浅谈用思维导图复习物理力学

段向郡妮 成都树德中学

在高中理科中得物理者得天下，而物理是相对较难的一门学科，大部分都有这样的经历：“上课一讲就懂，考试一做就错。”基于这种情况，课后的及时复习巩固就显得格外重要。

一、力

力是力学中的核心要素，是一切力学概念的前提条件，虽然有关力的概念并不是十分难以理解的，但对于一些细小知识点是一定要准确记忆的。比如说力的图示和力的示意图，如果不仔细区分的话，是很容易混淆的。

（一）力的性质

首先，力是一个矢量，既有大小又有方向；其次，力是不能脱离物体而存在的，如果一个物体受到力的作用，那么一定有另一个物体对它施力；再次，力在两个物体之间的作用是相互的，效果是相同的；最后，力还具有同时性，也就是说力同时产生同时消失。

（二）几种常见的性质力

1.万有引力：存在与宇宙万物之间的力，它使行星围绕太阳旋转，万有引力大小:F=（G＊m1＊m2）/r²，其中G为万有引力常量。

2.重力：重力是地球与物体间万有引力的一个分力，方向竖直向下(只有在南北两极点上才指向地心)，另一个分力则在物体随地球一起旋转时的充当向心力。

3.弹力：物体发生弹性形变时产生的力。

4.摩擦力：相互接触的两个物体，当他们要发生相对运动时，摩擦面就产生阻碍运动的力。摩擦力分为滑动摩擦、静摩擦和滚动摩擦。摩擦力与受力面积的大小无关。

二、力与运动的关系（力的瞬时作用）

在我们的生活中，牛顿第二定律的应用是最为广泛的，首先看它的公式F=ma，大家都知道a是加速度，加速度不可能凭空产生，因此如果想要产生加速度，那么这个物体势必出现受力不平衡的现象，这样我们便可以趁此机会复习一下如何对运动中的物体进行受力分析，况且我们又知道力的作用是等大反向共线的，这样不仅回顾了力的概念，还连带着复习了牛顿第三定律，简直是一举两得。牛顿的三大定律是力学中的重要定律，也是研究经典力学的基础。因此，通过牛顿第一定律也就是惯性定律——一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。既然提到了外力，那么就又回到了力使物体改变运动状态这个问题上了。运动状态有静止和运动两种，而运动又分为直线运动和曲线运动。

（一）直线运动

众所周知，直线运动有匀速直线运动和变加速直线运动两种，并且这两种运动都离不开力。前者是只有在理想条件即绝对光滑、不受力情况下或者是处于受力平衡状态下成立，并且在现实生活中理想条件实际上是不存在的，所以匀速直线运动与受力平衡也有着极大联系；而后者与力的联系就更加紧密了，因为它不仅需要满足受力不平衡这个前提，而且需要满足所受合外力与其运动方向一致，自由落体运动就是其中的典型代表。

（二）曲线运动

曲线运动，顾名思义，就是运动轨迹呈曲线的运动，具体又分为平抛运动、匀速圆周运动、简谐运动等。提到平抛运动，我第一时间想到的就是物理试卷上的常考题型，比如说一个小球以一定的水平初速度从桌子的边缘落下来了，题目已知桌子高度和初速度，求小球的落地时间以及落地点与桌子的距离等等。这种题目在不采用其他方法的前提下就无法一望而解了，于是物理学家们就采用了一种新的方法进行求解，我们将这个简单的平抛运动进行运动分解，分解成水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动，巧妙地避开了硬着头皮直接求解这种既费时又费力的暴力解题方法。

匀速圆周运动，就是某一质点按照一定的速率运动，在相等的时间内通过的圆弧长度相等。这一种运动在生活中比比皆是，比如说我们手腕上精准地以相同的速率绕着表盘一圈圈走动的指针、游乐场里的抽奖转盘、马路上匀速行驶的汽车的车轮等。这种运动还常常在物理磁场题中因为物体的重力与电场力或者是洛伦兹力相平衡时出现，给我们学生带来了一个又一个的阻碍。但是它本身是有一定的解题技巧的，比如说物体所受合外力的大小是永远不变的但力的方向却始终是指向轨迹圆的圆心，再比如说一旦它的速率大小确定了那么在磁场中轨迹圆的半径就是一个定值了，也因此出现了磁聚焦现象。

至于简谐运动，这只是一种振动图像是正弦函数的运动，在生活中并不常见，在复习时只要知道这一点就足够了。

三、力与动量（力在时间上的积累）

通过牛顿第三定律我们接触到了作用力与反作用力这一概念，因而可以顺利地联想到了反冲这一物理现象。反冲是力的相互作用的完美体现，火箭通过向下喷气来获得向上的反冲力，从而飞向宇宙；用锤子钉钉子时手会感到疼痛，这些都是生活中的反冲现象。反冲是动量守恒定律的应用之一，另一个则是生活中十分常见的碰撞。碰撞有弹性碰撞和非弹性碰撞之分，二者最大的不同在于有前者在全部过程中不会有任何的能量损失。在碰撞的类型题中，动量和冲量这一对好搭档是解题的关键，动量是状态量，冲量是过程量，它们共同构成了动量定理P=Ft，进而衍生出了动量守恒定律。

四、力与功（力在空间上的积累）

如果一个力作用在物体上，并且物体在这个力的方向上移动了一段距离，在力学的理念里就认为这个力做了功。一提到功，我就会想到另外一个词语——功能关系，功能关系在高中阶段有两种一个是动能定理，另一个是机械能守恒定律。机械能包括动能和势能，而势能又分为重力势能和弹性势能。

（一）动能定理

动能是指一个物体因运动而产生的能量，它只与一个物体的始末状态有关。因此在解决一些复杂的关于运动学的大题时，可以不用把每一个运动过程都分析得彻底，只用关注需要求解部分和运动初始状态就足够了。除此之外，我们还可以用动能定理的表达式来推导出动能和动量之间的关系式P2=2mEk

（二）机械能守恒定律

机械能守恒定律是指在只有重力或弹力对物体做功的条件下(或者不受其他外力的作用下），物体的动能和势能（包括重力势能和弹性势能）发生相互转化，但机械能的总量保持不变。

五、使用思维导图复习的好处

（一）使用思维导图可以将力学的各个板块有机地结合在一起，使得使用者形成自己独有的思维体系，在遇到难题时会自发地想到多种解题方法，大大减少了思维定式的危害。

（二）使用思维导图不仅可以在复习某一种力时形成系统的知识结构，还可以将不同种类的力进行分类、合并、重新组合。这样会在最后进行总复习时带来意外的惊喜。

（三）同时在绘制个人的思维导图时，我们可以通过整合知识点来进行联想，例如可以通过洛伦兹力与安培力想到将动生现象与电磁场结合形成一道压轴题。

（四）思维导图是一种进行科学研究的方法和基础，不仅适用于复习物理，还适用于其他方面和其他学科，这为我们在大学时写研究生论文查找资料提供了思路和捷径。