钟雪梅
云南民族大学附属中学650031
摘要:力学综合题能够考察学生的各项能力,如分析能力、思维能力以及解决问题的能力,还能考察学生的知识基础是否足够扎实。在具体的教学过程中,教师必须要重视力学综合题的教学,教给学生更多解决问题的方法和技巧,不断提高学生的解题能力与物理素养。
关键词:初中物理;力学综合题;解题技巧;物理素养
要想切实提高学生的物理素养和考试成绩,那么教师需要在力学综合题上充分讲解,教给学生解题的方法和思路。在具体解题的过程中,学生可利用逆向分析解题法、问题简化法、隐含条件法、整体法以及极值法,从不同的角度分析问题,保证问题的顺利解决。由易到难,不断提高学生的解题能力,增强其自信心。
一、初中物理力学综合题的基本解题思路
(一)准确理解题目
想顺利解决力学综合题,学生就必须要深入理解、充分掌握题目中涉及到的物理概念和定理等,并准确把握和理解物理定义背后隐藏的物理知识,为其灵活运用定理解题奠定良好基础。
(二)认真审题
在第一遍阅读题目,学生准确理解题目后,第二遍则是认真审题。审题时,学生需要明确题目中的研究对象、过程和现象,确定题目中的已知条件、隐藏条件等,明确需要求解的问题,从整体的角度规划解题思路。
(三)分析受力情况
在分析物体的受力情况时,要遵从一定的顺序,保持清晰的条理,秉承较为缜密的思维。教师在教学时需要重视具体分析物体受力情况的方法和技巧,为学生提供多种不同类型的问题,锻炼学生独立分析物体受力情况的能力。
(四)列出关系式
在初中物理的力学题目中,通常物体处于平衡状态,受力平衡。在具体教学过程中,教师应当根据这一重难点知识,认真讲解受力平衡方程式,带领学生列出题目中涉及的等式关系式,准确把握解题的切入点,为后续解题做足准备。
(五)求解关系式
在解答力学综合题时,只是列出关系式无法顺利解决问题,还需要教师锻炼学生的解题能力[1]。部分学生能够根据题目中的内容顺利列出关系式,但是在求解关系式的过程中出现较多问题。如解题过程中马虎和粗心,有的学生不具备较强的运算能力,在实际求解过程中出现问题。因此,教师还需重视学生运算能力的提高,经常性开展求解活动,提高学生解题的效率和准确率。
二、初中物理力学综合题的解题技巧
在明确力学综合题的解题思路后,教师就需在上课时为学生讲解一些具体的解题技巧,如整体法、逆向分析法等,使学生能够在遇到此类型题目心中有数、有法可依。
(一)逆向分析法
力学综合题通常具有较高的难度,而这给学生解题带来较多的困难,也会在一定程度上打击到学生的积极性和主动性[2]。如果学生在分析力学综合题时,每次都是从已知向未知进行思考和分析,那么就会导致学生在解题过程中遇到更多的问题。如果学生经常性使用顺向思维,将无法顺利解决问题,还会打击学生学习的信心。此时,教师就需引导学生从逆向的角度进行分析。即教师带领学生一起分析题目所给的已知条件及需要求解的物理量,要求某个物理量需要利用哪个公式,知道哪些物理量,逐次分析直至每个物理量都能由已知量解得。在这样的解题过程中,学生能够从未知出发逐渐转向已知,充分利用题目中的各项条件完成问题的解答,整个题目的解题过程就是逆向分析过程。
例如,某城市有一个污水处理厂,决定采购3000kg的净水剂,同时还需采购容积为0.5m3的PVC桶。检测人员从3000kg的净水剂中抽取30 cm3为抽检样品,其质量为39.6g。那么,污水处理厂应当购买多少数量的PVC桶?要想顺利解决这一问题,学生可利用逆向分析法,从桶的所需数量出发分析,即
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那么就能顺利解决问题。逆向分析法将整个逆向思维充分体现,使得解题过程有章可循,这是学生学习和成长过程中必须要具备的能力和素质。
(二)简化法
在力学综合题的解题过程中,简化法也是其中较为常用的一种解题技巧和方法。该方法能够将题目中较为复杂的现象、抽象的情境变得更加简单明了,可从中找到恰当的对应点和对应环节。在具体解决问题的过程中,学生应当认真分析题目中的内容,准确把握不同物理量之间的关系,提炼出题目中隐藏的规律特征,逐渐简化较为复杂的力学综合题。如果学生在解题的过程中,能够减少一些混乱和混淆,那么就能更加轻松、顺利地解决问题[3]。
(三)整体法
在解决力学综合题的过程中,整体法也是其中较为常见的解题技巧,尤其是题目中涉及到几个不同的研究对象时,整体法的应用能够有效简化整个解题过程,使学生的解题思路变得更加明确和清晰。在具体分析题目内容时,学生可以将题目中多个对象看成一个整体。相对于逐个分析题目中的对象来看,整体法更加简单明了,可将其作为一个整体进行同步分析和探究[4]。
例如,水上乐园通常有专门的安全保卫员,如果有游客不小心落水,他们就立刻穿上救生衣去救人。救生衣通常由泡沫塑料制成,其密度为300kg/m
3。在使用救生衣时,安全员需将自己的头部露出水面,已知人体的头部占人体总体积的10%,这样才能将救生衣的作用充分发挥出来。救生衣的体积为0.024m3,那么安全保卫员的最大质量是多少?(人体的密度为1060kg/m
3)。在解决这一问题时,如果学生将人和救生衣分开进行分析,那么整个题目的解题过程将会变得较为复杂,同时也容易现各种各样的错误。此时,教师就需引导学生利用整体法分析问题。将救生衣和安全员作为一个整体,漂浮时重力和浮力大小相等,即F浮=G人+G衣,其中安全员的最大质量为m人,体积则是V人。那么就能列出等式ρ水gV排=(m人+m衣)g,既可求出安全员最大质量。
(四)隐含条件法
该方法指的就是学生在拿到题目后,能够从多个角度和方面认真审题,充分分析题目中的不同条件、元件设备、物理情境等,深入挖掘题目中的各个隐藏条件,有效减少不必要的计算环节,更快更好地完成题目的求解。
例如,在一个建筑工地上,建筑工人使用图1所示的设备,在40s内将600N的木箱吊到高台上,高台高度4m。已知拉力大小为220N,(忽略摩擦力和绳子重量)计算匀速上升的木箱速度,求建筑工人有用功的大小和动滑轮的重力。
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图1
在解决这类问题时,先要找到题目中隐藏的条件,即在这个滑轮组中,绳子的股数n。在实际解决问题的过程中,先去计算木箱速度,即ν=h/t=4m/40s=0.1m/s;再去计算建筑工人所做的有用功,即W=Gh=600N×4m=2400J;动滑轮重力为G0=3F-G=3×220N-600N=60N。
(五)极值法
极值法还有一个称呼为端点法。这一方法对于解答变化范围的问题以及不定值的问题等,拥有十分重要且关键的实用价值[5]。在应用这一方法分析和解决问题时,学生应当明确需要探究的变化物理量的值,同时还需探究和分析物理量的变化范围,之后在确定好变化的方向以及规律,最后再利用自己掌握的物理概念、物理规律等,从不同的对应点完成取值的准确计算。
结束语:
总而言之,在解决力学综合题时,学生必须要拥有明确、合理的解题思路,从多个不同的方面分析题目内容,明确需要解决的问题,选择最恰当的解题方法和技巧。在解题过程中,教师需要教给学生多种不同的解题方法,锻炼学生的思维能力和分析能力,使其能掌握大量的物理知识,为其物理素养的提高、全面发展奠定良好基础。
参考文献:
[1]赵涛.初中物理力学综合题解题技巧探究[J].数理化学习(教研版),2020(7):53.
[2]张永斌.假设法分析逆推法求解——以力学综合题为例[J].中学物理教学参考,2019(18):114.