因數(shù)、共點(diǎn)力的平衡等因素,在物理力學(xué)解題中占有重要地位,利用整體法可以解決部分物體相互作用問題。以此題為例:“現(xiàn)有木塊A和木塊B處于同一光滑水平面上,其質(zhì)量分別為m、M,兩木塊之間利用輕繩進(jìn)行連接,在水平力F作用下,進(jìn)行加速運(yùn)動,現(xiàn)請問兩個木塊之間輕繩的張力是多少?”利用整體法,在解題時,首先需要分析木塊A和木塊B的整體受力情況,然后結(jié)合牛頓第二定律,可以得出水平力F等于(M+m)a,也就是說a等于F和(M+m)的比值,之后可以分析木塊A的受力情況,進(jìn)而可以得出張力T等于Fm和(M+m)的比值。在解題過程中,我們利用整體法,將木塊A和木塊B視為整體對象,之后可以畫出相關(guān)受力圖,我們對兩個木塊之間作用力予以忽略,視其為內(nèi)力,此條件的忽略可以幫助我們快速解決這一問題,省去多余的分析環(huán)節(jié),進(jìn)而讓我們的解題正確率和解題效率得到全面提升。2.3物體運(yùn)動過程題型中的應(yīng)用。在高中物理學(xué)習(xí)中,正確分析物體運(yùn)動情況是我們需要擁有的能力,而物體運(yùn)動狀態(tài)被改變的主要原因是力,對其進(jìn)行具體分析,我們可以將其分為單個物體的單段運(yùn)動、單個物體的多段運(yùn)動和多個物體的多段運(yùn)動。運(yùn)用整體法可以解決部分物體運(yùn)動過程的相關(guān)題型[2]。以此題為例:“現(xiàn)有一長木板靜止放置在光滑的水平面上,該長木板質(zhì)量M為3kg,有一質(zhì)量m為1kg的小木塊在長木板上,在某時刻,可視一小木塊為質(zhì)點(diǎn),在v0為4m/s的初速度條件下向長木板左端滑向,它和長模板的動摩擦因數(shù)µ是0.3,那重力加速度g是10m/s2,那么請求出小木塊m和長木板M的加速度,試問,為讓小木塊m不會在長木板M上落下,那么需要保證長木板長度L為多少?”運(yùn)用整體法,對此題進(jìn)行解析,首先,需要分析小木塊m的受力情況,結(jié)合牛頓第二定律,可以得知-µg=ma1,可以解出a1為-3m/s2,分析長木板M的受力情況,可以得出µg=Ma2,為1m/s2。結(jié)合題目,可以發(fā)現(xiàn)小木塊m處于勻減速運(yùn)動狀態(tài),而長木板M處于勻加速狀態(tài),在小木塊m和長木板M速度相同時,在長木板上的小木塊滑行距離最遠(yuǎn),并以共同的速度向右進(jìn)行運(yùn)動,假設(shè)時間是t,那么可以得出tatav210=+,計算t為1s,利用22210212121−+=−tatatvss,可以算出木板長度至少是2m。運(yùn)用整體法進(jìn)行解題,我們綜合了長木板M、小木塊m等已知條件,視小木塊m運(yùn)動過程為一整體,我們可以對此題進(jìn)行高效解決。綜上所述,運(yùn)用整體法,可以幫助我們在高中物理學(xué)習(xí)中解決力學(xué)問題中的物體平衡題型、物體相互作用題型以及物體運(yùn)動過程題型,在實際解題中,我們需要積極把握總體視角,培養(yǎng)整體思維,同時,我們需要綜合運(yùn)用整體法與隔離法,積極調(diào)動自我空間想象能力,在不斷的練習(xí)中增加方法使用熟練度,進(jìn)而提升我們的物理力學(xué)解題能力。
【參考文獻(xiàn)】
[1]周靜.整體法在高中物理力學(xué)解題中的運(yùn)用[J].湖南中學(xué)物理,2017,32(11):94-95+84.
[2]沈瑞嘉.高中物理力學(xué)解題中整體法的應(yīng)用[J].好家長,2017(40):178.
作者:邵嫣然 單位:山東省臨沂第七中學(xué)