高中物理12種解題方法與技巧與操作
其實(shí)高中物理考試常見的類型無非包括以下12種，這12種常見題型的解題方法和思維模板，還介紹了高考各類試題的解題方法和技巧，提供各類試題的答題模版，飛速提升你的解題能力，如何才能學(xué)好物理呢?小編在這里整理了相關(guān)資料，快來學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)吧!
高中物理12種解題方法與技巧
1直線運(yùn)動(dòng)問題
題型概述：直線運(yùn)動(dòng)問題是高考的熱點(diǎn)，可以單獨(dú)考查，也可以與其他知識(shí)綜合考查.單獨(dú)考查若出現(xiàn)在選擇題中，則重在考查基本概念，且常與圖像結(jié)合;在計(jì)算題中常出現(xiàn)在第一個(gè)小題，難度為中等，常見形式為單體多過程問題和追及相遇問題.
思維模板：解圖像類問題關(guān)鍵在于將圖像與物理過程對(duì)應(yīng)起來，通過圖像的坐標(biāo)軸、關(guān)鍵點(diǎn)、斜率、面積等信息，對(duì)運(yùn)動(dòng)過程進(jìn)行分析，從而解決問題;對(duì)單體多過程問題和追及相遇問題應(yīng)按順序逐步分析，再根據(jù)前后過程之間、兩個(gè)物體之間的聯(lián)系列出相應(yīng)的方程，從而分析求解，前后過程的聯(lián)系主要是速度關(guān)系，兩個(gè)物體間的聯(lián)系主要是位移關(guān)系.
2物體的動(dòng)態(tài)平衡問題
題型概述：物體的動(dòng)態(tài)平衡問題是指物體始終處于平衡狀態(tài)，但受力不斷發(fā)生變化的問題.物體的動(dòng)態(tài)平衡問題一般是三個(gè)力作用下的平衡問題，但有時(shí)也可將分析三力平衡的方法推廣到四個(gè)力作用下的動(dòng)態(tài)平衡問題.
思維模板：常用的思維方法有兩種
(1)解析法：解決此類問題可以根據(jù)平衡條件列出方程，由所列方程分析受力變化;
(2)圖解法：根據(jù)平衡條件畫出力的合成或分解圖，根據(jù)圖像分析力的變化.
3運(yùn)動(dòng)的合成與分解問題
題型概述：運(yùn)動(dòng)的合成與分解問題常見的模型有兩類.一是繩(桿)末端速度分解的問題，二是小船過河的問題，兩類問題的關(guān)鍵都在于速度的合成與分解.
思維模板：(1)在繩(桿)末端速度分解問題中，要注意物體的實(shí)際速度一定是合速度，分解時(shí)兩個(gè)分速度的方向應(yīng)取繩(桿)的方向和垂直繩(桿)的方向;如果有兩個(gè)物體通過繩(桿)相連，則兩個(gè)物體沿繩(桿)方向速度相等。
(2)小船過河時(shí)，同時(shí)參與兩個(gè)運(yùn)動(dòng)，一是小船相對(duì)于水的運(yùn)動(dòng)，二是小船隨著水一起運(yùn)動(dòng)，分析時(shí)可以用平行四邊形定則，也可以用正交分解法，有些問題可以用解析法分析，有些問題則需要用圖解法分析。
4拋體運(yùn)動(dòng)問題
題型概述：拋體運(yùn)動(dòng)包括平拋運(yùn)動(dòng)和斜拋運(yùn)動(dòng)，不管是平拋運(yùn)動(dòng)還是斜拋運(yùn)動(dòng)，研究方法都是采用正交分解法，一般是將速度分解到水平和豎直兩個(gè)方向上.
思維模板：(1)平拋運(yùn)動(dòng)物體在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在豎直方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，其位移滿足x=v0t，y=gt2/2，速度滿足vx=v0,vy=gt;
(2)斜拋運(yùn)動(dòng)物體在豎直方向上做上拋(或下拋)運(yùn)動(dòng)，在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在兩個(gè)方向上分別列相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)方程求解
5圓周運(yùn)動(dòng)問題
題型概述：圓周運(yùn)動(dòng)問題按照受力情況可分為水平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)和豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)，按其運(yùn)動(dòng)性質(zhì)可分為勻速圓周運(yùn)動(dòng)和變速圓周運(yùn)動(dòng).水平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)多為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)一般為變速圓周運(yùn)動(dòng).對(duì)水平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)重在考查向心力的供求關(guān)系及臨界問題，而豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)則重在考查最高點(diǎn)的受力情況.
思維模板：
(1)對(duì)圓周運(yùn)動(dòng)，應(yīng)先分析物體是否做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，若是，則物體所受的合外力等于向心力，由F合=mv2/r=mrω2列方程求解即可;若物體的運(yùn)動(dòng)不是勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則應(yīng)將物體所受的力進(jìn)行正交分解，物體在指向圓心方向上的合力等于向心力.
(2)豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)可以分為三個(gè)模型：①繩模型：只能對(duì)物體提供指向圓心的彈力，能通過最高點(diǎn)的臨界態(tài)為重力等于向心力;②桿模型：可以提供指向圓心或背離圓心的力，能通過最高點(diǎn)的臨界態(tài)是速度為零;③外軌模型：只能提供背離圓心方向的力，物體在最高點(diǎn)時(shí)，若v<(gR)1/2，沿軌道做圓周運(yùn)動(dòng)，若v≥(gR)1/2，離開軌道做拋體運(yùn)動(dòng).
6牛頓運(yùn)動(dòng)定律的綜合應(yīng)用問題
題型概述：牛頓運(yùn)動(dòng)定律是高考重點(diǎn)考查的內(nèi)容，每年在高考中都會(huì)出現(xiàn)，牛頓運(yùn)動(dòng)定律可將力學(xué)與運(yùn)動(dòng)學(xué)結(jié)合起來，與直線運(yùn)動(dòng)的綜合應(yīng)用問題常見的模型有連接體、傳送帶等，一般為多過程問題，也可以考查臨界問題、周期性問題等內(nèi)容，綜合性較強(qiáng).天體運(yùn)動(dòng)類題目是牛頓運(yùn)動(dòng)定律與萬有引力定律及圓周運(yùn)動(dòng)的綜合性題目，近幾年來考查頻率極高.
思維模板：以牛頓第二定律為橋梁，將力和運(yùn)動(dòng)聯(lián)系起來，可以根據(jù)力來分析運(yùn)動(dòng)情況，也可以根據(jù)運(yùn)動(dòng)情況來分析力.對(duì)于多過程問題一般應(yīng)根據(jù)物體的受力一步一步分析物體的運(yùn)動(dòng)情況，直到求出結(jié)果或找出規(guī)律.
對(duì)天體運(yùn)動(dòng)類問題，應(yīng)緊抓兩個(gè)公式：
GMm/r2=mv2/r=mrω2=mr4π2/T2 ①。GMm/R2=mg ②.對(duì)于做圓周運(yùn)動(dòng)的星體(包括雙星、三星系統(tǒng))，可根據(jù)公式①分析;對(duì)于變軌類問題，則應(yīng)根據(jù)向心力的供求關(guān)系分析軌道的變化，再根據(jù)軌道的變化分析其他各物理量的變化.
7機(jī)車的啟動(dòng)問題
題型概述：機(jī)車的啟動(dòng)方式常考查的有兩種情況，一種是以恒定功率啟動(dòng)，一種是以恒定加速度啟動(dòng)，不管是哪一種啟動(dòng)方式，都是采用瞬時(shí)功率的公式P=Fv和牛頓第二定律的公式F-f=ma來分析.
思維模板：(1)機(jī)車以額定功率啟動(dòng).機(jī)車的啟動(dòng)過程如圖所示，由于功率P=Fv恒定，由公式P=Fv和F-f=ma知，隨著速度v的增大，牽引力F必將減小，因此加速度a也必將減小，機(jī)車做加速度不斷減小的加速運(yùn)動(dòng)，直到F=f，a=0，這時(shí)速度v達(dá)到最大值vm=P額定/F=P額定/f.
這種加速過程發(fā)動(dòng)機(jī)做的功只能用W=Pt計(jì)算，不能用W=Fs計(jì)算(因?yàn)镕為變力).
(2)機(jī)車以恒定加速度啟動(dòng).恒定加速度啟動(dòng)過程實(shí)際包括兩個(gè)過程.如圖所示，“過程1”是勻加速過程，由于a恒定，所以F恒定，由公式P=Fv知，隨著v的增大，P也將不斷增大，直到P達(dá)到額定功率P額定，功率不能再增大了;“過程2”就保持額定功率運(yùn)動(dòng).過程1以“功率P達(dá)到最大，加速度開始變化”為結(jié)束標(biāo)志.過程2以“速度最大”為結(jié)束標(biāo)志.過程1發(fā)動(dòng)機(jī)做的功只能用W=F·s計(jì)算，不能用W=P·t計(jì)算(因?yàn)镻為變功率).
8以能量為核心的綜合應(yīng)用問題
題型概述：以能量為核心的綜合應(yīng)用問題一般分四類.第一類為單體機(jī)械能守恒問題，第二類為多體系統(tǒng)機(jī)械能守恒問題，第三類為單體動(dòng)能定理問題，第四類為多體系統(tǒng)功能關(guān)系(能量守恒)問題.多體系統(tǒng)的組成模式：兩個(gè)或多個(gè)疊放在一起的物體，用細(xì)線或輕桿等相連的兩個(gè)或多個(gè)物體，直接接觸的兩個(gè)或多個(gè)物體.
思維模板：能量問題的解題工具一般有動(dòng)能定理，能量守恒定律，機(jī)械能守恒定律.
(1)動(dòng)能定理使用方法簡(jiǎn)單，只要選定物體和過程，直接列出方程即可，動(dòng)能定理適用于所有過程;
(2)能量守恒定律同樣適用于所有過程，分析時(shí)只要分析出哪些能量減少，哪些能量增加，根據(jù)減少的能量等于增加的能量列方程即可;
(3)機(jī)械能守恒定律只是能量守恒定律的一種特殊形式，但在力學(xué)中也非常重要.很多題目都可以用兩種甚至三種方法求解，可根據(jù)題目情況靈活選取.
9力學(xué)實(shí)驗(yàn)中速度的測(cè)量問題
題型概述：速度的測(cè)量是很多力學(xué)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)，通過速度的測(cè)量可研究加速度、動(dòng)能等物理量的變化規(guī)律，因此在研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)、驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律、探究動(dòng)能定理、驗(yàn)證機(jī)械能守恒等實(shí)驗(yàn)中都要進(jìn)行速度的測(cè)量.速度的測(cè)量一般有兩種方法：一種是通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、頻閃照片等方式獲得幾段連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移從而研究速度;另一種是通過光電門等工具來測(cè)量速度.
思維模板：用第一種方法求速度和加速度通常要用到勻變速直線運(yùn)動(dòng)中的兩個(gè)重要推論：①vt/2=v平均=(v0+v)/2，②Δx=aT2，為了盡量減小誤差，求加速度時(shí)還要用到逐差法.用光電門測(cè)速度時(shí)測(cè)出擋光片通過光電門所用的時(shí)間，求出該段時(shí)間內(nèi)的平均速度，則認(rèn)為等于該點(diǎn)的瞬時(shí)速度，即：v=d/Δt.
10電容器問題
題型概述：電容器是一種重要的電學(xué)元件，在實(shí)際中有著廣泛的應(yīng)用，是歷年高考?？嫉闹R(shí)點(diǎn)之一，常以選擇題形式出現(xiàn)，難度不大，主要考查電容器的電容概念的理解、平行板電容器電容的決定因素及電容器的動(dòng)態(tài)分析三個(gè)方面.
思維模板：
(1)電容的概念：電容是用比值(C=Q/U)定義的一個(gè)物理量，表示電容器容納電荷的多少，對(duì)任何電容器都適用.對(duì)于一個(gè)確定的電容器，其電容也是確定的(由電容器本身的介質(zhì)特性及幾何尺寸決定)，與電容器是否帶電、帶電荷量的多少、板間電勢(shì)差的大小等均無關(guān)
(2)平行板電容器的電容：平行板電容器的電容由兩極板正對(duì)面積、兩極板間距離、介質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù)決定，滿足C=εS/(4πkd)
(3)電容器的動(dòng)態(tài)分析：關(guān)鍵在于弄清哪些是變量，哪些是不變量，抓住三個(gè)公式[C=Q/U、C=εS/(4πkd)及E=U/d]并分析清楚兩種情況：一是電容器所帶電荷量Q保持不變(充電后斷開電源)，二是兩極板間的電壓U保持不變(始終與電源相連).
11帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問題
題型概述：帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問題本質(zhì)上是一個(gè)綜合了電場(chǎng)力、電勢(shì)能的力學(xué)問題，研究方法與質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)一樣，同樣遵循運(yùn)動(dòng)的合成與分解、牛頓運(yùn)動(dòng)定律、功能關(guān)系等力學(xué)規(guī)律，高考中既有選擇題，也有綜合性較強(qiáng)的計(jì)?算題?.
思維模板：
(1)處理帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問題應(yīng)從兩種思路著手①動(dòng)力學(xué)思路：重視帶電粒子的受力分析和運(yùn)動(dòng)過程分析，然后運(yùn)用牛頓第二定律并結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律求出位移、速度等物理量.②功能思路：根據(jù)電場(chǎng)力及其他作用力對(duì)帶電粒子做功引起的能量變化或根據(jù)全過程的功能關(guān)系，確定粒子的運(yùn)動(dòng)情況(使用中優(yōu)先選擇).
(2)處理帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問題應(yīng)注意是否考慮粒子的重力
?、儋|(zhì)子、α粒子、電子、離子等微觀粒子一般不計(jì)重力;
?、谝旱巍m埃、小球等宏觀帶電粒子一般考慮重力;
?、厶厥馇闆r要視具體情況，根據(jù)題中的隱含條件判斷.
(3)處理帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問題應(yīng)注意畫好粒子運(yùn)動(dòng)軌跡示意圖，在畫圖的基礎(chǔ)上運(yùn)用幾何知識(shí)尋找關(guān)系往往是解題的突破口.
12帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問題
題型概述：帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問題在歷年高考試題中考查較多，命題形式有較簡(jiǎn)單的選擇題，也有綜合性較強(qiáng)的計(jì)算題且難度較大，常見的命題形式有三種：
(1)突出對(duì)在洛倫茲力作用下帶電粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)量(半徑、速度、時(shí)間、周期等)的考查;
(2)突出對(duì)概念的深層次理解及與力學(xué)問題綜合方法的考查，以對(duì)思維能力和綜合能力的考查為主;
(3)突出本部分知識(shí)在實(shí)際生活中的應(yīng)用的考查，以對(duì)思維能力和理論聯(lián)系實(shí)際能力的考查為主.
思維模板：在處理此類運(yùn)動(dòng)問題時(shí)，著重把握“一找圓心，二找半徑(R=mv/Bq)，三找周期(T=2πm/Bq)或時(shí)間”的分析方法.
(1)圓心的確定：因?yàn)槁鍌惼澚指向圓心，根據(jù)f⊥v，畫出粒子運(yùn)動(dòng)軌跡中任意兩點(diǎn)(一般是射入和射出磁場(chǎng)的兩點(diǎn))的f的方向，沿兩個(gè)洛倫茲力f作出其延長(zhǎng)線的交點(diǎn)即為圓心.另外，圓心位置必定在圓中任一根弦的中垂線上.
(2)半徑的確定和計(jì)算：利用平面幾何關(guān)系，求出該圓的半徑(或運(yùn)動(dòng)圓弧對(duì)應(yīng)的圓心角)，并注意利用一個(gè)重要的幾何特點(diǎn)，即粒子速度的偏向角(φ)等于圓心角(α)，并等于弦AB與切線的夾角(弦切角θ)的2倍(如圖所示)，即?φ=α=2θ.
(3)運(yùn)動(dòng)時(shí)間的確定：t=φT/2π或t=s/v,其中φ為偏向角，T為周期，s為軌跡的弧長(zhǎng)，v為線速度。
高中物理解題中的心理操作
一、物理解題概述
近年來解題研究指出：一個(gè)問題是指一個(gè)不能及時(shí)達(dá)到的目標(biāo)，為求達(dá)到這個(gè)目標(biāo)所作的體力或心理的行動(dòng)叫做問題解決。解題時(shí)必須要遵從一定的法則。故一個(gè)問題應(yīng)包括以下幾個(gè)環(huán)節(jié)：(1)始態(tài)(initialstate)──問題所給予的已知情況，物理習(xí)題中的已知條件;(2)終態(tài)(goglstate) ──解題時(shí)要達(dá)到的最終目標(biāo)，物理題中的所求;(3)操作法則(operator)──應(yīng)用這些法則把問題由始態(tài)轉(zhuǎn)變成終態(tài)，在物理解題中包括要符合的物理定律原理也要符合人們認(rèn)識(shí)的規(guī)律。
在解題過程中，解題者要由始態(tài)開始，通過一系列的問題態(tài)，到達(dá)終態(tài)。由始態(tài)到終態(tài)的所有問題態(tài)構(gòu)成了問題空間，而問題態(tài)的轉(zhuǎn)變需要解題者作出某些心理操作，這樣就構(gòu)造了解題的心理圖象。這心理圖象是個(gè)人化的，它因人而異，它所包含的信息可以較問題本身的信息為多或?yàn)樯?，它是受解題者貯存在長(zhǎng)期記憶里知識(shí)的影響。也就是說，解題者根據(jù)自己已有的知識(shí)來構(gòu)造心理圖象和尋找題解。許多時(shí)，問題空間很大，容許操作的法則也很多。就是一題多解;有時(shí)問題空間雖然很大，容許操作的法則卻很有限，相應(yīng)的問題解法也就較少。
解題過程也是一個(gè)非常復(fù)雜的信息處理過程，解題者則是一個(gè)信息處理系統(tǒng)，解題就是系統(tǒng)跟問題的相互作用。解題取決于這個(gè)信息處理系統(tǒng)的特性和問題結(jié)構(gòu)。問題結(jié)構(gòu)限制解題的過程，提供一些可行的行動(dòng);解題者的特性是指他短期記憶的容量，長(zhǎng)期記憶貯存的知識(shí)和貯藏及提取這些知識(shí)所需的時(shí)間，貯藏的知識(shí)“模塊”(基題)越多，提取這些“模塊”的速度越快，解題的效率就越高。
二、物理解題中的心理操作
解題時(shí)，將題目所描述的物理現(xiàn)象譯成物理圖象輸入大腦暫時(shí)儲(chǔ)存，而后大腦將進(jìn)行一系列復(fù)雜的心理操作，使問題得以解決。進(jìn)行心理操作，一是要有操作對(duì)象，二是要有一定的操作規(guī)則(包括操作的先后次序)。物理解題中的心理操作對(duì)象是貯存于大腦長(zhǎng)久記憶中物理知識(shí)的基本模塊。而這些“模塊”信息量的大小，集成化程度的高低，因人而異，各不相同。操作規(guī)則必須符合本門學(xué)科的原理和人們認(rèn)識(shí)的規(guī)律。所謂心理操作是指對(duì)這些“模塊”進(jìn)行加工、組合、銜接、再造的心理過程。沒有這些“模塊”，心理操作就失去了原料。不能要求一個(gè)毫無物理知識(shí)的人去解物理題，不論他如何聰明，也不會(huì)解出物理題來，道理很簡(jiǎn)單，因?yàn)樵谒竽X的長(zhǎng)久記憶里沒有貯存加工的“模塊”，巧婦難為無米之炊就是這個(gè)道理。
物理解題的心理操作一般分三個(gè)階段進(jìn)行：
第一階段為檢索提取階段。當(dāng)要解的習(xí)題輸入大腦后，一旦被吸引去開始解決時(shí)，我們?cè)械闹R(shí)經(jīng)驗(yàn)和實(shí)踐知覺就會(huì)向著一定問題的方向去變化、檢索、識(shí)別而后提取貯存于大腦長(zhǎng)期記憶里相近、相似的“模塊”。這些“模塊”可以是物理某部分、某單元的知識(shí)，也可以是同類型的基本習(xí)題。第一階段的工作為第二階段的加工提供了原料和必要的準(zhǔn)備。當(dāng)然，對(duì)于一個(gè)復(fù)雜的問題，不見得一次就能將“模塊”提取的十分準(zhǔn)確，有時(shí)在加工的過程中還可反復(fù)檢索，反復(fù)提取。
第二階段為溝通加工階段。這一階段是心理操作十分重要的階段，它包括采納、排除、分解、組合、遷移、選擇、改造、銜接：溝通等操作環(huán)節(jié)。通過以上的操作，使問題空間逐步確定，逐步明朗。溝通思路，形成策略。在這了階段要對(duì)原有的“模塊”加工再造，重新進(jìn)行組織，大腦皮層的暫時(shí)神經(jīng)聯(lián)系在有些部位出現(xiàn)新的開通，有些部位產(chǎn)生暫時(shí)關(guān)閉，進(jìn)行新的改組，這時(shí)候新的創(chuàng)造思維就會(huì)產(chǎn)生。解題從某個(gè)角度講就是一種創(chuàng)造，當(dāng)解決別人從未解決的問題時(shí)更是如此。
在進(jìn)行操作時(shí)，有時(shí)需要把整體“模塊”分成元件，直至不能再分。把每一個(gè)“模塊”所含的元素按需要排列，按需要將上述被分解的元素重新組合，依所提供的信息充分想象，還要克服思維定勢(shì)的影響，使問題空間逐步確定，形成解題策略。
第三個(gè)階段為反饋輸出階段，經(jīng)過第二階段的溝通加工，方案策略已經(jīng)形成，再經(jīng)過編輯、優(yōu)化、計(jì)算、檢驗(yàn)，使被加工的信息系統(tǒng)化、條理化，這就達(dá)到了問題的終態(tài)。這時(shí)將已加工完畢的信息分為兩部分：一部分通過職能器官輸出，一部分又回輸(反饋)到大腦成為新的“模塊”貯于長(zhǎng)期記憶。我們將心理操作過程用框圖示意如下：
心理操作是個(gè)人化的思維圖式。有些人在問題空間中漫無邊際的思索，但無法組織，終無所獲。有些人卻能在問題空間中用極為有限的搜尋來代替幾乎無法窮盡的搜索，甚至有條不紊地走向目的，不出現(xiàn)任何嘗試的錯(cuò)誤。
三、解題實(shí)例分析
例1，一個(gè)質(zhì)量為m，帶有電荷為q的物件可在水平軌道ox運(yùn)動(dòng)，O端有一與軌道垂直的固定墻。軌道處于勻強(qiáng)電場(chǎng)中，場(chǎng)強(qiáng)的大小為E，h向沿ox是正向，如圖二所示，小物體以初速vo從xo沿ox軌道運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)受到大小不變的摩擦力f作用，且f
解：如果我們將上述問題所描述的物理現(xiàn)象進(jìn)行分析，將會(huì)從大腦的長(zhǎng)期記憶中提取“電勢(shì)能”、“動(dòng)能”、“摩擦力作功”、“功能原理”四個(gè)基本知識(shí)模塊。而這四個(gè)模塊間有什么聯(lián)系，是怎樣銜接起來的呢?下面我們分兩種情況來討論：如果沒有摩擦力，由于物體與墻壁的碰撞井不損失能量，因此物體的功能和電勢(shì)能可以互相轉(zhuǎn)化，但功能和電勢(shì)能的總和是守恒的;在有摩擦力的情況下，摩擦力的方向與小物體的運(yùn)動(dòng)方向相反，動(dòng)能和電勢(shì)能都會(huì)逐漸減少，最后將停在O點(diǎn)。這就是小物體克服摩擦力所做的功等于減少的動(dòng)能和電勢(shì)能之和。我們可以用框圖表示如下：
“模塊2”與“模塊3”從不同的方面描寫了物體狀態(tài)的變化，“模塊1”描寫克服摩擦力作功的過程。物體狀態(tài)的變化，顯然是因摩擦力作功而引起，這樣“模塊1” 與“模塊2、3”之間就有了困果聯(lián)系，而二者的定量關(guān)系是由“模塊4”(功能原理)銜接起來的。因?yàn)楸締栴}所求物體的后路程是與過程量功密不可分的物理量，同樣出現(xiàn)在作功的全過程中，所以提取摩擦力作功的模塊是有道理的。依照?qǐng)D三列式計(jì)算并不困難，此處計(jì)算從略。
例2，如圖所示，在水平光滑的桌面上放一個(gè)質(zhì)量為M的玩具小車，和小車的平臺(tái)(小車的一部分)上有一質(zhì)量可以忽略的彈簧。一端固定在平臺(tái)，另一端用質(zhì)量為m的小球?qū)椈蓧嚎s一定距離后用細(xì)線捆住，用手將小車固定在桌面上，然后燒斷線，小球就被彈出，落在車上A點(diǎn)。如果小車不固定而燒斷細(xì)線，球?qū)⒙湓谲嚿虾翁?設(shè)小車足夠長(zhǎng)。球不致落在車外。(1987年高考題)
解：本題可以分小車動(dòng)與不動(dòng)兩種情況，四個(gè)基本物理過程，即“小車不動(dòng)時(shí)小球的平拋運(yùn)動(dòng)”，“小車動(dòng)時(shí)小球與小車的相互作用”、“小球?qū)π≤嚨南鄬?duì)運(yùn)動(dòng)”，“小車動(dòng)時(shí)小球的平拋運(yùn)動(dòng)”。每一個(gè)物理過程可以認(rèn)為是儲(chǔ)存了一定信息的模塊。每個(gè)模塊統(tǒng)攝了許多物理知識(shí)，為小球的乎拋運(yùn)動(dòng)，包括了平拋的運(yùn)動(dòng)學(xué)特性，重力作用的瞬時(shí)效應(yīng)，空間積累效應(yīng)，時(shí)間積累效應(yīng)，小車動(dòng)時(shí)情況更復(fù)雜。但是經(jīng)過分解、篩選可以發(fā)現(xiàn)四個(gè)過程都與速度緊密相連，這就有可能通過速度將四個(gè)物理過程聯(lián)系起來，如框圖所示：
在圖五中已圖示了每一“模塊”的從屬關(guān)系，所應(yīng)滿足的物理規(guī)律以及它們之間相互聯(lián)系的銜接條件。這樣解題的思路已經(jīng)溝通，再構(gòu)造數(shù)學(xué)模型去解是并不難的。
例3，一根細(xì)繩跨過一定滑輪，兩端分別有質(zhì)量為m及M的物體，如圖六，且
M>m，M靜止在地面上，當(dāng)m自由下落h距離后，繩子開始與m、M相互作用，在極短時(shí)間內(nèi)繩子被拉緊，求繩子剛剛被拉緊時(shí)，M能上升的最大高度?
解：本題整個(gè)的物理過程可分為三個(gè)階段。第一階段：m作自由落體運(yùn)動(dòng)。第二階段：繩子分別與物體相互作用。第三階段：m及M分別作勻變速運(yùn)動(dòng)。三個(gè)階段的聯(lián)系是：第一階段m作自由落體運(yùn)動(dòng)的末速度v恰是第二階段m與繩相互作用前的初速度。第二階段m、M與繩子相互作用后的速度V就是第三階段M作變速運(yùn)動(dòng)的初速度。如圖七所示。
從圖七我們可以看出每一個(gè)階段實(shí)質(zhì)上就是一個(gè)知識(shí)“模塊”，但每一“模塊”所包含的知識(shí)容量并不相同，每一“模塊”有各自的特點(diǎn)和應(yīng)該滿足的規(guī)律。這些規(guī)律就是操作規(guī)則。這三個(gè)“模塊”自然地銜接起來就構(gòu)成了一個(gè)完整清晰的圖象，再計(jì)算是不難的。
人類認(rèn)識(shí)的理論不僅要解釋人怎樣進(jìn)行復(fù)雜的思維和解題工作，還要解釋人是怎樣學(xué)會(huì)這么作的。研究解題者對(duì)物理問題構(gòu)造的心理圖象，目的是了解他們對(duì)物理知識(shí)的組織和加工能力。在物理學(xué)習(xí)上重理解輕記憶的作法是不足取的，也是沒有根據(jù)的。解題的成功者在于他們擁有高度組織的物理知識(shí)，并在記憶中貯藏了不少相類似問題的題解。在物理教學(xué)中只讓學(xué)生盲目作題，不講習(xí)題的溝通和演變、不引導(dǎo)學(xué)生作正確的定性分析也是不可取的。凡成功的解題者，解題策略好的，大都是先對(duì)問題作定性分析，探索到解題思路后，才作定量分析。
近年來國外有些物理教育家紛紛呼吁應(yīng)加強(qiáng)學(xué)生定性推理能力。我國近幾年的高考試題也加大了定性分析考題的成分，注意把重點(diǎn)轉(zhuǎn)向知識(shí)技能的習(xí)得過程。但是我們?nèi)孕杓訌?qiáng)物理解題的心理過程研究，加強(qiáng)物理解題的定性分析，這不僅有助于學(xué)生解題策略的形成，也有助于學(xué)生創(chuàng)造能力的培養(yǎng)。
高中物理12種解題方法與技巧與操作相關(guān)文章：