Методические рекомендации по решению физических задач
учебно-методический материал по физике

Методические рекомендации для студентов по решению задач по физике

Н.И. Комарова, преподаватель физики ОГБПОУ «ТМТТ»

2017 год

Что нужно помнить для успешного решения задач по физике?

1. Все задачи следует решать в общем виде. В младших классах это является проблематичным, решение задач выполняется по действиям, но в старших классах решение задач в общем виде является обязательным. Это позволяет вырабатывать общие приемы решения, целостное восприятие проблемы поставленной в задаче, облегчает анализ полученных результатов и их проверку.
2. Неплохо было бы перед решением задач повторить теорию. Внимательно изучите основные формулы соответствующих разделов. Если что-то непонятно в условии задачи, обратитесь к учебнику, другим изданиям. Находясь в процессе решения задачи, по мере необходимости, полезно повторять теоретический материал с целью уточнения особенностей явления, о котором идет речь в условии.
3. При решении количественных задач можно рекомендовать соблюдать следующую последовательность действий:

Анализ условия задачи.

Это этап работы, являющийся наиболее ответственным, так как правильным пониманием физики процессов и явлений, рассматриваемых в задаче, определяется стратегия действий и составление плана решения задачи.

В процессе анализа устанавливаются все  отличительные особенности физического явления, лежащего в основе задачи, выделяются специфические связи и закономерности, а также границы их применимости.

Сокращенная запись условия задачи.

В данном случае выделяются исходные и искомые величины. Если необходимо, исходные величины дополняются данными из других источников. При сокращенной записи условия следует применять общепризнанные обозначения, заботясь о том, чтобы разные физические величины получили разные обозначения, кроме того, целесообразно все данные представлять в одной системе единиц (например, СИ).

Если задача в общем виде, и Вы будете сравнивать свою формулу с авторской, то обозначения лучше принять такими как предложено в условии задачи.

Построение чертежа.

Это графическая запись условия задачи, где схематично показаны основные этапы явления лежащего в основе задачи. Чертеж дает наглядное представление об описанном в условии задачи явлении, зримо выделяя отдельные, существенные для решения связи между физическими величинами, что во многих случаях значительно облегчает решение.
Здесь следует напомнить, что нам, физикам, просто необходимо успешное освоение математики. Свободное владение математическим аппаратом, вырабатывание умений и навыков, приобретенных при занятиях математикой, дает необходимую уверенность, в том числе и в построении графических рисунков, проводить быстрые и безошибочные вычисления.

Чертеж должен быть достаточно крупным и аккуратным, по возможности без искажений соотношений между представленными на нем физическими величинами. На мелких чертежах легче допустить ошибку и труднее ее заметить.

Составление системы уравнений.

Работу следует начинать с записи уравнения  (уравнений) теоретического курса, связывающего (связывающих) искомую величину (искомые величины) с другими величинами, являющимися исходными либо вспомогательными. При отсутствии в теоретическом курсе соответствующей формулы се необходимо составить самостоятельно с учетом вытекающих из условия взаимосвязей между физическими величинами. В дальнейшем записываются формулы, связывающие вспомогательные величины с исходными и (или) новыми вспомогательными величинами. Если число уравнений меньше числа неизвестных, то систему уравнений следует дополнить, отыскав для этого среди физических величин связи, не учтенные в записанной системе, либо найти в условии скрытые данные, также не учтенные при записи уравнений. Если количество линейно независимых уравнений больше количества неизвестных величин, то чаще всего это свидетельствует о наличии ошибок при составлении системы уравнений для решения грамотно составленной задачи.
Каждое уравнение системы должно удовлетворять правилу размерностей,  проверка которого, позволяет исключать ошибки еще на этапе записи уравнений.

Решение системы уравнений.

Осуществляется в общем виде одним из способов, известных в математике, при этом искомая величина (величины) представляется(ются) в виде известной функции (алгебраического выражения) исходных величин. Решение системы уравнений возможно только при правильном учете всех связей между физическими величинами, даваемых условием задачи.

Анализ и проверка решения.

При анализе  решения надо установить соответствие полученного результата условию задачи, выявить реальность полученного значения физической величины, выделить ответы (при наличии нескольких ответов), отвечающие условию задачи, сопоставить соответствие результатов, полученных из общего решения в частных случаях, с результатами, иногда получаемыми без решения и являющимися очевидными.

О наличии или отсутствии ошибок в решении судят по соответствию условию задачи всех записанных соотношений, по правильности всех выполненных алгебраических преобразований, по соблюдению правила размерностей. Несоблюдение правила размерностей является действенным индикатором ошибочности решения. Правило размерностей выполняется, если размерность искомой величины совпадает с размерностью, получаемой путем алгебраических преобразований над размерностями величин, входящих в полученную для искомой величины функцию.

Числовые расчеты.

Осуществляются в одной системе единиц, а точность вычислений определяется точностью задания исходных величин.
Числовой ответ анализируется и проверяется аналогично решению в общем виде

Запись решения.

Выполняется так, чтобы можно  было проследить весь ход рассуждений, при этом особое внимание обращается на обоснование каждого из предпринимаемых действий. Подчерк у нас у всех разный. Кто-то крупно пишет, кто-то мелко, независимо от этого последовательно излагайте свое решение. Не экономьте на бумаге. Не пытайтесь уместить свое решение на пяточке. При проверке решения или отыскания ошибки могут возникнуть трудности.

Запись ответа.

Дается сначала в общем виде, затем записывается числовой ответ (если это возможно).