魏子薇 陕西省西安高级中学 710021
摘 要:高中物理其实并不复杂,对于高中阶段的物理学习,我总结出四句话:公式牢记是基础,灵活运用是关键,数形结合助理解,极限逆向更方便。
关键词:公式 灵活运用 数形结合 极限和逆向思维
一、公式牢记是基础
高中物理学科的学习,一定是建立在理解并掌握物理公式运用方法的基础之上。这其中包括对公式的定义、使用条件及适用范围的理解。高中物理的公式较多,如匀变速直线运动中速度公式:V=V0+at,位移公式:X=V0t+1/2at2,位移速度关系式:2aX=V2-V02,牛顿第二定律公式:F=ma,动能定理W=EK2-EK1,动量定理:Ft=mv2-mv1,动量守恒定律:mv1+mv2=mv1`+mv2`等公式都须牢记,这些是解决所有计算题的基础。
二、灵活运用是关键
在我们学习的过程中,老师一定为我们介绍了许多巧妙的解题方法,但很多同学都有这样的困惑:老师讲时听懂了,当自己再遇到同类问题时却不知从何下手。举个例子:在力学学习过程中,老师会为大家介绍整体法与隔离法,大家听时觉得很方便,也很简单,可是自己下手却容易分析出错,不能够做到熟练掌握,灵活运用。其实我们应通过大量练习找出这类题目的适用条件,并对它们进行归纳总结。
比如整体法与隔离法中,整体法适用于研究外力和内力未知的情况,通常的做法是:1.找出整体;2.将整体用一个圈代替;3.分析物体所受外力;4.列方程求解。
而隔离法适用于研究内力,通常的操作是:1.选出受力分析对象(一般选择受力较少的物体,便于分析);2.分析力;3.列方程求解,此时要用到正交分解的方法。我们只有找到这些规律,才能更快、更准地做出正确分析,使用正确的方法解题。
三、数形结合助理解
当我们求解一道计算大题时,一般都应先画出情景及过程图像,这样可以帮助我们更直观地看出物体之间的相互关系,有助于我们理解题意。比如动量定理的题目,如果不画图像,全凭“纯想”正确率会大大降低,下面举例分析一道动量定理题目:如右上图,两块相同平板P1、P2置于光滑水平面上,质量均为m。P2的右端固定一轻质弹簧,左端A与弹簧的自由端B相距L。物体P置于P1的最右端,质量为2m且可以看作质点。P1与P以共同速度v0向右运动,与静止的P2发生碰撞,碰撞时间极短,碰撞后P1与P2粘连在一起,P压缩弹簧后被弹回并停在A点(弹簧始终在弹性限度内)。P与P2之间的动摩擦因数为μ,求:1.P1、P2刚碰完时的共同速度v1和P的最终速度v2。2.此过程中弹簧最大压缩量x和相应的弹性势能Ep。
解决这道题,我们首先应该根据题目画出过程图像,(1)P1、P2碰撞过程如图:
由动量守恒定律:mv0=2mv1①解得v1=v0/2,方向水平向右②对P1、P2、P系统,达到共同速度的过程,如图所示:由动量守恒定律:mv0+2mv0=4mv2③解得:v2=3v0/4,方向水平向右④。
(2)当弹簧压缩最大时,P1、P2、P三者具有共同速度v2,由动量守恒定律:mv0+2mv0=4mv2⑤;对系统由能量守恒定律:μ(2m)g×2(L+X)=1/2(2m)v02+1/2(2m)v12-1/2(4m)v22⑥,解得X=(v02/32μg)-L⑦;最大弹性势能:Ep=1/2(m+m)v02+1/2(2m)v12-1/2(m+m+2m)v22-μ×2mg(L+X)⑧;解得Ep=1/16mv02⑨。
由此我们可以发现,画出物体运动图像可以帮助我们寻找各个物理量之间关系,有助于我们快速解题。
四、极限逆向更方便
有时我们遇到物理中的最值问题,可以假设它达到最大值,即极限,比如与变速直线运动中的刹车陷阱,以这道题为例:飞机着陆后以6m/s2的加速度做匀减速直线运动,若其着陆速度为60m/s,则:飞机着陆后12s内滑行的距离是多少?此题为“刹车陷阱”类题,应先用速度公式求出几秒后飞机静止,V=V0+at=60-6t,解得t=10s,再由位移公式:X=v0t+1/2at2=60×10-1/2×6×100m=300m,即飞机着陆后12s内滑行的距离是300m。
逆向思维也是解答物理题的好方法,它能够使运动过程由繁化简,方便我们计算。如将匀减速直线运动看作是反向匀加速直线运动。
论文作者:魏子薇
论文发表刊物:《中小学教育》2017年10月第294期
论文发表时间:2017/9/15
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