發布時間:2022-04-18 08:22:05
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的1篇高中力學論文,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
摘 要:物理學作為自然科學中的一個重要組成部分,是解讀自然,了解世界的工具。物理學在高中階段中力學的相關知識占據了將近三分之一的比重,不僅在教育體系中,在自然科學里力學也是一個至為關鍵的成分。高中物理在學習力學的過程中,不應僅僅局限于單純理論的學習,要改變學習模式,重視力學實驗在學習中的投入,從而實現物理學習質量的提升。
關鍵詞:物理;力學實驗;高中
力學的相關內容是高中物理的重要成分,也是高中物理的起始點,更是現代化物理學的關鍵環節,可以說力學的知識在整個物理學中起著一個思想啟蒙先導作用。在高中物理學習的過程中不斷加大力學實驗的投入,不斷提升物理學習的質量,對理解力學的相關知識起著巨大的作用。因為縱觀物理學的發展歷史,無論在哪個領域,許多的公式定律以及重大發現,都是通過實驗獲得的,因此在高中物理力學知識的學習中,進行力學實驗的開展,對于培養學生獨立思考、探究科學以及提高動手能力有著積極有效的作用。
1 力學實驗學習在高中物理中的作用
在高中物理學習中開展力學實驗學習的新模式,自然會起到一股新力量,同樣也會起到一股新作用,這種力量和作用不僅表現物理學這門科目學習上,而且對教育模式和制度的改革也會起到積極的作用。
1.1 有助于培養學習物理學的積極性
人天生都有著一種好奇的心理,都熱衷于探索一個事物的始末以及本質。物理學作為自然科學的一個重要部分,在探索大自然和發展一個國家科技生產力方面都發揮著巨大的作用。我國長久以來,在應試教育體制下物理學的學習也成為了“犧牲品”。以力學的學習為例,教師只顧讓學生牢記、翻練公式定律,然后在熟練公式定律的基礎上進行大量做題。在這樣的教育模式下,學生僅僅接觸到力學的表面,在整日的死記和做題中就會慢慢喪失對這門學科的興趣。力學是物理學的關鍵部分,對于構建整個高中物理學習框架具有著巨大的作用。如果進行力學實驗的學習方法,學生一方面可以提高動手能力,另外通過自己親手操作實驗得出來的結論,會讓學生更為心領深受,更能深刻解讀到其中的科學精髓。力學實驗過程中更伴隨著學生的獨立思考,長久下來學生學習到的力學知識不再是老師的填鴨灌輸,而是自己的實驗成果,這樣就會極大地激發出學生學習物理學知識的積極性。
1.2 有助于教育體制的改革
我國傳統模式下的教育都是以應試為目的的,很少注重對學生的實踐能力和動手能力的培養,使得我國的學生在專業理論上大展雄風,而到了實戰領域卻顯得心有余而力不足。加強力學實驗在高中物理學習過程的比重,是對傳統教育的一個有力回擊,有助于改革傳統教育模式體制的弊端。
2 如何更好地在高中物理學習中開展力學實驗學習
2.1 在力W實驗學習中,學生和教師一定要把握好對自身的定位
學生是學習的主體,教師只是學生學習過程的引導者。學生應充分發揮自己的主觀能動性,敢于實驗,勇于深究,不能迷失自我而讓自己成為被動接受書本理論的機器人。同時,教師作為引導者,需要讓學生進行積極探討,激發學生學習物理的熱情,不要按照課本理論早早對學生進行對與錯的定位,對學生在實驗過程中展現出的創新性思維進行保護和鼓勵。我國在高中階段學習力學的過程中,絕對化模式長期占據著主導地位,常常迫使學生放棄自我的獨立思考,而絕對服從標準的物理公式定律。要知道物理學的發展是在不斷否定的基礎上發展而來的,世界上本身就不存在絕對的對與錯,否定中常常伴隨著肯定性的真理。因此,學生在力學以及整個物理的學習過程中,要深刻把握住其中的精髓之處,培養敢于打破常規的熱情。
2.2 實施創新性實驗學習方法,著重培養學生的創新精神
在物理力學實驗學習的每一個環節,都要考慮著如何培養創新意識和發散性思維。首先在課堂上教師應發揮引導作用,對這一環節的知識點進行全方位的解讀,提綱挈領,確定實驗方向和框架,然后把空間留給學生。在教師的建議和指導下,學生以小組合作的方式動手操作,進行實驗。這種新型學習方式,最大化地發揮了學生主觀能動性,為學生創造了更大地發揮空間,讓學生在科學氛圍中對知識進行探究和掌握,以此促進學生自我思考能力以及創新意識的發展。另外,通過這種學習方式的轉換,學生可以自主觀察并獲得知識和感悟,在力學實驗的引導下讓學生學會思考,以此促進高中物理學習,激發出學生的創新精神。
2.3 實施實驗性考核,取消試卷性考核
我國高中學生在學習力學的過程中之所以出現積極性不高,而且厭倦的現象,以及我國學生長久以來始終有著實戰性弱的特點,其中一個重要的原因就是對學生的考核方法出現了偏差。力學在高中物理中的地位突出,要想改變上述的那些弊端,就要改革學習成果的驗收方式。我國在應試教育體制下,始終是以試卷考試的形式為載體來對學生的綜合能力進行考核。仔細分析其中的考核內容,仍然是對理論知識的反復挖掘,仍然是對物理公式定律的反復計算,這樣的考核方式非但不會有效的測量出學生們對力學的掌握程度,而且還會讓學生產生價值丟失感。所謂的價值丟失感就是感覺自己的努力學習就是為試卷而服務,根本起不到一種自己感受科學的作用。因此,在高中物理力學的學習中,最終的考核方式要以力學實驗的成果為準,這樣的考核方式才能真真正正看出學生之間的能力高低,繼而在今后力學實驗的學習模式才會在學生心中得到積極的認可。
3 結語
伴隨著力學實驗學習在高中物理中的深入應用,本文作者認為,物理力學在某種程度上具有高度的抽象性,接受起來會存在著一定的難度。而在物理力學的學習過程中,積極采用做力學實驗的方式,讓學生在動手操作中而領略力學的精髓和建構,不僅會使得抽象知識點的難度大大降低,學生們學習力學的熱情也會隨之不斷提高。
摘 要:本文主要分析了高中物理力學優秀概念的教學策略,總結了高中物理力學優秀概念的重要性,旨在加強教師對物理力學優秀概念的教學,提高教學質量和水平。
關鍵詞:高中物理;力學優秀概念;教學策略
一、對高中物理力學優秀概念的認識
1.教師對力學優秀概念的認識
教師對于力學優秀概念的重視程度不夠,大部分教師認識到了力學優秀概念的重要性,一部分教師認為優秀概念不重要。還有部分教師認為“優秀概念”的定義是課本中出現次數最多的概念,認為學生對優秀概念的理解和認識都比較模糊,容易混淆。
2.學生對力學優秀概念的認識
學生對于力學優秀概念的理解需要細化到各個知識點,研究發現,學生對“力”的基本概念掌握率較高,但是由于對“牛頓第一定律”理解不夠深刻,所以在解答題目時時錯時對,不能將正確率控制在100%。而對于“牛頓第三定律”的掌握情況相對而言較好,其原因可能是在生活中常常會用到,能夠時不時地回顧一下。
二、高中物理力學優秀概念的教學策略
1.加強對優秀概念教學的重視
(1)教師提高自身素質。教師在教學過程中應加強對力學優秀概念的重視程度,樹立優秀概念教學意識。教師應不斷提升自身的專業素質,學習新的教學理論。物理知識不是零散的,每一個版塊的知識都有內在的聯系,學習優秀概念有助于知識框架的構建,如果用一棵樹來比喻高中物理知識,那么樹根就是物理力學知識,力學是物理知識的基礎。因此,教師需要完善自己的知識框架,不斷加強自身的學習。教師在授課時引入優秀概念,有利于學生奠定牢固的知識基礎,啟發學生的思維,構建學習框架,把大量的瑣碎知識進行歸納、整理和總結,加強學生對知識的理解能力和掌握能力。總之,教師應該在教學中做學生的榜樣。首先,樹立重視優秀概念的意識。課堂不是簡單的知識灌輸,而是要將知識進行梳理和總結,豐富優秀概念的內涵并進行延伸。教師要通過不同的教學方法傳授知識,增強自身的學科專業素養,學習新的教學理論,指導學生的日常學習,達到學生學習物理力學的目的。
(2)提高學生的學習積極性。從許多的測試中可看出,學生對于力學的概念沒有更加深刻的理解,通常只停留在表面,教師的教學是一大主要原因。當課堂上提到新的概念時,教師通常說“牛頓第二定律的概念很重要,大家要記住,大家先來一起讀兩遍”,然后要求學生記住概念,再通過題海戰術進行訓練,這并不能夠讓學生對知識有一個透徹的了解。教師應該讓學生自主學習,如通過制作概念圖,自己繪制概念知識框架等,培養學生的思維能力,對章節知識有大體的把握。課堂教學時,對于概念的講解,教師可以試著讓學生自己總結概念的含義,讓學生體會到概念的重要性。
2.圍繞優秀概念進行教學設計
首先,在設立課堂目標時,教師應該先了解概念與概念之間的聯系,把每一個知識點細化,進行梳理和總結。如必修一中,學習“力的相互作用”時,先確立課堂教學的目標:掌握力的作用效果和三要素;掌握重心的概念;在實驗中了解彈力,掌握彈力的方向和大小的判斷方法;熟悉靜摩擦力和滑動摩擦力的大小和方向。
其次,目標確定之后,明確章節的難點和重點,然后根據重點和難點,以優秀概念為出發點進行相關教學。
3.引入生活情境開展教學活動
教師要善于觀察和發掘,尋找與物理知識相關的生活情境,將物理知識生活化。通過對生活現象的解釋,讓學生將世界看得更清楚,從而產生學習興趣,提高學生的積極性,使學生主動投入到學習中。如在學習“摩擦力”時,教師在上課之前先做兩個簡單實驗。第一,將紙帶夾在書中,然后將紙帶提起來,書會跟著紙帶一起被提起來,不會掉下去;第二,把書包放在書的上方,然后將書和書包一起放在桌上,快速地把書抽出來,會發現書包也會跟著移動。實驗完畢,教師提出問題:為什么第一個實驗中的書沒有掉下去,第二個實驗中的書包跟著移動了?學生的回答可能有摩擦力、慣性等,那么教師就順著學生的回答繼續往下引導:那么究竟是摩擦力還是慣性呢?我們一起來看看。
4.促進優秀概念學習評價方式的多樣化
研究表明,人在記憶過程中,圖形記憶比文字記憶的效果好,因此教師可以運用概念圖的方式,激發學生的學習興趣。概念圖不僅適用于日常的教學中,還能作為評價學生學習情況的工具,教師要求學生用概念圖的形式表達出優秀概念和一級概念、一級概念和下級概念之間的聯系,展示學生對知識結構的掌握情況,有利于加深學生對概念的理解,構建完整的知識結構。
綜上所述,優秀概念是物理力學中一項重要的知識點。教師和學生對優秀概念的忽視對學生的學習效果造成了不良的影響,因此教師和學生都應該加強對優秀概念的重視,提高學習水平和質量。
【摘 要】本文針對高中力學比較抽象、復雜、難以理解的實際,探討力學有效教學的方法,以牛頓第三定律教學為例進行具體分析,闡述具體的有效教學過程。
【關鍵詞】高中物理 力學 牛頓第三定律 有效教學
高中物理學科以其抽象、復雜的特點要求學生要具備較強的邏輯思維能力和分析能力,是所有學科中比較難的一門課程,學生要想取得進步是一件非常難的事情,這也是眾多物理教育工作者面臨的一個重要問題。力學是高中物理教學中的一項重要內容,占據了物理教學的很大比例。很多學生在學習力學的過程中由于不同原因而受到了阻礙,導致無法進行繼續學習。這就要求教師轉變原先的教學觀念和教學方法,通過采取多樣化的教學方法,提供豐富的教學案例等,從而提升學生學習物理的興趣,進而更好地學習和理解課堂教學的內容。
一、高中物理力學教學的現狀
很多高中物理教師受到舊有教育理念的影響,在教學過程中通過硬性灌輸的方式把物理知識傳授給學生,然后通過布置大量的作業來強化學生對知識的掌握,這種機械式的教學方法很難提高學生的物理學習能力。學生在課堂中不僅沒有很好地掌握課堂中所學的知識,而且還要花費大量的時間去完成老師布置的習題,從而減少了實踐活動的時間,無法更好地培養學生解決實際問題的能力。
二、高中物理力學教學的有效方法
新課標改革之后,在新課標教學理念的指導下,高中物理教師要對教材進行仔細地分析和研讀,充分把握教學大綱的基本要求,聯系實際生活,用生活中的現象來解釋抽象的教學內容;創設生動有趣的教學情境,激發學生學習物理的積極性。同時,教師要引導學生走出課堂,去生活中感知物理知識。高中物理中的力學,是高中物理的基礎,力學對以后學習物理的其他內容具有非常重要的作用。高中生思維比較活躍,具有較強的動手操作能力,高中物理教師在進行力學教學時,要充分利用學生的好奇心理,用奇妙的物理現象來引導學生去探究物理知識,從而充分調動學生的學習積極性,提高學生的物理學習能力。
以牛頓第三定律教學為例,談一談如何開展有效教學的方法,供同行參考。
本節內容的教學目標主要有幾點:(1)理解牛頓第三定律的含義,并用這條定律解決簡單的物理問題;(2)理解作用力、反作用力的概念;(3)結合生活中的具體事例感受作用力和反作用力;(4)通過開展實驗探究理解自然規律的重要作用;(5)培養學生善于思考和動手實踐的能力。
具體的教學過程如下:
(一)用生活實例導入,建立知識和生活之間的聯系
新課標強調教學過程要從學生的生活實際出發,從生活中尋找跟物理知識相關的知識,將抽象的物理知識跟學生的日常生活聯系起來,使師生共同參與。在牛頓第三定律的教學中,教師可以生活中的實例導入,讓學生進行感受。
實驗一:學生拍雙手,感受兩個手受到的作用力,以及力之間的相互性。
教師詢問學生:兩只手的感受怎么樣?怎樣對這種現象進行解釋?學生在回答時要注意明確施力物體和受力物體。
實驗二:學生坐在凳子上用手推桌子,感受桌子帶給雙手的反作用力。
教師詢問學生:有什么感受?怎樣解釋這種現象?學生要明確施力物體和受力物體。
做完兩個實驗之后,教師可以讓學生列舉生活中的相關例子,比如劃船時,船槳劃水,水的反作用力推著船前行;踢足球時,腳用力踢球,球會帶給腳一個反作用力,使腳感受到疼痛。一個人在推另一個人時,推人的人會后退。
教師進行實驗演示:將遙控小汽車放在一塊紙板上,小汽車前進時,帶給紙板一個向后的作用力,紙板會出現后退的現象。
由于本節課具有較強的理論性,如果只是單純地講解理論知識,那么學生很難理解透。在正式講解內容之前,教師通過生活中的實際例子讓學生進行思考;學生通過生活中的現象有效激發學習知識的動力。在這個過程中,學生既掌握了相關的知識點,又感受到了物理學習的有趣之處,獲得了學習物理的方法,還可以用學過的知識來指導生活。
(二)創設問題情境,而后引出結論
物理學科跟生活的聯系非常密切,物理教師在進行教學過程中,要善于發現生活中的物理現象,將生活中的具體事例或者實物作為教學的重要資源。比如教師可以運用多媒體和視頻資料等來創設情境,激發學生的求知欲。多媒體教學以其生動、直觀的場景,極大地調動學生的學習熱情。在本節課的教學中,教師通過播放視頻,引出問題,然后采用問題情境的方法對學生進行引導,讓學生在原有生活經驗的基礎上拓展思維,從而產生學習新知識的興趣和動力,進而主動地參與到知識的學習和構建中,掌握知識。
教師在播放視頻后,向學生提出問題:
問題一:在剛才的實驗中,兩個物體都是互相接觸,是不是兩個物體接觸之后才產生相互作用力呢?
問題二:視頻中的兩塊磁鐵之間可以相互吸引,也可以相互排斥。不相互接觸的物體之間也可以產生作用力嗎?
問題三:從上述實驗中能總結出什么結論?
學生展開分析討論,得出結論:一個物體施力給另一個物體時,同時也會受到另一個物體的反作用力,兩個物體之間的相互作用力,分別是作用力和反作用力。
(三)合作探究,自主展示
新課標明確指出,教育的ο笫僑體學生,教師要將培養學生的物理素養和能力作為重要內容。本節課在進行教學時,教師可以轉變學生以往的學習方式,讓學生自主設計各種實驗,然后展示出來,并從中獲得新知識。
教師提出問題之后,學生分組合作自主完成實驗設計。教師提問的問題是:學習了作用力和反作用力之后,你們知道它們之間存在什么關系嗎?現在讓我們通過設計一組實驗來探究它們之間的關系,實驗設計的原理、過程、器材等請同學們進行自主合作探究。
學生以小組合作的方式來設計實驗,自主選擇實驗所用的器材,然后設計實驗方案,并通過投影儀展示出來。
小組一的方案:固定一個彈簧秤,然后用另一個彈簧秤拉固定的那個彈簧秤。
小組二的方案:兩個彈簧秤互拉。
實驗完成之后,學生總結實驗結果:兩個相互作用力的大小相等,方向相反,分別作用在兩個不同的物體上,并在同一條直線上。物體之間產生相互作用力可以是接觸的兩個物體,也可以是不接觸的兩個物體。
小組合作實驗探究,充分l揮了學生在學習中的主體地位,營造了一個良好的課堂環境,有效提高學生學習的效率。但是,教師提出的問題要注意層次性,要一步一步地引出本節課的主要內容,用一種正確的思路引導學生進行思考和學習,最終使學生切實地掌握知識。
(四)講練結合,精講精練
隨著新課標改革的不斷推進,教師也要不斷地更新自身的教學觀念,以適應新課標改革的要求。當前,高中生仍然面臨著高考這一道人生關卡,物理作為高中的一門重點課目,教師仔細地梳理教學知識點,加強與學生的交流和溝通,鼓勵學生發表自己的觀點,提供給學生質疑的機會,以不斷提高學生學習的主觀能動性。在物理教學過程中,教師要注意將講解和練習有效地結合起來,抓緊教學中的重難點,然后設計針對性的課堂活動。教師要科學地選擇練習題,用適當的練習來鞏固學生對知識的掌握,但要避免給學生布置大量無用的練習題,練習題要“精”不要“多”。教師可以在練習環節,適當地拓展,比如讓學生尋找牛頓第三定律在生活中的具體應用,比如踩自行車、沖浪運動等,使學生在學習拓展知識的過程中,進一步鞏固所學知識。
高中物理是一門難度較大,學起來比較枯燥的學科,又跟人們的生活存在密切的聯系。新課標要求物理教學要不斷創新方法,不斷提高學生的學習興趣,培養學生的邏輯思維能力、創新能力以及實踐操作能力,使學生學會用學過的物理知識來解決實際問題,從而提高學生高中物理學習的效率。
【摘 要】物理是學生在高中階段所學習的一門重要的學科,對于打好學生的理科基礎是非常重要的,針對物理學科的重要性是需要引起高中物理老師的重視的。高中物理的力學教學是一個非常重要的模塊,對于如何學好力學則是需要高中物理老師進行思考的問題。
【關鍵詞】高中物理 力學 重點 難點
高中物理是學生所要學的一門非常重要的,具有理科性質的學科。對于高中物理老師來說,如何讓每個學生能夠更快和更好的學習好高中物理,是需要高中物理老師進行思考的。高中模塊的力學教學,是高中物理教學的一個關鍵性的模塊,是需要學生學好的。本文主要從力學的教學重點、教學難點以及如何解決難點這三個方面,來對高中物理的力學教學方面進行分析,對于相關的難點提出建設性的意見,希望能夠讓高中物理老師在教力學這一模塊時,能夠更加好的進行教學,讓學生更加快速和高效的學好力學部分。下面就對相關的方面進行詳細的敘述。
一、高中物理力學教學重點
(一)關于所要學習的力學的認識
在高中階段所要學習的力學需要學生對其有一個初步的認識,這是學習力學的第一步。高中物理老師在首次教力學相關的時候,需要先對學生所要學習的力學講給學生聽,讓學生對于將要所學習的力有一個初步的認識,讓學生在學習力學的其他方面時感到更加輕松。在高中階段學習的力主要有:一是從力的性質來分類主要學習的力有:萬有引力(重力)、彈力、摩擦力(一般靜摩擦力、最大靜摩擦力、滑動摩擦力)、分子間作用力(分子引力、分子斥力和分子力)、電場力(庫侖力)、磁場力(安培力、洛倫茲力)、核子力等。二是從效果來分有壓力、支持力、拉力、推力、浮力、動力、阻力、向心力、分力、合力等。因此,高中物理老師在教學時就需要先對這些力對學生進行講解。
(二)學習畫物體受力圖
力學是一個抽象的概念,對于學生來說,如何將抽象的力在具體的示意圖中表現出來也是非常重要的。高中物理老師就需要教會學生如何進行受力分析,讓學生能夠自行的分析物體所受的力。讓學生在學習力學時有一個更加直觀的了解。例如,在學習一個在平面上靜止的力的時候,這個力只受重力和支持力兩個力控制。而這個物體是在一個斜坡上靜止的,那么這個力除了重力和支持力之外還要受一個摩擦力的影響才能在斜坡上支撐住。相關于物體的受力圖,需要高中物理老師根據不同的情況來給學生進行具體的解釋,讓學生能夠明白在不同的情況下物體所要受的相關的力。
(三)學習算相關力學方面的題目
除了上述兩點基本的重點之外,學生在學習力學時還需要掌握相關的計算題目,因此力學的題目計算也是高中物理老師的教學重點。物理老師需要針對不同的情況來計算力學題目。因為在學習力學時力較多,所設計的情況也是比較多的。所以,高中物理老師在教學時就需要特別關注這一方面的問題。在教學時就需要分類的給學生進行講述,讓學生能夠更加條理清晰的學好相關的力學計算題目。
二、高中物理力學教學難點
(一)力是一個抽象的概念
力學相對于電學和和光學來說,是一個更為抽象的概念,我們在生活中對力是看不見和摸不著的。因此學生在學習力時對力沒有一個直觀的印象,主要是需要學生在學習時進行相關的聯想的,需要將抽象的力轉化為在圖形上可見的箭頭。關于力過于抽象這一問題,需要引起高中物理老師的重視,并對相關問題需要找到合適的方法進行及時的解決,讓學生能夠更好的學習力學。
(二)所要學習的力的種類多,學生記憶起來有困難
在力學的教學重點時,我們列舉了在高中階段需要學習的力,由此可見,學生在高中階段需要學習的力還是很多的,學生需要對這些力進行記憶和計算。對于剛剛接觸力學的學生來說也是一個不小的挑戰,需要學生在學習時就需要注意區別和歸類,有利于學生在學完所有的力之后對于力進行相關的記憶。當然學生在學習單個力的時候,就需要對它的相關定義和在物體上的表示進行記憶,可以讓學生更快的區分不同的力。關于力的種類多這個問題,需要引起高中物理老師格外關注,及時尋找合適的方法解決這個問題。
三、學教學難點解決措施及積極影響
(一)讓物理與生活結合起來
物理與生活是息息相關的,物理中有生活,生活中有物理。因此,物理與生活相結合起來,會讓學生在學習物理時感到更加輕松,而且讓學生在生活中可以把與物理有關的原理應用于生活中。例如,在生活中,學生在學氣壓強的時候,就可以利用大氣壓強的差別來解決生活中的問題。當我們在開罐頭瓶子的時候,就可以在開罐頭瓶子時,先起開一個縫,讓瓶內外的壓強變得一樣,這樣在擰的時候就會更加的方便。
(二)注意課后習題的布置
物理老師在布置課后練習題時,需要注意相關的題目難易程度,讓學生在剛學完知識時,先做相關的基礎題目,在學生對于這一塊知識有一定的熟練度的時候,物理老師再給學生布置相關的比較難的題目,提升學生的做題能力。這樣布置關于力學的相關作業是非常重要的,會讓學生養成一個良好的做題習慣,讓學生由淺入深的學習關于力學的相關知識,讓學生在學習力學時,基礎能夠更加的扎實。
(三)提高學生對于物理的自主學習能力
高中物理老師在課堂上給學生講述相關的力學知識,讓學生對于力學有一個具體的了解,了解知道高中階段學習的有哪些力、力的示意圖怎么畫、關于力學的相關題目需要怎么做。但是養成學生在課下能夠進行自主學習的能力,對于更好的學習力學是更加重要的。學生自己在課下進行預習,自己在學習力學之前就對所學習的力有一定的了解。在高中物理老師講完相關的知識后,學生應該及時的進行課下復習。這樣通過學生的課下預習和復習就可以提高學習物理力學方面的知識,讓學生能夠更加快更加好的學習力學方面。例如,在剛開始學習力學的時候,高中物理老師就布置學生先進行課前預習,對于力有一個基本的理解,在課上時,因為學生進行了課前預習,所以物理老師在講課時就能夠能加順暢的進行下去。
四、結束語
物理力學是學生在高中階段所要學習的物理的一個重要的方面,對于高中物理老師來說,教好力學方面的知識需要老師進行重視。本文主要是通過分析高中物理力學方面的重點和難點以及難點的如何解決相關的三個方面的問題,通過分析這三個方面,對于高中物理力學教學進行一定程度的剖析,讓高中物理老師能夠更好的展開教學。
摘要:大家都知道高中物理有熱學、運動學、光學、力學等,高中物理試卷中也必定含有一道力學題,而力學題對于許多學生來說是一道y題,許多學生對次頭疼不已,但是如果我們的學生在平時的學習過程中,掌握一些學習力學的技巧,這對于解題是很有幫助的。
關鍵詞:高中力學;學習方法;教學總結
高中物理作為理科綜合中的一門重點學科,其知識點相對其他科目較多而且較抽象,在高考中占有很大的分值比重,而且力學在物理中也占有很大的比重。因此,學生對于學習力學要有一個良好的心態,要對力學的知識結構體系有一個宏觀的認識,這樣對于自身的學習和教師的教學會有很大的幫助。那么下面給出幾點學生學習物理力學的方法與技巧,同時對教師的力學的教學進行探討。
一、結合自身實際情況進行定位,增強自信心
很多學生在學習力學的過程中有很大的心理障礙,其實這對學生以后的學習有極大的壞處,因為學生自己已經有了對于這類題型的抵觸。這類學生在學習的時候有膽怯心理,會導致進行考試時:一遇到自己拿不準的題目,而產生直接放棄的心理,每次都是這種情況就會使學生產生對學習力學的厭惡感。因此,學生必須克服這種緊張和膽怯的心理,因為高中物理力學是有一定的規律的,而且力學的推導過程和思維過程都非常嚴密,這就需要學生在每一步都要有極其專注的注意力和解決問題的恒心,很多時候你想到的解答方法已經是倒數第二步了,只要再堅定地、冷靜地分析,說不定就能得到最終答案。因此,學生需要對自身的實際情況進行定位,找到自己的薄弱環節,然后冷靜地、細心地解決。除此之外,老師也需要一定的方法來對學生進行引導,要知道有些學生已經感到學習力學有難處了,而老師不應該直接否定掉這些學生,如果老師對這些學生失去了信心,那他們肯定會非常自卑,則更加加深了力學的難度。要知道:萬丈高樓平地起,學生也不例外,老師在教學中,引導學生樹立自信心,循循善誘地傳授學生學習力學的思維方法,這樣,學生學習起來就減輕了思想負擔。
二、熟悉物理原理,構建力學框架
高中物理涉及到很多原理,在學習高中物理力學的時候,很多學生搞不清眾多的物理原理應該在何種情況如何使用,這是因為這些學生沒有對這些物理原理進行歸納總結、沒有構建一個自身能夠理解和靈活運用的框架,這就需要學生在學習的過程中,根據自己的學習情況,對所學知識進行歸類和劃分,對于那些物理原理,可以跟著老師教學時的節奏,自己演算、推理一遍。除此之外,還可以了解科學家進行推理時的環境,這樣可以加深我們學生對物理原理的理解,例如:在推導F=m×a時,注意到牛頓“站在伽利略的肩膀上”得出了質量m與加速度a的關系,其中的推導過程,也是經過不斷的實驗和演算從而得到的。我們雖然站在前人的肩膀上直接運用了這個結論,但是我們也要懂得這個推導過程。學生在理解了物理原理的基礎之上,還要學會熟記這些抽象的理論,然而這些抽象的物理規律和物理公式一般不是那么好記,這就需要我們老師平時適當地給學生出一些練習題來加深和鞏固學生所學的知識,學生自己在做練習題時,不要一味地求快。剛開始時,可以降低速度提升準確率,在做到熟練的情況之后,就可以提高速度,學生只有不斷地做題,才能做到對各個知識點達到熟悉的程度;當然做題也不要僅僅追求數量,學生一定要在保證質量的前提下來提高數量,如果質量都沒有保證,那做再多的題也不會提高對知識點的理解力。學生在達到了一定的熟練程度之后,就可以給力學搭建一個適合自己的框架,這個框架不要太過與明細,只要自己能看得懂,同時還要保證自己一看到這個框架就能想起所學過的知識要點,如果自身對于個別的知識點還有不理解的地方,還需要學生自己與老師或同學進行討論,直到對這部分知識徹底弄懂。老師在教學活動中,也需要引導學生產生自主構建知識框架的意識,也可以與學生一同構建力學知識體系。
三、進行受力分析、區分內力外力
在求解力學題時,最重要的便是受力分析,許多情況下如果做好了受力分析,求解思路往往會變得豁然開朗。高中力學涉及了很多力,有重力、摩擦力、引力等一些內力,也有電場力、安培力、浮力等一些外力,如何區分這些內力和外力成為了學生學習力學的一大難題,學生需要掌握特殊的技巧來區分這些力,這里就要講到“整體法”和“隔離法”,雖然有些學生知道這兩種方法,但卻分不清使用的情況,因此學生要知道:采用整體法的時候只需要關注外力,大家可以這樣想:幾個受力物體構成了一個整體,如果考慮內力,則不會形成整體了。而當我們遇到只需要求處某個物體的單個內力時,這就需要我們采用隔離法,例如求斜面上兩個物體疊加的受力物體時,需要一步步遵循受力分析的原則,可以遵循先畫出重力、摩擦力、彈力(內力),再畫出壓力(外力)的原則,我們首先需要分析哪些力是一定作用于物體的力,然后再根據其他條件判斷是否還存在其他力,如果存在,我們需要判斷它的具體方向。
四、讀懂題意,養成好習慣
許多學生在一些簡單題上失分,不是不清楚這道題的原理,而是經常在一些簡單的步驟出錯,這就需要學生在學習的過程中,多注意這些細節問題,多練練一些簡單題,來提高基礎題的準確度。在學習高中物理力學時,一定要扎扎實實腳踏實地地學習基礎,養成“出現問題后立即解決問題”的好習慣。其實對于一些基礎較差的學生,如果寫不出來一道力學大題的完整答案,也可以嘗試讀懂題目意思,然后根據平時記憶的物理力學框架寫出契合題意的公式,很多時候,只要你寫出來了那些重要的公式就一定會有相應的分值。
五、結束語
物理力學在高中物理中的地位極其重要,物理學知識也因為其理論性和抽象性,而使許多學生沒能學力學,我們學生在學習的過程中,要對自己有一個明確的定位,然后找到自己的薄弱環節付出時間進行攻克,這樣就能不斷提升學習的自信心;首先,學生需要熟悉所學的物理原理、構建一個力學框架來加深對抽象的力學知識的理解;其次,要學會在學習的過程中進行分析總結,所有知識的學習都不例外,只有我們不斷地總結和反思了自己學習的不足,才能改正和找到真正適合自己的學習方法;最后,在注重基礎的前提下培養自身的能力,多多訓練自己的解題思維,從而全面、快速地提升自身能力。
摘 要:作為一名在校高中生,物理的學習是各學科中的重點和難點,因此在物理的學習上應當重視,二動力學是高中物理最重要的模塊,這一模塊考察的是綜合能力,是以概念和計算為基礎對物理知識的綜合運用。
P鍵詞:高中物理;動力學;解題思路
0 前言
動力學是物理學的重點學科之一,它屬于力學,又是學習天文學、物理學等許多工程學科的基礎。動力學注重于運動速度小于光速的宏觀物體的研究。高中物理學的動力學課程雖然只是動力學知識的入門學習,但是涵蓋了能量守恒定律、牛頓運動定律、動量定理等重要知識點,主要研究物體運動和作用在物體之間的力的關系。高中動力學題目也主要從以上幾項內容延伸而來:在物體運動情況下,分析受力;已知物體受力,分析物體運動的速度、加速度等;還有已知物體在運動情況下受力,結合已知因素,解其余的力和運動要素。高中物理動力學解題萬變不離其宗,抓住主要內容,掌握解題方法,明確解題思路,不管是什么題目都能迎刃而解。
1 審清題目并確認研究對象
高中物理課是每個高中生必須學習的一門課,也是我們想要重點攻克的一門課程,而在物理課程學習中,有很大比例是動力學的課程學習。同樣在高考中,力學也占據了很大的比例,考察的題目也具有靈活性。動力學也因此成為了我們著重學習的一部分。由于力學的重要,本文將結合動力學與學生、課堂之間的關系,來分析如何更好地學習動力學,學習物理,更好地解決物理問題,本文也對建模、審題等方面進行了探討。在做題目時只是略讀題目,就開始做題,這時,我們通常會漏掉重要信息,有些信息是隱藏在某一句話中的,略讀只能讀懂直接給出的條件,這樣往往是沒辦法解開題目的。所以學生要重視題目,把題目讀一至二遍,找出題目中的隱藏條件。并且,學生在讀題目時要注意審題,確認研究對象,找出關鍵信息。下面,列出幾個便于學生審題的方法。第一,分析物體的受力情況。動力學的題目絕大部分都需要分析物體或物體之間的力,即使題目沒有要求力,分析物體受力情況也有助于學生解題。分析后還可以根據題目信息和力學相關公式進行運算。最后分析解題過程有無差錯,檢查答案。第二,為了避免盲目解題,提高解題效率,學生可以在腦內模擬物體運動過程,判斷物體是處于勻速運動狀態還是變速運動狀態。在根據模擬情況帶入相應的方程式。
2 建立物理模型
物理模型是解決物理問題的主要方法。找出題目關鍵信息后還需要綜合關鍵信息進行判斷,分析運動物體的受力情況和狀態,建立物理模型。建立物理模型有利于學生進一步理解題目,運用關鍵信息,快速找到解題思路和方法。物體運動時,存在多種情況,遵循規律不同,受力情況也不一樣,在復雜情況下,建立物理模型分析更有利于解題。簡單來說物理模型是我們解題的基本思路,是進行題目分析的基礎。在解題的過程中應當通過已知條件設立一個基本的框架,以物理學知識理論為基礎進行模型的構建,這一模型是帶入有關條件進行模擬的基礎,而所謂的模擬是解題過程中進行的假設性論證,以明確有關條件遵循相關的原則為解題提供理論依據和思路。物理模型的建立是一個抽象的過程,在動力學中物理物理模型的建立也較為靈活,但都遵循基本的物理學定理,因此在建立物理模型時應當掌握題目的具體條件,提出合理的設想,將各種可能的情況考慮其中建立一個符合實際的物理模型幫助我們進行解題。
3 利用轉換法
有些力學題目本身并不難,只是出題的指向性不明顯。學生在做這類題目的時候常常不知道從何下手,其實這些題目只要稍加轉換,利用物理模型將題目信息套入現實生活中,利用生活中經常出現的運動場景,轉換題目背景信息,在運用所學物理知識進行解題。轉換法更容易利用題目的關鍵信息解題,解題效率更高。轉換法是一種將復雜問題化簡的一種解題思路,通過轉化我們可以將抽象的物理知識和現象直觀化,幫助我們理解題目中的條件,同時通過引入相關的物理理論建立解題的基本思路。但在轉化的過程中要注意,不能盲目的進行轉化,要以物理原理為基礎,同時考慮到轉化是否真的等效,轉化的過程中是否存在誤差。我們要熟練的掌握轉換法,這樣就可以更加直觀對題目中的條件進行轉化,提高解題的效率。
4 了解題目中的物理定理
不管題目的衍生條件有多少,高中動力學主要研究范圍基本不變,所以精準答題的前提是了解題目相關物理知識。物理學的定義具有科學嚴謹、概括性強的特征,這是由于每一條定義都經過了一代又一代物理學家的反復研究推敲。所以定義中的每一個詞都有其意義,學生在理解時要抓住每條定義蘊涵的物理知識,包括概念、定義、公式等,這些都是物理學中的重要知識,也是解題必不可少的部分。有些學生沒有完全理解動力學定義,所以在解題過程中,很容易出現失誤。所以,學生在學習動力學知識時就應該強化定義的理解,對于一些較難消化的部分,可以通過平常學習和生活實驗經驗加強理解。與此同時,要加深對相近概念的理解,學生更容易混淆相近的概念,甚至顛倒兩者。物理學中有很多相近的概念,如:速度和加速度,速度大并不是加速度,速度等于0,加速度也不一定等于0。對于相似的極易混淆的概念更應該重點理解,區分二者的差別。物理相關定力是學生進行學習的基礎,因此在物理定理的學習上應當更加細致,尤其是對動力學部分的定理要進行深入的探究,并通過例題掌握定理的基本運用方式。
5 結語
運用相關物理知識,掌握好相應解題方法,抓住題目關鍵信息,明確解題技巧,才能在應對不同題目時都能做到游刃有余。在訓練時,不止要掌握相關解題技巧,還要學會概括同一類型題目的特點,舉一反三,提高解題效率。同時,學生要在訓練時鍛煉自己的思維靈活性和創新性,學會多角度思考題目、一題多解、提高解題的速度等。這樣,在解題時才能最快速有效地找到正確的解題方向,更高效地解題。
[摘要]力學是高中物理學的基礎,力學與生活緊密相連,可有效開展生活化教學。文章從創設生活情境、擷取生活素材、開展生活實驗三個方面探討了力學教學。
[關鍵詞]力學生活化教學
隨著課程改革的不斷深入,物理教學越來越注意將學生的生活與物理知識聯系在一起,正如陶行知先生所說:“沒有生活做中心的教育是死教育。”而作為物理學基礎與優秀的力學就是一個非常典型的例子,生活中幾乎處處都可以開展力學生活化教學,因此作為物理教師,我們應聯系生活實際,讓物理課堂充滿“力”量。
一、創設生活情境。激活學生思維
如今的物理課堂早已不是之前的“機械式”“灌輸式”的課堂了,而是多元互動的新型課堂。在實際教學中,教師應注意創設生活情境,讓學生通過生活情境感受力學知識,激發學生的學習興趣。
例如,在講解人教版高中物理教材必修二第五章第7節《生活中的圓周運動》時,教學目標是讓學生經過觀察思考、自主探究以及交流討論等活動,進一步理解向心力的概念,并具有在具體問題中分析向心力來源的能力。課上,我并沒有直接講解課本知識,為了更好地引入課堂教學,我先給學生播放一段某游樂園觀光小火車脫軌的視頻,之后又讓學生觀察我帶來的火車軌道模型。待學生看完這段視頻后,在他們感到害怕時,我趁勢提問:同學們,你們有沒有坐過過山車或者火車之類的交通工具?那么在拐彎的時候有什么感覺?同學們能不能結合自己前兩節學的知識簡單分析一下小火車脫軌的現象?在學生們結合自己的生活經驗進行交流探討后,再向他們講解火車軌道模型以及常見的離心現象等課本知識。
在上面的案例中,我通過視頻、模型,并結合學生的已有知識,創設生活情境,不但活躍了課堂氣氛,激活了學生的思維,而且也加深了學生對本節知識的印象。
二、擷取生活素材。開發教學資源
教學素材是物理課堂上非常重要的資源,教師在課堂上,不應只關注課本上已有的或者試卷上常見的素材,而應充分利用生活中的力學現象,開展物理教學。
例如,在講解人教版高中物理教材必修一第三章第三節《摩擦力》時,教學目標是讓學生知道滑動摩擦力的規律并能正確計算其大小,判斷其方向,同時掌握判斷靜摩擦力的大小與相對運動趨勢的方法。上課時,我在簡單講解了一些基本物理概念后,為了檢驗學生的掌握情況,同時鞏固他們的知識,以自行車的運動情況為例,引導他們分析。就滑動摩擦力而言,可讓學生想象自己平時騎自行車上學的場景,結合剛學的公式計算后胎所受的滑動摩擦力的大小,并讓他們互相交流。在講解靜摩擦力的時候,讓學生想象一下每次騎自行車時自行車由靜止變為運動的過程,并在黑板上畫圖分析這個過程。講解完后,不但讓學生對自己熟悉的生活場景有了更深刻的認知,而且也以一個具體案例,讓學生對摩擦力知識的掌握得更充分。
在上面的例子中,巧妙利用生活素材,并在力學教學中加以運用,不但拓寬了物理教學資源,豐富了課堂教學內容和形式,也培養了學生的科學素養。
三、開展生活實驗。引導學生學以致用
眾所周知,物理離不開實驗。傳統物理實驗往往漠視學生的生活經驗,過于“理想化”,因此我們需要在課堂教學中,結合生活實際開展實驗,培養學生學以致用的意識與能力。
例如,在人教版高中物理教材必修一第三章第一節《重力基本相互作用》教學中,當講解重力及重力加速度時,學生知道當地的重力加速度g≈9.8m/s2,但并不知道具體的值為多少。教師可在后面的教學中向學生講解單擺測重力加速度的方法。為了培養學生做實驗的能力,可給他們布置一個任務,即兩人一組到實驗室用單擺測重力加速度值,并根據得到的數據進行分析計算。
在物理課堂上創設生活情境,可以大大激活學生的思維;擷取生活素材開展生活實驗,可以培養學生學以致用的能力。只要我們堅持開展生活化教學,一定可以物理課堂充滿“力”量!
【摘 要】經典力學,作為高中物理的重要章節之一,在考試中也占據著較高的分值。那么,如何讓高中學生學好物理的經典力學是我們教師一直在關注的話題。就此,本文針對高中生如何更好地學習高中物理之經典力學的學習方法提出相關建議。
【關鍵詞】高中物理 經典力學 學習方法 建議
力學貫穿著整個高中物理的學習,學生學好經典力學的板塊,有利于他們今后在物理方面的深入學習,讓他們后續的物理學習變得更加容易。當然,要學好某種知識講究的是方法,方法對了,自然離成功也就近了,下面就來分享我經過多年教學而提煉出的針對高中生對經典力學的學習方法及相關建議。
一、理解掌握概念,鞏固基礎知識
對于理科學習,如果僅僅靠死記硬背來學習理科知識的辦法是不可取的。尤其對于我們的物理學科,學生需要的是理解和記憶。只有這樣兩項結合,學生才能把基礎知識學的更扎實,才能得鞏固所學的知識,只有基礎知識掌握牢固了,才談得上更深入的學習。 就拿學生學習摩擦力來說,學生首先要掌握的是摩擦力的定義:“兩個互相接觸的物體,當它們要發生或已經發生相對運動時。就會在接觸面上產生一種阻礙相對運動的力,這種力就叫做摩擦力”。其次通過定義需要總結出物體之間產生摩擦力必須要具備的條件:第一,物體間有相互接觸、擠壓;第二,接觸面必須要粗糙;第三,物體間有相對運動趨勢或者是相對運動。我們不需要學生硬性的去記住這些定義以及摩擦力產生的條件。但是,學生需要通過理解的方式來掌握我們所講解的知識點。再者,學生可以通過生活中的一些例子,去感受摩擦力的存在,領悟產生摩擦力所需要的條件。比如,人在走路時,鞋底與地面的摩擦,在我們前進的時候也相對于地面發生了位移,也就是與地面發生了相對運動,而且地面也是粗糙的。這樣的例子既貼近生活,而且也包含了學生需要掌握的知識。讓學生通過生活中的事例,理解知識,進而掌握知識,是學生在物理知識的學習上應該具備的能力。
二、掌握相關解決經典力學試題的典型方法
(一)整體隔離法在物理上的有效運用
所謂的整體法就是把多個物體看成一個整體的大物體。當學生對物體進行受力分析時,就不需要去考慮物體之間的內力,就只需要考慮外力對于物體的作用效果。在使用整體法時,學生省去對內力的求解。在一定程度上,讓學生在做題時計算量減小,而且更容易理解物體的運動情況。當然,學生在使用整體法的時候需要注意以下這些方面:首先要明確研究的系統的運動狀態、過程;其次畫出系統的受力示意圖;最后根據相關的物理知識,進行列方程并求解。
隔離法就是把需要我們分析的物體從一個體系中隔離出來。這時需要我們學生的想象,把我們隔離出來的物體想象成單個物體,通過對隔離出來的物體進行分析。此時,不用考慮其他的物體對該物體的作用力。對于隔離法的使用,學生應該注意的是:首先要明確隔離的對象,其次對隔離出的物理運動狀態加以分析,再畫出物體的受力示意圖,最后在運用相關的物理知識列出方程求解。
在物理經典力學中,連接體處使用整體隔離方法 ,可以讓學生的計算量簡化,并且對于物體的受力分析更清楚。計算量的簡化在考試中能節約學生的時間,也讓結果的正確率也提高了很多。
(二)改變研究對象法在經典力學上的運用
在我們的物理試題中連接體的試題是非常常見的。這類題會讓學生求出其中一個物體在克服摩擦方面做了多少功。往往要分析清楚該物體的運動情況對于高中學生來說并不容易,而且也很容易出錯,而與此物體連接的另一個物體的受力情況、運動情況是很容易分析出來的。這時我們便可以通過改變研究對象來解決此題。就比如說,一個放在粗糙的木板的A物體經過一根細線,再通過一定滑輪連接一豎直靜止的B物體(通過手捧住,保證物體最先處于靜止狀態),當松手后,B物體往下運動的過程中,求物體A的內能如何變化?對于該問題,當我們只對A分析時,過程是比較復雜,如果我們更換研究對象。對于體系來說,B物體的機械能的減少也就等于A物體的內能增加。對于這類題,當我們改變研究對象,把復雜的運動過程簡單化,讓我們的物理解題速度加快,正確率也會提高。
(三)模型法在高中物理之經典力學上的運用
所謂的模型法就是通過模型去揭示原型的本質特征。在物理上通過模型法,去解決試題的運用是相當廣泛的。我們有理想化模型質點、點電荷,有想象模型電場線、磁感線……,總之模型法在我們物理上運用是比較多的。在遇到的試題中,同樣有可以采取模型法去解答試題,比如我們常考的板塊模型。學生可以通過老師講解板塊模型的基礎知識去應對考試中改編版的板塊模型試題。
三、端正態度,學習物理
(一)端正態度學習物理的好處
有了前面介紹的對高中物理經典力學的學習方法后,學生還應當作的就是端正學習態度。態度是決定做好一件事情的因素之一,有了好的學習物理的方法后,學生還要端正態度去對待物理的學習,這樣才會讓學生在物理學習方面取得更高的成就。
(二)課前預習,課中聽課,課后溫習
我們要求學生對所學知識提前進行預習,是讓學生帶著目的聽課,學生不可能一節課都做到全神貫注,所以讓學生有目的地,可以提高聽課效率,課堂中我們要求學生是在他們困惑之處認真聽,當然,課后的溫習可以加深學生對課堂知識的印象,再者,在溫習時去發現上課沒明白的地方,通過問老師或者同學,可以把知識點弄明白。
(三)學會歸納總結
對所學過的知識進行歸納、總結,再比較知識點之間的差異,是學生學習每一科都很實用的方法。對于我們物理的學習,學生在學完一個章節時,把所學的知識分類,通過對比找出各知識點間的差異。這樣不僅可以鍛煉學生的歸納能力,而且利于學生對知識點的掌握。因為在物理的力學學習中,有些概念學生并不容易區分,如果他們自己通過去歸納,而找出其中的不同,這樣能幫助他們在易混淆的概念上區分清楚。
總之,對于高中學生學習物理經典力學的板塊是有一定難度的,然而經典力學卻伴隨著整個高中物理學習。只有學生采取正確的學習經典力學的方法時,才能更好地學習力學部分。以上是我根據多年的教學而感悟出的學習高中物理經典力學的方法。我還將繼續探尋如何讓學生更好地學懂經典力學知識的方法,也希望其他物理老師能提出相關的建議,讓我們的學生更好地學習物理。
【摘 要】力學是高中物理學的重要組成部分。在高中力學中,研究的主要是宏觀物體的運動和相互之間的作用。在高中物理的實際教學過程中,經常會在學習力學知識的時候遇到一些困難。這些困難的出現,與高中生的認知特點關系很大。本文將分析高中學生在力學學習中出現困難的原因,提出一些克服學習困難的具體措施。
【關鍵詞】高中 力學 學習困難
一、前言
物理學科是自然科學的六大分支學科之一,高中物理知識是許多大學專業學科的基礎。在整個高中物理的知識體系當中,力學知識是貫穿始終的內容,也是高中物理考試的重點內容。學生通過力學知識的學習,能夠對電力學、熱力學等相關知識的學習有一定的幫助。但是,由于各種各樣的原因,我們在學習力學知識的過程中經常會出現概念掌握不明確、受力分析不全面、解題思路受到阻礙等狀況。為了改善這些狀況,我們要努力改善學習方法。
二、高中力學學習出現困難的原因
(一)初高中學習跨度大
初中物理知識比較淺顯,對力學的研究內容相對較少,只有一些簡單的總結性結論。以河南省的初中物理教材為例,只有九年級教材的第十一章、第十二章、第十四章與力學有關。這三章分別講的是運動和力、力和機械、機械能,而且是直接闡述通過實驗所得出的力學相關結論,既沒有相關的推導過程,也沒有太多的公式和物理量,導致我們對力學知識的了解還處于一種比較淺顯的層面。但是到了高中,力學知識的難度提高了一個臺階,力學的相關內容大大增加,而且涉及大量的公式、定律、定理和物理量。初中知識與高中知識跨越幅度太大,讓我們難以進行理解,在學習過程中感覺到吃力,產生自暴自棄的負面情緒。
(二)概念有一定的沖突
物理學與學生的日常生活具有十分緊密的聯系,這種緊密的聯系具有一定的積極作用。如果能夠有效地構建起課堂力學知識與日常生活之間的聯系,就能夠降低對力學知識的理解難度,加快對力學知識的接受速度。但是,這種緊密的聯系也具有一定的副作用。由于我們在日常生活中對力學現象產生了一定的認識,這種認識卻不一定是正確、嚴謹、全面的,而且會在學生的腦海中“先入為主”,勢必會對我們在接受課堂上的力學知識造成阻礙,形成概念上的沖突。舉個簡單的例子,對高中力學當中“質量”這一概念,在日常生活中往往與“重量”屬于同一概念。但是在力學當中,“質量”與“重力”是兩個截然不同的概念,雖然可以通過重力加速度相互進行換算,但是仍然要嚴格區分開來。如果我們受到日常生活中所形成的觀念影響,將“重力”當成了“質量”,就會導致計算錯誤。又比如說在學習牛頓第一定律的時候,由于受到日常生活的影響,往往會很容易導致我們形成“只有提供力,物體才會發生移動”的錯誤觀念,而不容易接受“物體始終保持著運動,力是改變物體運動狀態的原因”的正確觀念。這都是日常生活中的概念與力學知識概念形成沖突的具體表現,是我們在學習高中物理過程中必須解決的問題。
(三)缺乏綜合分析能力
許多同學在學習力學知識的過程中,經常會出現一些“老師講的定理和定律基本能夠理解,但是自己不會應用到解題當中”的現象,導致他們在將課堂力學知識轉化為實際解題能力的過程中受到了阻礙。還有一些同學,知識面比較狹窄,能夠解答出直接運用力學定理、定律、公式解決的問題,但是,一旦條件沒有直接給出,而是隱含在題目中或者問題變得復雜化,轉換成另一種形式,就不會解答了。這時候,他們往往會認為是自己題做得不夠多,實行大規模的“題海戰術”,然而并不能取得顯著效果,自信心受到打擊。我們將這些現象放在一起來進行分析,能夠得出一個結論:高中生在力學學習的過程中缺乏綜合分析問題的能力。我們在學習過程中要注意加深對力學知識本質的理解,多多啟發學生的思維,構建各個知識點之間的聯系,理解各種定理定律的推論,列舉出各種公式的變化形式。
三、克服高中力學學習困難的措施
(一)明確物理概念
高中階段學生對力學知識的接受過程是一個由表及里、由現象到本質、由淺顯到深入的過程,可以劃分為認識領會、完善鞏固和深入擴展三個階段。在認識領會階段,要對一些基本的力學概念、定律、定理、公式進行認識了解,雖然不要求一字一句地準確背誦,也要明白其中的含義。還要思考這些概念、定律、定理、公式的應用范圍,能夠解答哪些類型的問題,與哪些已經學過的知識點具有聯系。另外,對一些容易混淆的概念和定義,要注意進行區分,強化二者差別在自己腦海中形成的印象。以動量定理為例,首先要了解公式“P=Ft=mv”當中的“P”代表動量,“F”等于物體受到的合外力大小,“t”表示物體受到合外力作用的時間,“m”表示物體的質量,“v”表示物體的前后的速度之差。然后要了解動量定理的前提是“物體不受外力的影響或者合外力的矢量和為零”,在做題過程中確認這一前提條件后才能應用動量定理來進行解決。再次是要對動量定理的推導過程M行演示,加深對動量定理的理解。最后要注意區分動量定理與動能定理的區別,從定理闡述、定理公式、前提條件、物理量含義等方面來進行全面區分。
(二)學會分析問題
解答問題是檢測高中生力學知識掌握程度的最佳辦法之一。力學習題的提問大多數是通過布置特定的物理情境而展開的。要在具體的物理情境當中將問題抽象出來,構建物理模型,尋找到定理、定律、公式的應用切入點。這一過程也是分析問題的過程。在平時的學習過程中注意養成良好的解題習慣,培養分析問題、解決問題的能力。比如對處于斜面上的小滑塊做受力分析,經常會忽略掉摩擦力的影響,或者是由于不是常見的橫向平面而無從下手。針對這種情況,要掌握正確的解題步驟,形成良好的解題習慣。首先,要確定研究的對象,只分析研究對象受到的力,其他物體受到的力不考慮。其次,先畫出物體受到的重力,方向為垂直向下,再分析研究對象是否與其他物體有直接接觸,是否存在由于擠壓而產生的彈力,力的大小和方向如何。再次,根據研究對象的運動狀態來判斷是否受到滑動摩擦力或者靜摩擦力的影響。最后根據研究對象受力的大小和方向畫出力的示意圖,檢測受力分析是否與研究對象的運動狀態相符。比如處于靜止狀態的小滑塊,無論其受到幾種力,合外力的矢量和一定為零。
(三)總結學習方法
高中學生想要克服力學學習上遇到的困難,一定要注意掌握良好的學習方法,將自己平時容易做錯的題目集中在一起,分析出現錯誤的原因和掌握不夠熟練的知識點,進行強化記憶,防止下次遇到同類型的題或者包含同一知識點的題再次出現錯誤。在學習過程中,也要注意在熟悉一道例題解題方法、解題思路的基礎上,還要分析題目的類型和其中包含的知識點,總結同一類型題目的解題規律。這樣,在能夠節省學生獨自探索學習方法的時間,提高學習效率。
四、結論
綜上所述,力學知識是高中物理的重要組成部分,貫穿了高中物理教學的整個過程。學生在學習高中力學知識的時候,經常會遇到各種困難,這是由于初高中學習跨度大、日常生活形成的概念與課堂概念有一定沖突、學生缺乏分析問題的能力所導致的。所以,在進行力學知識學習的時候一定要注意明確各種概念,總結一些有效的學習方法,培養自己對問題進行綜合分析的能力。
摘要:力學是高中物理中重要的基礎知識,而在歷年的高考試題中,關于力學的題目也占了很大的比重,例如關于質點、勻速直線運動、動量定理、平拋運動、圓周運動、勻變速直線運動等知識的考查。解答力學題目的基本步驟是讀題、理解、分析過程、抓重點、構建物理模型、運用力學知識進行計算。本文結合近年來高中物理試題中涉及到力學部分的典型題型,對解題思路加以分析。
關鍵詞:高中物理;力學;解題思路
物理是研究生活中物理現象的一門自然學科,由于其研究對象較為抽象,使得學生對物理知識很難把握,在解題時也存在一定的難度。而力學問題作為物理考試中經常涉及到的知識重點,學生很有必要ζ浣馓饉悸芳右粵私猓并通過這些解題思路的分析對力學知識加以鞏固,達到能夠熟練運用的程度。
一、質點問題
例1.一位跳水運動員10m高的跳水臺上起跳,此時該跳水員身體重心處于手到腳全長的中點,起跳后其身體重心升高0.45m。跳水員落水時身體呈豎直狀,手先入水。從跳臺起跳到身體接觸水面所需要的時間是_____s( 取g=10m/s2,結果保留二位有效數字)。
解析: 運動員在跳水過程中所產生的力是多方向的。既有水平運動所產生的水平力,也有上下運動形成的力,還有因為做的不同動作產生的不同方向的力。而題干中需要討論的力與運動員所做的動作以及水平運動無關,而是由豎直方向運動決定,因此需要抓住重點,從而忽略運動員的動作這一干擾因素,把運動員想象成一個質點做豎直上拋運動。之后再把這個質點運動構建成物理模型,可畫出示意圖。由所畫的圖可知,質點做豎直上拋運動,假設運動員身體重心上升的高度為h,h=0.45m;從最高點下降到手觸到水面,下降高度為H=10.45m,接下來就將該動作進行分段分析。
評注:本題是以運動員跳水為考查背景,用以檢測考生對跳水這個過程的簡化分析,而要解決該題的關鍵在于把跳水這一動作通過抽象想象成一個質點的豎直上拋動作。
二、受力問題
例2.蹦床是一項運動員利用從蹦床獲得反彈力從而進行一系列雜技表演的運動比賽項目。現假設一名蹦床運動員的體重為60kg,他從離水平面3.2m高處自由落下,接觸蹦床之后利用反彈力沿豎直方向回到離水平網面5.Om的高處。已知該運動員與網接觸的時間為1.2s,如果把在這段時間內蹦床對運動員的作用力當作恒力處理,求此力的大小。
三、綜合題型
通過對以上典型題型的解析,學生需要注意以下幾個解題要點:首先要注重題干的審查,分析題中所要表達的意思,確定題目中所涉及到的力學考點。其次是排除干擾題目中的干擾信息,出題者往往會利用巧妙且不易察覺的技巧在題干中添加一些干擾信息,對學生的思路造成干擾,因此學生在讀題時要學會抓中心、抓關鍵。再次,根據找到的信息聯系所學的力學知識,在腦海中通過回憶相似的題目來構建解題思路,找準突破點。最后,學生要學會構建物理模型,通過將抽象的知識在圖像、模型、過程圖示中表示出來,從而降低解題難度。
摘要:在高中物理的學習中,力學部分既是重點又是難點,在理綜考試中力學題目也最為靈活,能與很多物理概念混合在一起進行綜合考察。本文就筆者自己學習物理的經驗,對物理力學的解題思路進行了簡要分析,涵蓋了從審題開始到運動狀態分析和受力分析,最后再到立出相關等式的全部過程,闡述中舉出一些簡單例子對一些細節予以說明。
關鍵詞:高中物理;力學;解題思路
高中物理中力學占有很大的比重,且考題靈活多變,能與多種知識進行混合考查,需要對物理概念有深刻的把握。理綜考試的考試時間是非常緊張的,有一套成熟的高中力學問題解決思路,才能比較從容地應對高考。筆者以本文對自己的物理力學解題思路進行分享,希望能為正在學習高中物理的同學帶來一點啟發。
一、審題
高中物理力學解題,第一步就是要讀懂題目,特別是要留意題中的關鍵詞。很多同學就非常不注意審題這一項,看到一個題目就以為是自己曾經碰到過的,直接提筆就考試答題,考完試才發現這和自己所熟悉的題目根本不一樣,但已經后悔莫及。比如物體在斜面上運動問題,除了要注意斜面是不是光滑的,物體有沒有初速度,有沒有除重力以為的力作用在物體上,還要注意斜面相對地面是不是靜止不動的,這一點很容易被忽略。很多同學看到這是一個物體在斜面上運動的問題,就以為這題簡單,把斜面直接當成靜止的,各種對重力進行分解,認為重力沿物體運動方向的分力就是mgsinθ,落入出題者的陷阱。像這樣的問題很有很多,如復合場中運動的質點,重力是不是忽略不計,物體從某一高度落下空氣阻力是不是不計,水平面的兩物體發生碰撞兩物體是粘在一起還是完全沒有能量損耗的就直接分開,這些都是需要特別注意的。
二、物體的運動狀態分析
力學問題,分析物體的運動狀態永遠是要在對物體進行受力分析之前的就完成的。必須先判斷清楚物體是運動的還是靜止的,如果物體是運動的,那還要分清楚物體的運動有幾段,每一段做的是什么運動。還是以一個長方體物體放在斜面的模型為例,一個物體在斜面上能不能往下滑,就牽涉到一個很重要的概念叫“自鎖”,就是當物體的動摩擦系數(有些題目叫臨界滑動摩擦系數)μ的數值,大于了斜面以水平面夾角的弧度數,物體是不可能在只受重力的情況下就和斜面做相對運動的,那這樣的情況,后面的受力分析都只能用靜力學的方法來進行分析。也就是說,解力學題目先分析清楚指定物體的運動狀態是怎么樣的。再舉一個簡單的例子,一外力F以一個與豎直方向呈 的角度去推一個水平面上質量為m的長方形物體,物體與水平面的動摩擦系數為μ,物體的臨界最大摩擦力看似等于滑動摩擦力,問物體所受的摩擦力有多大。這樣的題目就不能直接進行受力分析后就說物體所受的摩擦力為μ(Fcos +mg),而應該先判斷物體到底能不能滑動,即判斷μ(Fcos +mg)是否大于Fsin 。如果是,物體才受到滑動摩擦力為μ(Fcos +mg);如果不是,則物體所受摩擦力為靜摩擦力為Fsin 。雖然這個例子很簡單,但所有的力學問題的解題都是一樣的,運動狀態分析要最先完成,因為運動狀態會決定用哪一個公式對物理的受力進行計算。
三、物體的受力分析
力學的相關題目都是離不開受力分析的,而且即使碰到解不出的高難度計算題,畫出正確的受力分析示意圖也是能獲得一定分數的。一般受力分析都在完成了對物體的運動狀態分析以后完成。靜力學的問題,一般在畫出物體的受力分析后進行一些簡單計算就可以解決了。動力學的問題,通常情況下完成受力分析時需要將力沿物體運動方向和垂直于物體運動的方向進行分解,但有些時候需要將運動沿力的方向進行分解,比如平拋運動。不同的運動過程要作出不同的受力分析,像考試中最常出現的一種模型,帶電粒子先在均勻電場中進行類平拋運動然后進入符合場做勻速圓周運動的問題,就需要對物體在均勻電場中和復合場中兩段不同的運動做不同的受力分析。
四、由牛頓第二定律立出等式并由相關公式立出其他等式
力學問題的解決很多時候都要用到牛頓第二定律,除了一些沖量和功有關的問題,很多典型的物理模型。如汽車在斜坡上啟動,帶電粒子在復合場中的運動,物體在固定斜面上運動,平拋運動或斜拋運動,圓周運動,全都要在完成受力分析之后由牛頓第二定律立出等式,與一些相關的公式一起進行聯解。
根據題中的已知條件,往往可以立出一些等式與由牛頓第二定律立出的等式進行聯解,如圓周運動肯定有圓周運動的周期、半徑的相關公式,電子在復合場中的運動肯定有電場力和洛倫茲力的相關公式,汽車坡道起步肯定有牽引力的相關公式。有些時候物體的運動過程比較復雜,還需要利用動量、功、動能、勢能的相關公式立出等式,總之具體問題具體分析,一般的高中物理力學題,在完成以上步E之后就基本解決了。
結束語
高中物理力學的題目的綜合性一般是很強的,很多時候還會帶著一些能量和動量的相關知識,以及一些電磁學知識一同進行考察。本文只是對一般的物理力學題的解題思路進行了簡單總結,如有紕漏,還望大家不吝給予斧正。當然,更全面、更高效的解題思路還需要大家一同探索。
摘 要:物理是高中的基礎科目之一,與實際生活緊密聯系,其重點之一在于對力學的研究。而要想學好高中物理的力學部分首先就要掌握力的概念以及特點、力的特點以及分類等基礎理論知識。對此,筆者提出了以下關于如何更好學習高中物理力學知識的建議。
關鍵詞:高中物理;基本概念;受力分析;運動與力
高中物理分為力學、電學、電磁學、光學等幾大部分,力學屬于物理知識的基礎部分,大多數的物理考試試題都與力學知識有關,掌握力學解題方法的重要性可見一斑。物理老師要注重學生對于力學基礎概念的理解,不要混淆不同力的概念,只有對基礎理論知識扎實掌握才能做到靈活運用。高中物理力學部分學生要掌握關于力的合成與分解、牛頓萬有引力定律、動能定律等題型的解題思路,而解開力學相關習題的關鍵就是要對物體進行受力分析,分析所受力的性質,根據受力結果進行思考。物理是非常靈活的一門學科,其考題始終是“萬變不離其宗”,因此老師在平時要注意學生對不同力學題型的練習,只有多做題,積累經驗,清楚各種題型的解答思路,學生才能夠輕松的解答力學題。另外,學生要重視物理實驗,實驗是獲得對物理理論客觀認識的一條途徑,自己動手實踐才會對力的方向及性質有明確清楚的感受。以下是筆者對如何學好高中力學知識的幾點建議。
一、端正學生的學習態度
學生的學習態度是學好物理的重要因素,物理是理科中較難的一門學科,有的學生在進入高中之前就聽說了許多關于“物理難,物理不好學”的話,導致在開始的物理學習中沒有足虻淖孕派踔獵諍罄次錮淼難習中感覺越來越困難。物理學習注重靈活運用,死記硬背的方法是絕對行不通的,如果開始的學習狀態不好,那么即使后來調整好了自己的學習狀態對于沒有學好的部分也很難補得回來。所以老師要讓學生重視物理的預習和復習,在上課之前對將要學習的內容有所了解,那么學生在課堂上聽老師的講解時就不會吃力,能夠迅速集中自己的注意力,提高自己的學習效率。學生還要形成科學的復習意識,重視基礎概念的復習,在復習時要學會歸納單元學習內容,對學過的知識舉一反三,多做課外練習題,對重點的內容真正做到爛熟于心。
二、注重基礎知識的了解
在學習力的概念的時候,學生要掌握力的以下幾個基礎概念特點:①力是物體之間的相互作用,力不能夠離開物體單獨存在。②一個力總是關聯著兩個物體,具有相互性,施力物體同時也是受力物體,受力物體同時也是施力物體。③力的作用效果分為兩種:第一,使物體的形狀發生變化;第二,使物體的運動狀態發生變化。力是矢量,具有大小和方向,力按性質命名有重力、彈力、摩擦力、電場力、磁場力等。根據效果命名:比如壓力、拉力、動力、阻力、向心力、回復力等。還有幾種常見的運動形式中力與速度的關系:①物體受到的合外力為零時,物體靜止不動或者做勻速運動。②當物體所受合外力不為零且與運動方向相同時,物體作加速運動;與運動方向相反時,作減速運動。學生只有扎實掌握基礎理論知識,牢記力的種類,才能進一步學好物體的受力分析。
三、掌握力學習題的解答方法
力學題最重要的就是要搞清楚運動與力的關系,物體之所以處于不同的運動狀態,是由于它們的受力情況不同。牛頓第一定律就提出“保持自己的靜止或勻速直線運動狀態不變”,這是物體本身的固有屬性,也就是說運動不需要力來維持,但是力是改變物體運動狀態的原因。要對物體的運動情況進行研究,首先要找對受力物體,再分析受力物體的受力情況,正確分析受力物體的受力情況,是解決力學題的關鍵。對物體進行受力分析就要涉及到力的合成與分解,在解題時首先要根據題意、想象物體運動的過程繪制草圖分析。在受力分析的過程中要知道重力一定存在的,是否有其他力的存在就要看受力物體與其他有幾個接觸面,再分析接觸面上受力物體的受力情況。審題要認真,發掘隱藏條件,畫好受力分析圖,并根據受力性質來分析。
發揮想象物體的運動軌跡時要注意題干上的關鍵字眼,比如“物體正好達到受力平衡”“加速度恰好為零”等的“正好”“平衡”“恰好”等關鍵信息,這些關鍵信息說明了物體此時的運動狀態正處于一個特殊的時期,這正是我們入手解題的關鍵所在。再比如這道題中:“在光滑的斜面上有一個重為2P的物體.當沿斜面向上和沿水平方向向右各加一個大小都等于P的力作用于這個物體時,物體正好處于平衡狀態”這題中的“物體正好處于平衡狀態”,我們就知道物體受到的合外力為零,然后對受力物體進行分析,各個力的和相加為零,就可以算出平衡狀態時斜面對物體的彈力,然后根據牛頓第三定律得到物體對于斜面的壓力等于斜面對物體的彈力。
四、聯系生活實際
除了實驗室做的力學實驗,生活中處處都有“力”的身影,學生要學會把課本上的知識與實際生活聯系起來,在生活中認真觀察分析,比如“足球場上的足球被踢飛”“提起一桶水”“行駛的汽車”這些現象,分析足球、手、汽車分別受到了哪些力?再比如“教室里面的吊扇,當電風扇靜止時,豎桿對其拉力等于電風扇本身的重力,那么為什么當電風扇轉起來時不會掉下來?”對于每天在眼前都可以看見的現象,老師也要對學生引導思考的方向,讓學生以所學習到的基礎概念弄清楚這些力學現象的本質。如果學生對于這些現象自己不能解釋時,老師就要對學生進行講解,就像風扇的問題是因為“當電風扇轉動起來以后,扇葉把空氣推向下方,即扇葉對其下方的空氣有向下的力,根據“物體間力的作用是相互的”可知:空氣對扇葉同時也有向上的力,明確這一點以后,再對電風扇進行受力分析,電風扇在豎直方向上受到3個力的作用,即:豎直向下的重力;豎直向上的豎桿對電風扇的拉力和空氣對電風扇的向上的力。物理本來就是一門少理論的學科,除了一些物理規律以及概念,其他的知識都是靈活變通的,需要學生在生活中多多觀察物理現象,了解事物運行的方法和規律,從而形成出物理力學思維分析方法模式,這樣才能學好物理力學。
總之,高中物理力學部分的學習更加注重實際運用,為此老師要讓學生在平時生活中多觀察生活中的力學現象,把理論知識與生活相結合,從而形成良好的思考方式。在高中物理學習中學生養好良好的學習習慣,提高自身的學習修養,做好上課之前的預習和課后的復習,能夠讓學生在學習物理力學知識時取得事半功倍的效果。
【摘 要】本文從挖掘條件、受力分析、多元對比以及易錯突破這四個方面講解力學綜合題的解題策略,闡述力學綜合題解題的訓練方法。
【關鍵詞】高中物理 力學綜合題 解題策略 訓練方法
力學作為高中物理最基本的一部分知識,是學生學習的一個重點,也是教師教學的一個難點。在高考中,常用力學綜合題來考查學生的分析能力。力學綜合題是建立在力學基礎知識上的綜合性較強的題目,它往往與生產生活緊密聯系,有實際背景且形式靈活、計算繁雜,因此對學生提取信息和分析問題的綜合能力要求較高。如果不就力學綜合題解題策略對學生進行專門訓練,那么他們就很難掌握綜合題的解決方法和思路,從而影響教學質量。為此我們要有步驟、有計劃、有策略地進行教學,從整體提高學生的學習素養。
一、提取有用信息,挖掘隱性條件
力學綜合題不像簡單的題目那樣一眼就能看出出題人的考查點,它往往同實際生活結合起來,具有冗長的文字背景,這時我們就要引導學生對題目中的隱含條件進行挖掘,訓練他們提取信息并進行記錄的能力。
比如高中物理人教版必修一第三章《相互作用》@一章,筆者講解了相關知識之后,出了這樣一道題目:“如圖 1 所示,一個半球形的碗放在桌面上,碗口水平,O 點為其球心……最后求兩小球的質量比 m1/m2 為多少。”對于這道題目來說,題目較長,有的信息也不是明確地給出,需要學生自己去發掘。這時筆者便引導他們說:“題目中有一句話,說碗的內表面及碗口是光滑的,這句話是不是告訴我們不需要再分析摩擦力了呀,同學們分析的時候要注意這一點。題目中還說‘當它們處于平衡狀態時’,這是本題的關鍵,從中同學們能夠得出什么結論呢?”同學們思考之后發現兩個球此時都處于受力平衡狀態,此外,由于一根繩上的力是相等的,因此 m1 所受拉力大小等于 m2 所受重力大小。這一點需要學生自己去發掘。最后學生對 m1 進行簡單的受力分析,畫出矢量三角形,解出答案。
在上面這道題目的解決中,我們引導學生抓住題目中給出的重點語句,挖掘隱含條件,從而揭示實質,解決問題。通過這樣的訓練,提高學生解題能力。
二、畫出圖示,分析受力情況
教會學生審題只是第一步,解決力學綜合題最重要的步驟還是畫出受力分析圖。只有讓學生明確了物體的受力情況才能夠讓他們對題目有一個全局的了解,才能夠讓他們吃透題目,解決問題,也才能夠使學生做到舉一反三。
比如筆者在進行“傳送帶問題”這一專題的復習時,給學生講解過這樣一道題目:“如圖 2 所示,傳送帶與地面的傾角θ=37°,從 A 端到 B 端的長度為 16 m,傳送帶以 V0=10 m/s 的速度沿逆時針方向轉動。在傳送帶……求物體從 A 端運送到 B 端所需的時間為多少。”對于這道題目,學生剛看到時都覺得非常懵,感覺無從下手。這時筆者告訴他們不要著急,一點一點來,先自己嘗試著進行狀態分析和受力分析。學生分析之后發現,物體剛放上傳送帶時,速度小于V0,受到沿斜面向下的滑動摩擦力,以加速度 a1 下滑(如圖 3),速度相等之后,受到沿斜面向上的滑動摩擦力,以加速度 a2 下滑(如圖 4),由此畫出受力分析圖。學生確定物體運動狀態、進行受力分析,并畫出圖示后,對這道題目就非常明晰了。這時他們再運用運動和功能關系列式計算就容易地解決了這道題目,最后求出時間為 2 s。
在上面的案例中,筆者通過引導學生畫出受力分析圖,來幫他們解決這道看起來無從下手的題目,讓他們學會如何分析問題解決問題。只要學生勤加練習,力學綜合題終將不會再讓人望而生畏。
三、多元對比,探究常見規律
力學綜合題雖然形式靈活多變,但是萬變不離其宗,因此,我們在教學時不能死板地采取題海戰術,而是在解決了問題之后給學生對比反思的時間,讓他們能夠自主發現常見的力學規律,進而幫助他們更高效地解題。
比如筆者在講解高中物理人教版“平拋運動”這一專題時,習題冊上有很多很多的題目,比如這樣的題目:“在球賽中,已知球網高 H,半場長……扣球點離網水平距離 s,求水平扣球速度 v 的取值范圍。”再比如這樣的題目:“在 1125 m 的高空中有一架飛機以 86.6 m/s的速度水平飛行,求飛機上掉下來的物體多長時間落地,落點與降落點的水平距離以及該物體 5 s 末的速度。”等等。做過幾道典型題目后,筆者沒有讓同學們繼續做題,而是讓他們以小組為單位,結合剛剛自己做過的題目進行對比,探討這些題目的共同點和不同點。經過討論后,學生發現這樣的題目都是把物體的運動分解為水平方向上的勻速運動和豎直方向上的勻加速運動,只要列出式子就可以求解出來,同時,他們還發現相同時間內物體在豎直方向上的位移比為 1∶3∶5∶…∶2n-1,等等。
在上面的案例中,筆者通過引導學生將類似的題目進行對比,讓他們發現了很多規律,使他們以后能夠快速解題。此外,我們也可以引導他們縱向對比,縱橫對比,等等。
四、易錯突破,提高辨析能力
筆者在教學過程中經常發現這樣一種現象,有的題目學生一聽就會,可一做就錯,從而導致他們考試時失分過多。究其原因,還是因為學生基礎不扎實,分辨能力差。因此我們應將這些易錯題目進行匯總突破,逐漸提高學生的辨析能力。
比如筆者在講解高中物理人教版必修一第三章第四節《力的合成》時,講到過這樣一道典型的易錯題目:“如圖 5 所示,用繩 AC 和 BC 吊起一重物,繩與豎直方向的夾角分別為 30°和 60°,AC 繩能承受的最大拉力為 150 N,BC 繩能承受的最大拉力為 100 N,求物體的最大重力不能超過多少?”筆者讓學生先自己嘗試著做一下,很多學生都采用了這樣的方法:以重物為研究對象,如圖 6,在重物靜止列出水平和豎直方向上的受力平衡式,再代入數據得出 G=200 N。這時筆者沒有直告訴他們這樣不對,而是讓他們再算一下當 T(BC)=100 N 時,T(AC)為多少,結果顯示已經超過 100 N,學生馬上明白自己的錯誤點并重新解題。最后他們通過靜止時加速度為 0 以及牛頓第二定律列出式子,并多方面比較檢驗得出最大重力為 173.2 N。
在上面的案例中,筆者通過讓學生做易錯題目,然后讓他們自主進行糾錯。這樣不但加深了他們的印象,讓他們以后不會再犯類似的錯誤,而且在無形中提高了他們辨析問題的能力。
總之,筆者通過引導學生挖掘題目中的隱含條件,提高了他們提取信息的能力,使他們學會審題;通過讓他們畫出受力分析圖,使他們理解題目的優秀,并學會做題;通過讓他們進行多元對比,讓他們探究出常見的力學規律,使他們學會反思題目;通過易錯點突破,提高他們的辨析能力,讓他們學會規避錯誤。無論是哪種方法,都是我們在進行力學綜合題解題策略的訓練時不可或缺的方法,這幾種方法相輔相成,無一不在幫助我們不斷提高學生的學習素質,進而不斷提升我們的教學質量。
【摘 要】本文論述學生要想攻破力學綜合題這一難點,就要從審視題目開始,深入挖掘題目含義,在明確研究對象的基礎上明確解題思路,掌握受力分析圖的解題技巧。
【關鍵詞】高中物理 力學綜合題 解題策略
在高中物理教學中力學綜合題成為了考查高中生分析問題、解決問題能力的重要方式。在日常教學中,雖然教師時常強調力學綜合題的解題方法,但是學生在力學綜合題解題能力方面仍然沒有得到提升。究其原因是因為學生并沒有完全掌握力學綜合題的解題策略與方法,這就需要教師對這類題目進一步訓練,讓學生能夠從中摸索到這類題目的解題規律。
一、認真讀題,挖掘題意
一定要讓學生明確,拿到一道題,第一件事一定要認真審題。讀懂題目的字面意思,找出題目沒有直接給出的隱含意義。力學綜合題亦是如此,審視題目、挖掘題意是解題的第一步驟。力學綜合題一般來說題干的內容都非常多,涵蓋的信息量也比較大,各種干擾性內容與關鍵性內容都夾雜在一起。這就考驗學生的讀題能力,是否能夠從錯綜復雜的題目中找到有用的信息。如果無法正確理解題目的含義,明確題目所要表達的意思,那么就會嚴重影響解題速度,甚至影響答案的正確率。因此教師要注重培養學生在力學綜合題解題過程中的審題能力,在明確題目所要表達意思再有步驟、有計劃地進行解答。
讀力學綜合題目的過程一般分三步:第一步,認真讀題,對題干進行細致的分析,全面了解其中的“明”信息,接著把題目中提供的相關已知條件一一羅列出來。第二步,推敲已知條件,也就是說,要從已知條件中深入挖掘隱藏或潛在的“暗”信息,通常來說,力學綜合題目中必然會存在較為直接、較明顯的已知條件,而它們之間也必然會隱藏著間接條件,往往這些隱藏著的間接條件才是解題的關鍵所在。故在題干中發現有價值的信息必須要用文字、圖標或數據的方式記錄下來,從而獲取對解題有價值的信息。第三步,羅列完各種信息之后,把已知條件所涉及的物理公式都在腦海中過一遍,或者寫在稿紙上,為接下來的解題過程做鋪墊。這一步要求學生對力學規律熟記于心,例如基礎的力學五大規律:牛頓第二定律、動量定理、動能定理、動量守恒定理、能量守恒定律。
做到這三步,再復雜的題干都能輕松看懂。
二、從旁借力,確定研究對象
一般一道力學綜合題會出現非常多的研究對象,學生要善于選擇與所求結果相關的已知量作為研究對象,同時,這個研究對象還要滿足力學規律。
但是很多學生在面對復雜的力學綜合題時,很容易直接將題目中的物體作為研究對象,解題難度較大,因此教師可以引導學生在解題時學會轉移研究對象,將研究對象的目標轉移到與其有一定關系或者相互作用的物體上,再利用相關的物理學知識進行運算,從而解出所求的數據或是要證明的結果。
在明確了研究對象后,則需要對其受力與運動狀態進行分析。在進行受力分析的過程中可以根據彈力、摩擦力等順序來對物體所受的外力依次進行分析。在分析的過程中,要注意研究對象運動的連續性與可能性。研究對象運動的連續性:當物體從一種運動變化成為另外一種運動的時候,就需要對兩種不同運動的速度、位移以及加速度等相關物理量進行確定與計算;研究對象運動的可能性:在一定環境下物體運動有可能會出現各種類型的狀態,而在力學綜合題的解題過程中要對所有可能出現的運動狀態進行分析,以便對研究對象的受力狀態進行最為準確的判斷。在對物體完成受力與運動分析后就可以利用已學的物理力學定理,結合題目中給出的條件,羅列方程解答。
三、解題思路需要慣性思維
確定了研究對象,接下來要確定解題思路。學生在解答力學綜合題的過程中必須擁有完整、明確的解題思路。在面對不同類型的力學題目時,要做到心中有數,哪類題目需要使用哪個知識點,哪個問題需要用到哪個公式等。因此在這一步,教師要引導、訓練學生養成慣性思維。例如,當學生遇到題目中有關于物理量瞬時關系方面的題目,就應考慮使用牛頓第二定律;當遇到題目中對某一單一物體進行研究時,則應該考慮使用能量守恒定律與動能守恒定律;當遇到題目中出現時間問題,則應該考慮使用動量定律;當遇到題目中有關于相互做功的物理關系,則應該考慮使用能量守恒定律與動能守恒定律,特別是在物體存在相對位移的情況時則應該優先重點考慮使用能量守恒定律。
在學習力學時,教師要教會學生總結力學規律,并加以訓練,這樣學生才能在從題干中獲取有價值的信息后,第一時間選擇合適的力學規律來解答,從而全面提升解題效率。
四、剖析受力分析圖,掌握解題技巧
確定了解題思路后,學生在解題過程中還會遇到一個難點―― 解讀受力分析圖。往往很多學生的解題思路是對的,但是他們的受力分析圖卻沒有畫對。因此,教師在訓練學生解答力學綜合題時,一定要教會學生注意選擇相應的技巧來深入分析圖形中的受力狀態。在對受力圖進行分析時,首先要關注研究對象所受的外力,并且將其從研究對象所受到的原始力中篩選出來。現以一力學綜合題案例來對受力分析圖的分析研究進行列舉。如圖 1 所示,有一條長度為 5 m 的繩子,該繩子兩端分別系在豎立在地面上的兩根桿子上,桿子之間距離為 4 m,繩子兩端與桿子的系點 A 點與 B 點上都掛著一個光滑的輕質掛鉤,其下連著一個重力為 12 N 的物體,(1)請問,當重物處于(下轉第166頁)(上接第158頁)平衡狀態時,繩子的張力為多少?(2)假如 A 點往下稍微移動一點,那么在重物重新恢復平衡時,繩子與水平面的夾角會如何變化?細繩的張力會變大、變小還是不變?
問題(1)可以有兩種解答方法。
解法 1:從圖 1 可以得知,該重物同時受到來自三個方向的力,通過平衡條件可以得知,兩個拉力的合力 F 以及 F' 的大小相同,并且方向相反。將兩個不同方向的拉力作為鄰邊作平行四邊形,如圖 2 所示,在圖 2 中 ADC 與 OEG 相似,因此可以得出方程式 ,最后算出 T=10 N。
解法 2:將重物作為受力對象,如圖 3 所示。假設兩桿之間的距離為 S,繩子的總長度為 L,重物右側的繩子長度為 L1,重物左側的繩子長度為 L2,由題目可以得知 S=4 m,L=5 m。由數學幾何知識可以得知,S=L1cosα+L2cosα=Lcosα,可以計算得出 cosα=S/L= 4/5,則得 sinα=3/5,根據平衡條件對重物的受力情況進行分析可以得知,兩個繩子的拉力的合力與重力相等,因此存在 ,因此可以計算得出 。
問題(2)解答:如果 A 點稍微往下移動一些,兩桿之間的距離 S 與細繩的總長度 L 并沒有發生變化,而從 cosα=S/L 可以得知,α 不變,因此繩子的張力也不會改變。
高中物理的力學綜合題是十分重要且關鍵的,它已經成為了高中物理考試的重點之一,該類型題目對于檢驗學生掌握物理力學知識水平有著十分重要的參考價值。因此,教師要針對力學綜合題的特點有針對性的開展解題訓練,讓學生從讀題開始,確定研究對象,獲取明確的解題思路;正確剖析受力分析圖,從而掌握解題技巧,全面提升學生在力學綜合題的得分率。
摘要:對于一名高中生而言最為重要的就是高考,而對于理科生而言物理科學在高考中分數占比很大,要實現高考成績的提升就必須在物理上不能出現大的偏科,高中物理中力學的相關內容最多,分數占比也是最高的部分,因此對于高中階段的學生而言,學好物理力學是十分必要的。在此背景下,文章以高中生角度出發,以自身在學習中的實際經驗為例,簡要分析了在高中物理綜合體解答中的一些見解,旨在幫助很多的高中生有效提升物理力學綜合題的解題效率和正確性。
關鍵詞:高中物理 力學綜合體 解題技巧 分析
在高中學習中,對于理科生而言,物理學是一門極其重要的學科,其在理綜中占比分數最高,同時對于多數學生而言,其難度也是最大的。在高中物理學習中,力學是內容最多也是高考分數占比最高的部分,其在綜合題中通常為第二道或者第三道,難度較大。對于我們高中生而言要提升物理成績,就必須攻克力學綜合題。文章立足于高中物理教學中的力學教學大綱對于學生的能力要求,結合實際學習解題中的經驗,提出了一些有效解題高中物理力學綜合題的技巧,以下是具體內容。
一、 強化審題,找出隱藏信息
在綜合題解題中,通常而言綜合題的題目一般字數很多,同時圖片也十分復雜,因此要作對這道題,首先我們需要注意審題環節,在物理力學綜合問題中對于審題階段而言,值得我們格外的注意,盡量不漏下任何一個條件,同時還要能找出題目中所隱藏條件,進而深化題目理解,提升解題效率。通常而言高中物理力學綜合問題,都會設置一定的情景,甚至有時還會和生活有所聯系,因此在審題過程中要注意邊審題邊在題目中進行重要信息的標注,挖掘題目中沒有直接表述但是對解題有幫助的隱含條件,并將獲得信息加以羅列分類,幫助解題進入正確思維之中。
例如高中物理力學綜合題中最為常見的題目設置情景為,一個或者多個物體,它們會發生相撞,或者相互之間存在某種應力,并且這些都會有一個變化的過程,這時就需要我們首先物體受力情況的細致分析,同時必須注意的是受力分析時要深化審題,找到題目中的明顯信息和隱藏信息挖掘并標注,判定物體整體為受力情況還是部分受力情況,進而畫出不同參考背景下的受力分析圖。具體而言審題中需要注意以下3點:1.對于力學綜合題而言,物體通常會處于運動中,這是就需要具體分析物體的運動形式,靜止還是均速直線運動,還是變速運動,還要考慮到運動相π裕2.下一步便是明確物體受力情況,分析物體具體受到的外力個數,外力方向;3.如果物體受力情況十分復雜,可以從從整體上考慮,列出相應的受力方程式,逐一進行單個物體受力分析,確保物體的受力分析正確。
二、鞏固基礎,做好受力分析
對于任何一門學科而言,基礎知識牢固都是提高分數的基礎,對于物理力學綜合題而言也同是如此。力學公式、受力分析這類基礎性知識,需要我們熟練掌握。對于一些概念和定理除首先要記住文字描述,同時還需要深化理解其所內涵的意思,盡量減少解題中一些定理、概念上的失誤。在物理力學綜合體的解題中十分重要的一個步驟便是做好受力分析圖,巧用受力分析圖,對于每一位學生而言都是必須掌握的物理綜合題的解題技巧。通過受力分析圖我們可以清楚地認出題目中研究對象的運動情況、受力情況以及找到解題突破點。以下以一道實際物理題進行講解。
題1:如圖(圖1)所示,在間距為4米的兩垂直桿之間系有一根長為5米的無彈性繩子,兩端點分別為A、B,在繩子之上懸掛有一光滑且輕質的掛鉤,當掛上重量為12N物體時,兩桿平衡,問此時的繩子的張力T值。
在對該題解答時,首先需要挖掘題目中的隱藏條件,進而對受力物體做出正確受力分析,畫出相應的受力分析圖,最后采用方程式進行解答。在本題以掛鉤作為研究對象,分析其受力情況做出圖2受力分析圖。
繩子在水平角度存在一定的夾角,設其為α,根據受力圖顯示,以及受力平衡的條件可知2Tsinα=F,同時F為已知量,進而根據繩子長度進行數學幾何分析可知sinα=0.6,因此計算出T為10N。
三、采取合理的解題規律,制定解題方案
在近幾年的理綜考試中,物理部分的力學綜合體一般只有一道,但是分值一般都是最大的,因此對于學生而言,要提升成績就必須學好這部分。在物理力學綜合題的解題中,首先需要通過對物理題目中運動狀態的分析,對其動態過程進行分析,進而結合解題的規律,找出最為合適的解題方案。對于同一題目的,同于物理過程進行分析時,可以從不同的角度的進行分析,進而尋找出最為合適的解題途徑。例如:對于很多的力學綜合題而言,很多題使用牛頓定律可以解題,同時使用動能定理、動量定理也能解題,但是一般而言使用動能定理、動量定理解題相對更為簡單。通常情況下學生要實現力學綜合題解題時,快速找出最佳的解題途徑最為有效地解題措施,為通過大量的習題練習以及在練習之后的規律歸納總結。
四、結語
綜上所述,高中物理力學學習對于我們學生的高考而言是十分重要的,需要在學習中對其難點、重點都給以重視,進而有效提升高中物理力學綜合題的解題效率和正確率。找出隱藏信息、鞏固基礎,做好受力分析、采取合理的解題規律,制定解題方案。三種高中物理力學綜合題的解題途徑,在實際應用中有很好的效果,值得廣大高中生在學習物理力學時充分的使用。
(作者單位:萊蕪市第一中學55級1級部3班)
摘 要:物理在高考中所占分值很大,在理綜試卷中的物理部分與力學有關的綜合題不是很多,但是分值也不容小覷,對學生總體的考試成績有很大的影響。現階段,物理試卷中的力學題的得分情況已經成為拉開考生整體考試成績的重要原因之一,因此,要從目前的高中物理力學題的解題方法的角度入手,對其進行深入的分析和研究,以期能夠提高高中物理的整體教學效果。
關鍵詞:高中物理;審題;物理模型
在我國的高中課堂教學中,往往會借助解力學題的方式來觀察學生分析問題的能力,而這就使物理力學題成為學生認為非常困難的一個部分,物理老師對學生反感力學題的狀態也感到十分的無奈。盡管教師已經對這些題進行過詳細的講解和舉例,但是教學效果依然甚微,實質上關鍵在于學生并沒有真正地掌握解題技巧。對于物理學科而言,大多數的題都是有規律的,只要我們找到了這些解題規律,很多類似的問題都可以順利解決,還能從一定程度上提升學生對問題的分析和解決能力。
一、審題并確定研究對象,運用關聯思維聯想運動過程
高中的物理力學題往往是給出一個、兩個或者兩個以上的相互關聯的物體。有的題會直接給出條件,而有的題將條件隱含在某個句子或文字中,因此在審題時要特別謹慎。首先,審題時可以采用演繹法。所有的物理力學在剛開始解題時應該對所研究對象的受力情況進行分析,列出受力方程式,采用力學的國際單位帶入進行運算,題做完之后應該對結果進行合理的分析和判斷。其次,審題時應該聯想物體的物理運動過程。有的是勻速運動的,也有變速運動,形成一個脈絡清晰的物理運動圖景。通過圖景可以了解物體的狀態。比如說勻速運動、靜止、等平衡狀態以及一些非平衡狀態。學生主要依據物理過程以及物體所處狀態列出方程式,這樣就有效減少了解力學題的盲目性。
二、構建物理模型,分析受力條件
題目已經給定可研究對象就要進行抽象思維,形成在一定條件限制下的明確的物理圖景。物理圖景能夠轉移學生注意力,將學生情感與圖景相結合,有利于學生開啟發散性思維。對物體的受力情況和運動狀態進行分析。物體的運動狀態與受力情況緊密相關,因此在解題的過程中必須保持思維清晰。我們還可以將題目中文字的敘述轉換成示意圖的形式。依據題意在圖上標出受力情況。學生通過分析和標注受力情況,對題目就會有更加直觀的了解,為進一步解題打下了基礎。
三、理解物理量的概念以及相關的定律和定理
在分析物理題的過程中,要和物理概念緊密結合起來,這些定理、定律都是物理學習的重要組成部分。這些概念的界定是非常嚴格的,在不同的物理水平階段對同一個概念的嚴密程度也不同。因此,我們必須加強對物理概念的了解。每學習一個力學概念,都應該與學生的實際生活經驗相結合,把物理概念建立在一定的物質基礎之上,加強對物理概念的界定。比如說,加速度和速度僅相差一字,它們都是物理力學中關鍵的物理量。一些學生可能就會將加速度和速度之間的關系混淆,這主要就是沒有分辨清楚物體運動狀態變化的快慢與物體運動的快慢之間的差別。養成良好的界定意識有利于培養學生的科學素質,增強其分析問題的準確程度。
四、依據物理原理與過程選擇正確的解題方法
物理力學題的一般解題步驟就是依據題意畫出題目中研究對象的示意圖,并且在圖上分析并標出受力情況,這時應該注意受力情況一個都不能遺漏,也不可以憑物體在某一位置或時刻的運動狀態標示出來。依據物體的運動關系和受力情況,找到符合的物理公式和規律,一般可以從動能定理、牛頓運動定理、動量定律這三個方面聯想,列出正確的方程式并解方程。最后對解出的結果進行分析,看是否符合規律。通過這樣的方式,學生對物理圖景有了更加直觀的了解,很容易找到相應的關系,不僅能增強學生的解題自信心,同時也能提高物理的教學效率。
五、要學會舉一反三,及時歸納解題方法和類型
在物理課本上相關的力學練習題是課程標準要求的最低限度,一些學習能力較強的學生能夠從中了解到尋求知識的方法,培養敏捷的思維,并能夠舉一反三。相對學習能力較差的學生在解力學題的思維單一,需要教師對其進行點撥。因此,要使他們養成對已經做完的題目進行舉一反三的習慣,從而進入更深的思維層次。在解決物理力學題的過程中培養解題思維的自我控制意識是學生培養能力、發展智力、提高綜合素質的重要條件。
在高中物理的考試中,力學綜合題之所以是考查的重點,其關鍵原因在于力學題對學生學習效果以及教學效果的檢驗有著極其重要的作用。高中物理力學題要求高中學生必須掌握題目的解題方法和步驟,因此,在解力學題時不僅要仔細審題,弄清題意,還要明確研究對象,正確選擇解題規律和方法。只有這樣才能提升力學題目的正確率,才能有效提高學生的學習興趣。
【內容摘要】隨著教學改革的深入發展,高中物理的教學越來越貼近生活。將物理教學和生活緊密結合起來教學,能不斷為課堂增加新的生機與活力,成為越來越多的物理教學工作者關注的方向。力學是物理的基礎,在高中的物理教學大綱中占有突出地位。本文結合教學實踐,針對高中物理教學中有關力學的生活化教學內容進行討論。
【關鍵詞】高中物理 力學 生活化教學
物理和我們的生活密切相關,高中物理的學習要以提升學生對于物理學科的興趣作為重點,一切的理論知識都是為我們的生活服務的。我們要將物理知識轉化為實際生活的學問,能夠解決生活中遇到的問題。
一、教學生活化的含義
在進行物理教學時,老師不僅要運用到課本的案例,要讓學生聯系現實世界,分析其中涉及到的物理知識。把生活中的例子和課本的例子結合起來教學,鼓勵學生多提出問題,拓寬學生的思路。從生活看物理,最后把物理再回歸到生活中去。這樣的教學方式就是教學的生活化。
二、教學生活化的基本準則
1.聯系實踐
獲得知識的過程是離不開實踐活動的。在講解物理知識的時候,要把理論重點和實際的動手結合在一起,保證學生的切身實踐一直持續于整個教學過程。
2.發揮主動性
教師要明確一個概念,就是無論何時學生都是教學的主體,要讓學生體會到物理的教學生活化就一定要讓學生發揮學習的主動意識,讓學生成為教學的主體、這樣不僅有利于學生思維的成熟,也讓教學的效果得到保障。教師要改變直接向學生灌輸概念的教學方式,要對相關的教學資源進行整合、利用,把帶有生活化的問題變得有物理味道,充分調動學生積極學習的意識,在教師良好的指引之下,讓學生們用物理的眼光看待生活中出現的現象和問題。
3.科學性
物理和社會科學是不可分割的,要讓學生在實際生活中發現物理知識。譬如,學生的實踐得出在身體發燒的情況之下,要增加衣服的厚度起到保護的作用,可是科學的解釋是,要減少衣物。在實際的教學中,要尊重學生的意識,但必須從科學的角度聯系實際的生活經驗,不能誤導學生。
4.開放性
高中物理不能局限于教材的內容,要從多種渠道獲得知識,可以是物理的小故事、科普書籍等。改變傳統的教學方式,教師在課堂教學里面要多運用開放性的、多樣式的教學方法,多進行思維的發散,交流的開放,還有發揮創造的意識,鼓勵學生自行將生活中的一些相關物理知識歸納起來,體驗物理在生活中的可操作性。
三、教學生活化的手段
1.重情境教學生活化
我們要知道,教學的過程不僅是傳授知識,也是學生在建構自己的知識體系。教師要多收集引用生活中的例子,在嚴謹分析這些資料的同時,多加入生活情境,這樣能夠有利于學生理解和記憶相關的知識點。例如,教師可以設置這樣一個情境,學生進行鉛球競技比賽,怎樣能將鉛球投擲得最遠呢,這里面需要運用到什么樣的物理原理。教師可以給學生提出相關的問題,讓學生進行思考,并且一些問題可以和體育教師進行討論,最大程度把學生帶入到物理的世界,讓學生在這樣的情境之下,帶著教師提的問題去學習知識,這樣更能激發學生的學習敏感度,更加容易把握住物理力學的知識點。
2.教學的內容要生活化
長期重視解題的技巧,讓大多數學生實際的能力被忽視,教師要重視培養學生這方面的能力,讓教學和實踐有機結合在一起,為學習物理服務。教師要多將學習的內容運用到實際中,讓學生掌握現實生活操作的能力。現實才是理論知識的最終歸宿,要找到貼合實際的方式進行教學。
四、力學的生活化
1.回歸現實生活
高中的物理需要教師引導學生把所學的知識有效的同生活實際聯系在一起。用物理的思維解決實際的問題。例如可以提出這樣的教學案例:
案例一:把養寵物的箱子置于一根木材頂端,并且保持水平的力度平衡,那么OA和OB垂直狀態,夾角六十度,現在已經知道箱子重量是R,那么OA、OB對于O的拉力分別是多少?
案例二:在運動場上,球員在進行任意球的投射時,為什么會出現弧線的香蕉球呢?
這些問題都可以促使學生將物理知識和現實生活聯系在一起,運用所學的知識對這些現象、問題作出解釋,也在這個過程中充分感受物理的巨大作用。
2.對作業進行改良
教師除了布置教學課本的作業,還要布置與之相關的實踐作業,讓學生用學習到的知識,親自去處理生活中的問題,在解決一系列問題的過程中,加深認識,發散思維。
五、結語
力學作為整個高中物理教學的優秀,直接關系到學生對于相關學科的理解。高中的物理力學生活化教學就是讓學生成為學習的主體,基于學生的個性特點,把日常生活中的一些現象和力學知識合理的串聯起來,不僅提升教師教學的效率,還有益于學生對于力學知識的全面把握和理解。
(作者單位:江蘇省丹陽市第六中學)
摘 要:力學問題作為高中物理學科中具有不可忽視的重難點知識,是課程授課的重要內容,也是升學考試難以避免的考查點。“對稱性”原理作為一種邏輯技巧,被廣泛運用于各科學科產生效用。從物體質量分布不均勻問題、拋體運動問題以及特殊類碰撞問題三個角度,探討“對稱性”在高中物理力學問題中的效用。
關鍵詞:對稱性;解題技巧;高中物理;力學問題
在高中物理學科中,力學占有舉足輕重之位。關于力學知識點,既是高中物理學科的教學難點,也是考試不可或缺的考點。無論教學課堂還是輔導工具書,對高中物理力學的解題技巧總結與講解可謂層出不窮,本文主要從“對稱性”的邏輯角度出發,探討高中物理力學問題。
一、關于對稱性與物理學的教學啟發
得益于自然界的饋贈,對稱之美孕育對稱性原理,又指導著各科學理論規律的深入發展。對稱性在物理學理論發展歷程中作用顯赫,對物理學教學也深有啟發性。
1.對稱性現象與對稱性地位
理論來源于生活,生活就像是孕育一切偉大理論的胚胎,這似乎已經成為一種存在于科學發展中的普遍性規律。無論是身處一家藝術展覽畫廊,抑或是徜徉在幽靜的園林,還是一些古老的建筑,都不難發現一些對稱之美。即使一些建筑故意追求不對稱,其實質無非還是為了在不對稱之間凸顯對稱之美。這類左右對稱就是人們關于對稱性最原始的觀念,并取名為雙側對稱性或者是鏡面對稱性。
由對稱性現象總結出對稱性定義,進而發展為對稱性理論,已經成為一門具有上千年歷史的科學研究方法。作為自然界發展而來的一種基本屬性,對稱性理論在數學、物理、力學等各科學科中都能發揮作用,尤其在現代物理學中占有優秀地位。
2.對稱性在物理學中的效用
對稱性導致物理相關問題的發生和解決,物理學中,當積累的實踐經驗尚未從理論上加以領悟,只能把它歸到現有理論范圍中或嘗試建立一套新的理論時,可以運用某些對稱性規律,從而發現其中的問題,此時我們把對稱性理論的相關知識作為基礎,解釋其在現實經驗材料中的存在,并且這樣或那樣的調整經驗材料,使新的對稱性規律在自己新的實驗中找到相關的證明。
如在17世紀,科學家開普勒在分析行星運動觀察結果時,發現了行星運動的三條規律具有對稱性,但事實上,開普勒第二定律可以表述為行星的扇形速度守恒定律,第一定律假設了橢圓軌道,太陽處于橢圓軌道的一個焦點上,第三定律也是一種特殊的守恒定律,而開普勒的規律性既不屬于哥白尼圖示中,更不能納入亞里士多德宇宙觀圖示中,也不能納入伽利略,笛卡兒等的經典物理學的圖示中。為此,牛頓的《自然科學中的數學原理》能對此情況的解釋,從而充分揭示了在一定條件下的“開普勒對稱性”。
隨著物理學本身的發展,對稱性的優秀作用愈發增強。比如經典力學與量子力學的研究過程中,很多問題的解決都得益于對稱性邏輯對問題的簡化。在某種程度上,對稱性作為簡化和處理問題的得力工具,已然成為支持物理理論尋求發展的重要支柱。甚至在整個物質運動規律探索過程中,對稱性是優秀靈魂。比如,我們所熟知的三大守恒定律無一例外都是對稱性促成的效果。其中,能量守恒定律是時間平移對稱性導致的,動能守恒定律是空間平移對稱性導致的,而角動能守恒定律則是空間旋轉對稱性導致的。
3.對稱性對物理教學的啟發
在傳統物理學科教學過程中,可能有些教師只是一味地將一些基本理論、基本公式、基本定理告知于學生,這就導致學生空有理論了解,卻不能靈活解題。因此,教師的教學課程應該更多地向學生展現知識結構,讓學生深入了解這些概念和規律的來源,避免只見樹木、不見森林的無用學習。既然物理學原理和規律是之于對稱性發展而發現的,學生就很容易理解理論或者規律存在的緣由以及合理性。如此反復研習,熟能生巧之后,關于對稱性推導出的物理理論所運用的邏輯思維,一樣可以指導學生用于相似性問題的思考與解決。這樣的教學思維,才是真正培養學生舉一反三、為我所用。
二、探討“對稱性”在高中物理力學問題中效用的意義
1.新課改環境下解決問題的有效途徑
新課程改革的深入對新時期教學提出新的要求,各學科教師在學科教學中要一改往日死讀書本的教學方式,更加注重培養學生綜合素質的同時更要靈活掌握學習方法技巧。大量文獻資料顯示,對稱性的解題方法在很多學科中均取得廣泛應用,對方便教師學科教學和提高學生學習素養均發揮重要的作用。
2.提高高中物理力學問題教與學的效率
高中物理力學是教學中的難點,也是升學考試必然考查的重點,而且題目占有比例往往較大。學校課堂教學的時間是有限的,這就要求教師盡力尋求更簡便易懂的方法傳授給學生。而高中物理學科中的大量力學問題,都可以運用對稱性技巧使其簡化。
教師的教學方法變得簡單,學生學習效果明顯會有好轉。重難知識點能夠輕松把握,也有利于激發學生學習高中物理學科的學習興趣,更有助于知識的深入學習。如此良性循環,教師教學簡化,學生解題高效。
3.提高學生解決問題的綜合能力
對稱性思維在很多學科中都得到廣泛應用,這一方法被證實具有很強的有效性和實際應用性能。如果學生能熟練掌握這一技巧并學會舉一反三,在遇到其他更多問題時就可以靈活應用并解決問題。長此以往,在發現問題之后,會主動運用已學技巧分析問題,并嘗試針對性地解決問題,最終使自己具備獨立分析和解決問題的綜合能力。
三、探討“對稱性”在高中物理力學問題中的具體效用
“對稱性”在很多學科應用中取得良好效果,在高中物理力學問題中是否也存在一定的效用呢。下面將從物體質量分布不均勻問題、拋體運動問題以及特殊類碰撞類問題三個角度簡要闡述“對稱性”在高中物理力學問題中的效用。
1.“對稱性”在解答物體質量分布不均勻問題中的效用
在高中物理力學知識中,比較基礎和相對簡單的題目,針對的物體對象都是滿足對稱分布的。因為對稱分布的物體在進行力的分析時,可以簡化為對物體幾何中心的分析。繁雜的物理力學問題瞬間變成小學數學問題,求解過程因此簡單許多。但是高中物理或者日常物理問題,面對的物體總有不滿足對稱性的。為了簡化解題,就需要將問題轉化為對稱問題。比如,在求解重心位置問題時,又遇到幾何分布不對稱但質量分布均勻的物體,只需要適當地切割、互補,然后轉化為相對對稱的物體進行力學分析即可。這樣的解題思路不僅大大節約學生的解題時間,而且容易掌握。
2.“對稱性”在解答拋體運動問題中的效用
牛頓發現地心引力之后,物體運動呈現曲線狀態不再無法解釋,而拋體運動正是高中物理學科中曲線運動章節里的重要教學內容。拋體運動一般分為平拋運動和斜拋運動,前者是更為簡單普遍的一種類型,后者在很多學生看來則稍微復雜。但是用對稱性的邏輯,可以將斜拋運動簡化為兩個平拋運動的直線對稱,它們基于最高點呈豎直狀態。因此,所有的拋體運動又可以統統簡化為簡單的平拋運動,然后應用相應的力學運動規律進行最終
求解。
3.“對稱性”在解答特殊類碰撞問題中的效用
彈性碰撞和非彈性碰撞是高中物理學科中涉及講授的主要內容,前者關于彈性碰撞這一知識點,問題的考查都會考慮運用物體本身兼備兩個定律這一原理,即動量守恒定律和機械能守恒定律。其中,有一種特殊的彈性碰撞比較普遍且具有相似性,只需要簡單轉化就可以運用以上原理迅速解決問題,最經典的就是小球碰墻壁的例子。簡單點說,就是當一個質量足夠小的球碰撞到堅硬的墻壁時,這一彈性碰撞過程中產生的入射角和反射角大小相等,現在需要求解一些力學問題。從傳統物理學解題思路出發,可以直接依照小球的運行軌跡一一進行力的分析和求解,但很明顯,這無疑是一項繁瑣而且可能錯誤百出的工作,同時也需要輔助一些假設。相反,若從對稱性思維入手,完全可以把小球的運動軌跡看成是以碰撞點為頂點的平拋運動。復雜的特殊類碰撞問題又變成之前講述的平拋運動問題,解題大大簡化,節約時間,而且不容易犯錯。
若留意生活,就會發現,“對稱性”是一門普遍存在的學科技巧。幾乎所有的物體或者物理學規律中,都巧妙融入了對稱美的藝術。從上面三類問題的舉例分析中不可否認,“對稱性”在高中物理力學中的運用,確實大大簡化了繁雜的力學問題,有助于解題速度和質量的提高。因此,高中物理學教師在講授課程時,首先要重視“對稱性”在高中物理力學問題中的效用,通過引導和講授,讓學生熟練掌握這一技巧,最終增強他們分析問題和解決問題的能力。