大學(xué)物理力學(xué)解題思維方法研究

大學(xué)物理力學(xué)解題思維方法研究摘要：物理學(xué)在科學(xué)發(fā)展的道路上占有重要的地位，所以社會對于物理學(xué)者的培養(yǎng)非常重視，在物理學(xué)者的大學(xué)生涯中，力學(xué)時大學(xué)物理課程中最基礎(chǔ)的課程，牢牢的掌握好物理學(xué)科的問題思維方法對于大學(xué)物理課程的學(xué)習(xí)生涯中，有著非常重要的幫助，現(xiàn)在我們要針對物理學(xué)解題思維方法進(jìn)行討論，為更多物理學(xué)部分的解題提供幫助與借鑒。關(guān)鍵詞：大學(xué)物理；解題思維；物理學(xué)大學(xué)物理課程是當(dāng)下大學(xué)生中一門必修的基礎(chǔ)性課程，通過這門課程的學(xué)習(xí)，大學(xué)生可以學(xué)到物理學(xué)中的基本概念和基本定律，還可以提升大學(xué)生思考問題，解決問題的思維方法。物理學(xué)也是科學(xué)道路上發(fā)展的最基礎(chǔ)的一部分，掌握好物理學(xué)不僅可以提升學(xué)者在大學(xué)生活中的后續(xù)課程和專業(yè)課程的學(xué)習(xí)，更甚者會大大影響到學(xué)者自身在社會上的發(fā)展，所以對于燃燒自己點亮別人的教師而言，對學(xué)生的解題思維方法的培訓(xùn)和訓(xùn)練要加以提升。學(xué)者本身也要掌握好物理學(xué)的解題思維方法。一認(rèn)真審視題目，加強思維模型（-）認(rèn)真審視題目剖析一道物理學(xué)題目的時候，我們要認(rèn)真，反復(fù)審題，尋找出問題的隱藏信息，不要漏掉任何一個條件，要挖掘問題中的隱藏條件，進(jìn)一步理解題目，從而開闊解題思路，提升解題能力。大學(xué)物理學(xué)的題目會通過情景設(shè)置引出問題，這些問題相對貼近生活瑣事，所以我們在審視題目的時候要對問題中重要的信息進(jìn)行標(biāo)注，挖掘題目中的隱藏條件，將其分類,幫你的解題進(jìn)入正確的思維中［1］o（二）加強思維模型很多學(xué)者在解析物理學(xué)問題的時候，為了更快抓住問題的根本，經(jīng)常過度驕傲的把復(fù)雜問題想的非常簡單，面對抽象的問題想法過于自信，無法形成理想的模型。在物理學(xué)中理想模型解題思路十分重要，比如物體本身理想化的建立，比如質(zhì)點，剛體輕彈簧等。還有物體所經(jīng)受過程的理想化，比如空氣阻力，平滑表面等。教師要針對性訓(xùn)練學(xué)生明確研究對象模型，這樣學(xué)生在答物理題時才會降低出錯率。比如質(zhì)量為m的物體在水平面上，物體與平面的摩擦系數(shù)為u,物體受到一水平放向力F的作用。（圖1所示），那么保持物體靜止所需要的力F最大為多少？□ZL圖1面對這類問題，把物體當(dāng)做質(zhì)點來解決是很多學(xué)者的首選，但是物體所受的拉力與摩擦力兩者是不在同一條直線上的，基于物體的轉(zhuǎn)動因素，所以研究對象的模型應(yīng)該為剛體。根據(jù)平衡的條件求得y號'由此可知，要想解決問題必須要正確選取模型［氣二鞏固好基礎(chǔ)做好分析要想解決好物理學(xué)問題，一定要深刻理解物理學(xué)題目的內(nèi)涵。對于物理學(xué)中的定理和概念要正確把握和運用，減少失誤。做好受力分析題是物理學(xué)解題中極為重要的步驟，把受力分析圖進(jìn)行巧妙的利用，是每一個物理學(xué)生掌握正確物理解題技巧的基本功，正確使用受力分析圖有助于學(xué)生對物理題目中的研究對象運動情況和受力情況有一個清晰的把握，進(jìn)而找到解決問題的根源。三解題規(guī)律，制定方案物理學(xué)解題的時候，首先要對運動狀態(tài)進(jìn)行分析，分析角度要多方位，這樣可以找到最為合適解題的便捷路徑［3］o比如，在解決物理學(xué)問題的時候，使用牛頓定律可以解題，如果你換個角度出發(fā)，動能定理和定量定理其實也能夠幫助你解題。使用動能定理和動量定理來解題是你的首選目標(biāo)，這樣你就發(fā)現(xiàn)更加簡單。通常情況下，學(xué)生只有通過大量的做題并且在練習(xí)習(xí)題之后及時歸納總結(jié)解題，這樣在解決力學(xué)綜合題目時，能快速理清最優(yōu)的解題思路并且找出最

為有效地解題途徑。四利用好等效思維等效思維指的是問題中存在的某些因素變換,或者利用相似來進(jìn)行思考。等效思維會在解決物理學(xué)問題起到很大的關(guān)鍵作用。比如，看圖2,天花板的A點處，垂直固定著剛性輪桿，桿的下方配有輕滑輪，還有一根細(xì)繩固定在天花板B處，細(xì)繩經(jīng)過滑輪，下方配有質(zhì)量為10的物體，系統(tǒng)保持靜止，其中0=30。，細(xì)繩與滑輪間光滑，則桿對滑輪的作用力的大小和方向是多少？從以上問題，我們可以得知，這個物理系統(tǒng)保持不變，而我們看到的受力平衡狀態(tài)極為直觀的展現(xiàn)出滑輪受到來自天花板的拉力以及來自物體的拉力大小都是G,二者中間的夾角為120。，合力大小是G,但是滑輪上的大小為G,與豎直方向成60°,斜向在左下方的力與合成的力作用是一樣的，即等效的。依靠力的平衡條件，我們就能得出結(jié)論，即桿對滑輪的作用力與合力大小相等為G,方向相反[4]o五使用類比推理思維物理學(xué)中使用的類比推理思維，是通過相似屬性的問題來進(jìn)行對比，從而獲得解題的思維方案，類比推理思維也是在解決物理學(xué)問題中最為普遍的一種方式。以圖3為例，一個小球質(zhì)量為M,把它放在光滑的木板與墻面間，我們慢慢的增大。角，那么小球?qū)δ景宓膲毫l(fā)生怎樣的變化？圖3還有一個例子大家請看以圖4為例，一樣的質(zhì)量為M的小球，把放進(jìn)在平滑的木板和斜面間，與圖三一樣緩慢的增加。角，那么小球?qū)δ景宓膲毫τ謺l(fā)生怎樣的變化？圖三和圖四，在問題的本質(zhì)上沒有什么區(qū)別，我們只需要使用同樣的解題思維，便可以把兩個問題都解答出來。比如圖三中，題目中出現(xiàn)慢慢的增大。角，我們可以得知這是一個處于動態(tài)平衡狀態(tài)的系統(tǒng)，通過對小球進(jìn)行受力分析，根據(jù)三角形定理，把三個力放在一個三角形中,（可看圖5）球?qū)Π宓膲毫?，和板對球的支持力為作用力和反作用力，通過運用牛頓第三定律來進(jìn)行解答，即研究N的大小變化即可。在該題中，重力只與其本身質(zhì)量有關(guān)，大小方向沒有發(fā)生任何變化，伴隨。角慢慢的增大，F(xiàn)N和N的變化會越來越小，當(dāng)0角到達(dá)90°的時候，即可達(dá)到最小值G。圖5我們通過對上面的解題方案進(jìn)行類比和推理,可以看到所發(fā)生的變化（如圖6）o圖6在圖6中我們可以看到，球?qū)Π宓膲毫β冃?在F與N的達(dá)到垂直時，壓力就到達(dá)了最小值，然后逐漸變大。六運用發(fā)散思維進(jìn)行解題運用好發(fā)散思維有助于學(xué)生快速解題，因此，教師對于學(xué)生的發(fā)散思維訓(xùn)練是必不可少的，要多多訓(xùn)練學(xué)生掌握發(fā)散思維方式，從而使得學(xué)生可以打破陳規(guī)，從多個不同角度的出發(fā)，找到快速解決問題的方法，進(jìn)一步獲得結(jié)論[5]o例如,距離地面的H處,把一塊質(zhì)量為m的石頭,以最初速度的VN,斜向上拋出，石塊落地速度為V,球石頭克服阻力所做的功Wo學(xué)生可通過運用動能定理，就可以得知合力對質(zhì)點所受的功與質(zhì)點動能的增量相同。如圖7。FF=mgh一；』2-=mg-；牌（2威-『+寸）圖7當(dāng)然，上面只是其中一種解題方法，也可以運用其他的解題方法，如利用功能原理，即外力功與非保守內(nèi)力功的和，等同于系統(tǒng)機械能的增量，最終也(上接第(上接第157頁)可以正確解題，如圖8。-呼-(0+(tn.+'m*)-W=；m『-tngk.；蛔JV=；m(2gfi-v2+Vj)圖8去利用。老師在教物理學(xué)的時候，更加注意栽培和練習(xí)學(xué)生解決問題的思路方向，經(jīng)常去訓(xùn)練學(xué)生運用等效思維、發(fā)散思維以及類比推理思維等方式，對于學(xué)生物理學(xué)后續(xù)的學(xué)習(xí)可以打下良好的基礎(chǔ)，只有這樣才會為人類的物理學(xué)上的發(fā)展做出巨大的貢獻(xiàn)，趁現(xiàn)在三體文明還沒有鎖死我們地球物理學(xué)之前，希望各位物理學(xué)者好好利用當(dāng)下的資源，為人類為我們的后代，去為未來的美好生存環(huán)境增磚加瓦。七結(jié)語物理學(xué)對于大學(xué)生以后的道路發(fā)展十分重要，在學(xué)習(xí)物理學(xué)的時候