高中物理力学部分解题法的扩展应用探讨

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1、高中物理力学部分解题法的扩展应用探讨摘要：本文通过尝试用中学物理的方法去解大学物理力学习题中用高等数学解的物理问题，并以力学中的运动学和守恒定律的题为例，说明了把高中物理解题法应用到解决大学物理问题，有时候也很方便。能大大的提高学生的解题能力，对高中学生各类较高水平的物理考试有帮助。关键词：高中物理；力学部分；解题法；应用引言解物理习题是物理教学过程中的一个不可缺少的重要环节，通过解物理习题不仅能检查学生对基本内容的了解和掌握的程度，还能巩固所学的知识，培养学生分析问题和解决问题的能力。能够快速、准确、科学的解物理习题可以激发

2、学生学习的主动性、积极性和兴趣。因此，能够正确的解物理习题对学生有着很重要的意义。力学部分是中学物理和大学物理的接口，它发挥着一个承前启后的作用[1]。本文主要对高中物理力学部分解题法的扩展应用进行初步探讨，这种探讨对参加高考、物理竞赛和高校自主招生考试的中学生有很大的帮助。国外对力学部分的一些难题，如大学物理力学部分的题，用高中物理解题法分析并没有进行深入的探讨，他们大多数是从解题策略的角度进行研究。如TolgaGok提出元认知在物理问题解决方面已经被认为是一个重要因素。为了更好地理解学生的思维过程，一些元认知技能规划、监控

3、和评估,应当纳入解决问题的指示，进一步完善学生的解决问题能力,而不是仅仅告诉解题策略,教学设计应该修改,以促进认知过程,构建结构化的知识和开发可取的思维习惯,并引导学生通过阶段的认知发展[2]。而在我国物理学界对各种中学解题模式和具体方法研究比较广泛深入。如杨德琴、卞文昌提出的中学物理解题法有图像法、整体法、隔离法、等效替代法、极限思维法等多种多样[3]。但是都没有尝试用高中解题法去解决一些大学物理的题。中学物理教学除了让学生掌握物理知识外，最直接的目的就是高考。因此，教会学生用最短的时间快速、准确的解题是高中物理教师的一大教

4、学任务。高中物理教师通过组织有效的习题教学，传授一些解题技巧帮助学生跨越思维障碍，能够在考试中考得好成绩。但是随着社会的发展，竞争越来越激励，为了选拔优秀的学生，越来越多的物理竞赛、高校自主招生考试被举行，对参加者的要求也就更高了，考试的题目有些甚至比高考都还难，部分题目还涉及到大学物理问题。因此，想要在这些考试中取得好成绩，当靠学生平常的做题是不行的，还需要教师适当的帮助学生补充一些知识、方法、归纳总结，做更多的积累才能在这些考试中获得好成绩。1大学物理解题的特点及与中学物理解题的比较力学部分是大学物理的第一部分，基本内容在

5、高中物理课上虽已讲授过，但较为粗浅，比起高中物理，大学物理力学部分更全面、更系统、更严密，解题难度也相应的增大。是对中学问题的深入、提高，条件更一般、更接近生活实际，如研究对象由匀速运动变为变速运动,恒力做功变为变力做功,均匀电场、磁场变为非均匀电场、磁场等等，而研究的空间也从原来一维的情况发展到三维空间[4]。8对于题目里涉及对象比较多的力学系统，用一般的高中物理的解题方法，往往涉及的运动学和动力学的方程较多，再加上一些表示几何关系和约束反力的辅助方程，会大大地增加解方程的难度和初等教学运算量，给解题带来麻烦[5]。用高等数

6、学的微积分、极限、矢量等工具进行运算则非常方便。因为高等数学是物理学研究和发展不可缺少的理论思维工具，它具有高度的抽象性，结论的精确性和广泛的应用性。数学知识对于物理学科来说，绝不仅仅是一种数量分析和运算工具，更重要的是物理概念的定义工具和物理定理、原理的推导工具[6]。而在高中物理教学中，力学部分贯穿整个高中，是高中物理的一块基石，因此，熟悉并掌握力学解题法是非常重要的。中学物理运算是以初等数学为基础，一般按照：1、认真审题，明确研究对象。力学部分需要对研究对象进行受力分析，而往往题目涉及的物体很多，这时就需要仔细审题，明确

7、你的研究对象。2、对研究对象进行受力分析。正确的对物体进行受力分析，是解决力学问题的前提和关键，一般按照重力、弹力、摩擦力、其他力（电场力、磁场力、分子力等）的顺序找力，逐一找全，防止漏力。3、运用规律和几何关系立方程。先要明确物理概念，从而区分各个物理量，以免将物理概念弄混淆，如速度和加速度是两个截然不同的物理量，前者描述物体运动快慢，而后者描述速度变化的快慢。高中物理力的规律主要有牛顿运动三定律、万有引力定律、机械能守恒定律、动能定律、动量定律、动量守恒定律等等。根据题目意思从：（1）、根据物理过程选择规律；（2）、从已知

8、条件选择物理规律；（3）、从解题结果检验物理规律选择的合理性这三者中选择合适的规律。然后根据几何关系立出相应的方程组。4、对方程组进行求解，用初等数学运算便可得到结果。中学物理研究的问题一般都是恒定条件，理想化模型，所研究的空间也基本上都是一维的，物理量一般用代数值表示，而正