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高中力学论文

发布时间:2022-04-18 08:22:05

高中力学论文

高中力学论文:力学实验学习在高中物理的思考

摘 要:物理学作为自然科学中的一个重要组成部分,是解读自然,了解世界的工具。物理学在高中阶段中力学的相关知识占据了将近三分之一的比重,不仅在教育体系中,在自然科学里力学也是一个至为关键的成分。高中物理在学习力学的过程中,不应仅仅局限于单纯理论的学习,要改变学习模式,重视力学实验在学习中的投入,从而实现物理学习质量的提升。

关键词:物理;力学实验;高中

力学的相关内容是高中物理的重要成分,也是高中物理的起始点,更是现代化物理学的关键环节,可以说力学的知识在整个物理学中起着一个思想启蒙先导作用。在高中物理学习的过程中不断加大力学实验的投入,不断提升物理学习的质量,对理解力学的相关知识起着巨大的作用。因为纵观物理学的发展历史,无论在哪个领域,许多的公式定律以及重大发现,都是通过实验获得的,因此在高中物理力学知识的学习中,进行力学实验的开展,对于培养学生独立思考、探究科学以及提高动手能力有着积极有效的作用。

1 力学实验学习在高中物理中的作用

在高中物理学习中开展力学实验学习的新模式,自然会起到一股新力量,同样也会起到一股新作用,这种力量和作用不仅表现物理学这门科目学习上,而且对教育模式和制度的改革也会起到积极的作用。

1.1 有助于培养学习物理学的积极性

人天生都有着一种好奇的心理,都热衷于探索一个事物的始末以及本质。物理学作为自然科学的一个重要部分,在探索大自然和发展一个国家科技生产力方面都发挥着巨大的作用。我国长久以来,在应试教育体制下物理学的学习也成为了“牺牲品”。以力学的学习为例,教师只顾让学生牢记、翻练公式定律,然后在熟练公式定律的基础上进行大量做题。在这样的教育模式下,学生仅仅接触到力学的表面,在整日的死记和做题中就会慢慢丧失对这门学科的兴趣。力学是物理学的关键部分,对于构建整个高中物理学习框架具有着巨大的作用。如果进行力学实验的学习方法,学生一方面可以提高动手能力,另外通过自己亲手操作实验得出来的结论,会让学生更为心领深受,更能深刻解读到其中的科学精髓。力学实验过程中更伴随着学生的独立思考,长久下来学生学习到的力学知识不再是老师的填鸭灌输,而是自己的实验成果,这样就会极大地激发出学生学习物理学知识的积极性。

1.2 有助于教育体制的改革

我国传统模式下的教育都是以应试为目的的,很少注重对学生的实践能力和动手能力的培养,使得我国的学生在专业理论上大展雄风,而到了实战领域却显得心有余而力不足。加强力学实验在高中物理学习过程的比重,是对传统教育的一个有力回击,有助于改革传统教育模式体制的弊端。

2 如何更好地在高中物理学习中开展力学实验学习

2.1 在力W实验学习中,学生和教师一定要把握好对自身的定位

学生是学习的主体,教师只是学生学习过程的引导者。学生应充分发挥自己的主观能动性,敢于实验,勇于深究,不能迷失自我而让自己成为被动接受书本理论的机器人。同时,教师作为引导者,需要让学生进行积极探讨,激发学生学习物理的热情,不要按照课本理论早早对学生进行对与错的定位,对学生在实验过程中展现出的创新性思维进行保护和鼓励。我国在高中阶段学习力学的过程中,绝对化模式长期占据着主导地位,常常迫使学生放弃自我的独立思考,而绝对服从标准的物理公式定律。要知道物理学的发展是在不断否定的基础上发展而来的,世界上本身就不存在绝对的对与错,否定中常常伴随着肯定性的真理。因此,学生在力学以及整个物理的学习过程中,要深刻把握住其中的精髓之处,培养敢于打破常规的热情。

2.2 实施创新性实验学习方法,着重培养学生的创新精神

在物理力学实验学习的每一个环节,都要考虑着如何培养创新意识和发散性思维。首先在课堂上教师应发挥引导作用,对这一环节的知识点进行全方位的解读,提纲挈领,确定实验方向和框架,然后把空间留给学生。在教师的建议和指导下,学生以小组合作的方式动手操作,进行实验。这种新型学习方式,最大化地发挥了学生主观能动性,为学生创造了更大地发挥空间,让学生在科学氛围中对知识进行探究和掌握,以此促进学生自我思考能力以及创新意识的发展。另外,通过这种学习方式的转换,学生可以自主观察并获得知识和感悟,在力学实验的引导下让学生学会思考,以此促进高中物理学习,激发出学生的创新精神。

2.3 实施实验性考核,取消试卷性考核

我国高中学生在学习力学的过程中之所以出现积极性不高,而且厌倦的现象,以及我国学生长久以来始终有着实战性弱的特点,其中一个重要的原因就是对学生的考核方法出现了偏差。力学在高中物理中的地位突出,要想改变上述的那些弊端,就要改革学习成果的验收方式。我国在应试教育体制下,始终是以试卷考试的形式为载体来对学生的综合能力进行考核。仔细分析其中的考核内容,仍然是对理论知识的反复挖掘,仍然是对物理公式定律的反复计算,这样的考核方式非但不会有效的测量出学生们对力学的掌握程度,而且还会让学生产生价值丢失感。所谓的价值丢失感就是感觉自己的努力学习就是为试卷而服务,根本起不到一种自己感受科学的作用。因此,在高中物理力学的学习中,最终的考核方式要以力学实验的成果为准,这样的考核方式才能真真正正看出学生之间的能力高低,继而在今后力学实验的学习模式才会在学生心中得到积极的认可。

3 结语

伴随着力学实验学习在高中物理中的深入应用,本文作者认为,物理力学在某种程度上具有高度的抽象性,接受起来会存在着一定的难度。而在物理力学的学习过程中,积极采用做力学实验的方式,让学生在动手操作中而领略力学的精髓和建构,不仅会使得抽象知识点的难度大大降低,学生们学习力学的热情也会随之不断提高。

高中力学论文:高中物理力学优秀概念调查与教学分析

摘 要:本文主要分析了高中物理力学优秀概念的教学策略,总结了高中物理力学优秀概念的重要性,旨在加强教师对物理力学优秀概念的教学,提高教学质量和水平。

关键词:高中物理;力学优秀概念;教学策略

一、对高中物理力学优秀概念的认识

1.教师对力学优秀概念的认识

教师对于力学优秀概念的重视程度不够,大部分教师认识到了力学优秀概念的重要性,一部分教师认为优秀概念不重要。还有部分教师认为“优秀概念”的定义是课本中出现次数最多的概念,认为学生对优秀概念的理解和认识都比较模糊,容易混淆。

2.学生对力学优秀概念的认识

学生对于力学优秀概念的理解需要细化到各个知识点,研究发现,学生对“力”的基本概念掌握率较高,但是由于对“牛顿第一定律”理解不够深刻,所以在解答题目时时错时对,不能将正确率控制在100%。而对于“牛顿第三定律”的掌握情况相对而言较好,其原因可能是在生活中常常会用到,能够时不时地回顾一下。

二、高中物理力学优秀概念的教学策略

1.加强对优秀概念教学的重视

(1)教师提高自身素质。教师在教学过程中应加强对力学优秀概念的重视程度,树立优秀概念教学意识。教师应不断提升自身的专业素质,学习新的教学理论。物理知识不是零散的,每一个版块的知识都有内在的联系,学习优秀概念有助于知识框架的构建,如果用一棵树来比喻高中物理知识,那么树根就是物理力学知识,力学是物理知识的基础。因此,教师需要完善自己的知识框架,不断加强自身的学习。教师在授课时引入优秀概念,有利于学生奠定牢固的知识基础,启发学生的思维,构建学习框架,把大量的琐碎知识进行归纳、整理和总结,加强学生对知识的理解能力和掌握能力。总之,教师应该在教学中做学生的榜样。首先,树立重视优秀概念的意识。课堂不是简单的知识灌输,而是要将知识进行梳理和总结,丰富优秀概念的内涵并进行延伸。教师要通过不同的教学方法传授知识,增强自身的学科专业素养,学习新的教学理论,指导学生的日常学习,达到学生学习物理力学的目的。

(2)提高学生的学习积极性。从许多的测试中可看出,学生对于力学的概念没有更加深刻的理解,通常只停留在表面,教师的教学是一大主要原因。当课堂上提到新的概念时,教师通常说“牛顿第二定律的概念很重要,大家要记住,大家先来一起读两遍”,然后要求学生记住概念,再通过题海战术进行训练,这并不能够让学生对知识有一个透彻的了解。教师应该让学生自主学习,如通过制作概念图,自己绘制概念知识框架等,培养学生的思维能力,对章节知识有大体的把握。课堂教学时,对于概念的讲解,教师可以试着让学生自己总结概念的含义,让学生体会到概念的重要性。

2.围绕优秀概念进行教学设计

首先,在设立课堂目标时,教师应该先了解概念与概念之间的联系,把每一个知识点细化,进行梳理和总结。如必修一中,学习“力的相互作用”时,先确立课堂教学的目标:掌握力的作用效果和三要素;掌握重心的概念;在实验中了解弹力,掌握弹力的方向和大小的判断方法;熟悉静摩擦力和滑动摩擦力的大小和方向。

其次,目标确定之后,明确章节的难点和重点,然后根据重点和难点,以优秀概念为出发点进行相关教学。

3.引入生活情境开展教学活动

教师要善于观察和发掘,寻找与物理知识相关的生活情境,将物理知识生活化。通过对生活现象的解释,让学生将世界看得更清楚,从而产生学习兴趣,提高学生的积极性,使学生主动投入到学习中。如在学习“摩擦力”时,教师在上课之前先做两个简单实验。第一,将纸带夹在书中,然后将纸带提起来,书会跟着纸带一起被提起来,不会掉下去;第二,把书包放在书的上方,然后将书和书包一起放在桌上,快速地把书抽出来,会发现书包也会跟着移动。实验完毕,教师提出问题:为什么第一个实验中的书没有掉下去,第二个实验中的书包跟着移动了?学生的回答可能有摩擦力、惯性等,那么教师就顺着学生的回答继续往下引导:那么究竟是摩擦力还是惯性呢?我们一起来看看。

4.促进优秀概念学习评价方式的多样化

研究表明,人在记忆过程中,图形记忆比文字记忆的效果好,因此教师可以运用概念图的方式,激发学生的学习兴趣。概念图不仅适用于日常的教学中,还能作为评价学生学习情况的工具,教师要求学生用概念图的形式表达出优秀概念和一级概念、一级概念和下级概念之间的联系,展示学生对知识结构的掌握情况,有利于加深学生对概念的理解,构建完整的知识结构。

综上所述,优秀概念是物理力学中一项重要的知识点。教师和学生对优秀概念的忽视对学生的学习效果造成了不良的影响,因此教师和学生都应该加强对优秀概念的重视,提高学习水平和质量。

高中力学论文:高中物理力学有效教学探究

【摘 要】本文针对高中力学比较抽象、复杂、难以理解的实际,探讨力学有效教学的方法,以牛顿第三定律教学为例进行具体分析,阐述具体的有效教学过程。

【关键词】高中物理 力学 牛顿第三定律 有效教学

高中物理学科以其抽象、复杂的特点要求学生要具备较强的逻辑思维能力和分析能力,是所有学科中比较难的一门课程,学生要想取得进步是一件非常难的事情,这也是众多物理教育工作者面临的一个重要问题。力学是高中物理教学中的一项重要内容,占据了物理教学的很大比例。很多学生在学习力学的过程中由于不同原因而受到了阻碍,导致无法进行继续学习。这就要求教师转变原先的教学观念和教学方法,通过采取多样化的教学方法,提供丰富的教学案例等,从而提升学生学习物理的兴趣,进而更好地学习和理解课堂教学的内容。

一、高中物理力学教学的现状

很多高中物理教师受到旧有教育理念的影响,在教学过程中通过硬性灌输的方式把物理知识传授给学生,然后通过布置大量的作业来强化学生对知识的掌握,这种机械式的教学方法很难提高学生的物理学习能力。学生在课堂中不仅没有很好地掌握课堂中所学的知识,而且还要花费大量的时间去完成老师布置的习题,从而减少了实践活动的时间,无法更好地培养学生解决实际问题的能力。

二、高中物理力学教学的有效方法

新课标改革之后,在新课标教学理念的指导下,高中物理教师要对教材进行仔细地分析和研读,充分把握教学大纲的基本要求,联系实际生活,用生活中的现象来解释抽象的教学内容;创设生动有趣的教学情境,激发学生学习物理的积极性。同时,教师要引导学生走出课堂,去生活中感知物理知识。高中物理中的力学,是高中物理的基础,力学对以后学习物理的其他内容具有非常重要的作用。高中生思维比较活跃,具有较强的动手操作能力,高中物理教师在进行力学教学时,要充分利用学生的好奇心理,用奇妙的物理现象来引导学生去探究物理知识,从而充分调动学生的学习积极性,提高学生的物理学习能力。

以牛顿第三定律教学为例,谈一谈如何开展有效教学的方法,供同行参考。

本节内容的教学目标主要有几点:(1)理解牛顿第三定律的含义,并用这条定律解决简单的物理问题;(2)理解作用力、反作用力的概念;(3)结合生活中的具体事例感受作用力和反作用力;(4)通过开展实验探究理解自然规律的重要作用;(5)培养学生善于思考和动手实践的能力。

具体的教学过程如下:

(一)用生活实例导入,建立知识和生活之间的联系

新课标强调教学过程要从学生的生活实际出发,从生活中寻找跟物理知识相关的知识,将抽象的物理知识跟学生的日常生活联系起来,使师生共同参与。在牛顿第三定律的教学中,教师可以生活中的实例导入,让学生进行感受。

实验一:学生拍双手,感受两个手受到的作用力,以及力之间的相互性。

教师询问学生:两只手的感受怎么样?怎样对这种现象进行解释?学生在回答时要注意明确施力物体和受力物体。

实验二:学生坐在凳子上用手推桌子,感受桌子带给双手的反作用力。

教师询问学生:有什么感受?怎样解释这种现象?学生要明确施力物体和受力物体。

做完两个实验之后,教师可以让学生列举生活中的相关例子,比如划船时,船桨划水,水的反作用力推着船前行;踢足球时,脚用力踢球,球会带给脚一个反作用力,使脚感受到疼痛。一个人在推另一个人时,推人的人会后退。

教师进行实验演示:将遥控小汽车放在一块纸板上,小汽车前进时,带给纸板一个向后的作用力,纸板会出现后退的现象。

由于本节课具有较强的理论性,如果只是单纯地讲解理论知识,那么学生很难理解透。在正式讲解内容之前,教师通过生活中的实际例子让学生进行思考;学生通过生活中的现象有效激发学习知识的动力。在这个过程中,学生既掌握了相关的知识点,又感受到了物理学习的有趣之处,获得了学习物理的方法,还可以用学过的知识来指导生活。

(二)创设问题情境,而后引出结论

物理学科跟生活的联系非常密切,物理教师在进行教学过程中,要善于发现生活中的物理现象,将生活中的具体事例或者实物作为教学的重要资源。比如教师可以运用多媒体和视频资料等来创设情境,激发学生的求知欲。多媒体教学以其生动、直观的场景,极大地调动学生的学习热情。在本节课的教学中,教师通过播放视频,引出问题,然后采用问题情境的方法对学生进行引导,让学生在原有生活经验的基础上拓展思维,从而产生学习新知识的兴趣和动力,进而主动地参与到知识的学习和构建中,掌握知识。

教师在播放视频后,向学生提出问题:

问题一:在刚才的实验中,两个物体都是互相接触,是不是两个物体接触之后才产生相互作用力呢?

问题二:视频中的两块磁铁之间可以相互吸引,也可以相互排斥。不相互接触的物体之间也可以产生作用力吗?

问题三:从上述实验中能总结出什么结论?

学生展开分析讨论,得出结论:一个物体施力给另一个物体时,同时也会受到另一个物体的反作用力,两个物体之间的相互作用力,分别是作用力和反作用力。

(三)合作探究,自主展示

新课标明确指出,教育的ο笫侨体学生,教师要将培养学生的物理素养和能力作为重要内容。本节课在进行教学时,教师可以转变学生以往的学习方式,让学生自主设计各种实验,然后展示出来,并从中获得新知识。

教师提出问题之后,学生分组合作自主完成实验设计。教师提问的问题是:学习了作用力和反作用力之后,你们知道它们之间存在什么关系吗?现在让我们通过设计一组实验来探究它们之间的关系,实验设计的原理、过程、器材等请同学们进行自主合作探究。

学生以小组合作的方式来设计实验,自主选择实验所用的器材,然后设计实验方案,并通过投影仪展示出来。

小组一的方案:固定一个弹簧秤,然后用另一个弹簧秤拉固定的那个弹簧秤。

小组二的方案:两个弹簧秤互拉。

实验完成之后,学生总结实验结果:两个相互作用力的大小相等,方向相反,分别作用在两个不同的物体上,并在同一条直线上。物体之间产生相互作用力可以是接触的两个物体,也可以是不接触的两个物体。

小组合作实验探究,充分l挥了学生在学习中的主体地位,营造了一个良好的课堂环境,有效提高学生学习的效率。但是,教师提出的问题要注意层次性,要一步一步地引出本节课的主要内容,用一种正确的思路引导学生进行思考和学习,最终使学生切实地掌握知识。

(四)讲练结合,精讲精练

随着新课标改革的不断推进,教师也要不断地更新自身的教学观念,以适应新课标改革的要求。当前,高中生仍然面临着高考这一道人生关卡,物理作为高中的一门重点课目,教师仔细地梳理教学知识点,加强与学生的交流和沟通,鼓励学生发表自己的观点,提供给学生质疑的机会,以不断提高学生学习的主观能动性。在物理教学过程中,教师要注意将讲解和练习有效地结合起来,抓紧教学中的重难点,然后设计针对性的课堂活动。教师要科学地选择练习题,用适当的练习来巩固学生对知识的掌握,但要避免给学生布置大量无用的练习题,练习题要“精”不要“多”。教师可以在练习环节,适当地拓展,比如让学生寻找牛顿第三定律在生活中的具体应用,比如踩自行车、冲浪运动等,使学生在学习拓展知识的过程中,进一步巩固所学知识。

高中物理是一门难度较大,学起来比较枯燥的学科,又跟人们的生活存在密切的联系。新课标要求物理教学要不断创新方法,不断提高学生的学习兴趣,培养学生的逻辑思维能力、创新能力以及实践操作能力,使学生学会用学过的物理知识来解决实际问题,从而提高学生高中物理学习的效率。

高中力学论文:简析高中物理力学教学

【摘 要】物理是学生在高中阶段所学习的一门重要的学科,对于打好学生的理科基础是非常重要的,针对物理学科的重要性是需要引起高中物理老师的重视的。高中物理的力学教学是一个非常重要的模块,对于如何学好力学则是需要高中物理老师进行思考的问题。

【关键词】高中物理 力学 重点 难点

高中物理是学生所要学的一门非常重要的,具有理科性质的学科。对于高中物理老师来说,如何让每个学生能够更快和更好的学习好高中物理,是需要高中物理老师进行思考的。高中模块的力学教学,是高中物理教学的一个关键性的模块,是需要学生学好的。本文主要从力学的教学重点、教学难点以及如何解决难点这三个方面,来对高中物理的力学教学方面进行分析,对于相关的难点提出建设性的意见,希望能够让高中物理老师在教力学这一模块时,能够更加好的进行教学,让学生更加快速和高效的学好力学部分。下面就对相关的方面进行详细的叙述。

一、高中物理力学教学重点

(一)关于所要学习的力学的认识

在高中阶段所要学习的力学需要学生对其有一个初步的认识,这是学习力学的第一步。高中物理老师在首次教力学相关的时候,需要先对学生所要学习的力学讲给学生听,让学生对于将要所学习的力有一个初步的认识,让学生在学习力学的其他方面时感到更加轻松。在高中阶段学习的力主要有:一是从力的性质来分类主要学习的力有:万有引力(重力)、弹力、摩擦力(一般静摩擦力、最大静摩擦力、滑动摩擦力)、分子间作用力(分子引力、分子斥力和分子力)、电场力(库仑力)、磁场力(安培力、洛伦兹力)、核子力等。二是从效果来分有压力、支持力、拉力、推力、浮力、动力、阻力、向心力、分力、合力等。因此,高中物理老师在教学时就需要先对这些力对学生进行讲解。

(二)学习画物体受力图

力学是一个抽象的概念,对于学生来说,如何将抽象的力在具体的示意图中表现出来也是非常重要的。高中物理老师就需要教会学生如何进行受力分析,让学生能够自行的分析物体所受的力。让学生在学习力学时有一个更加直观的了解。例如,在学习一个在平面上静止的力的时候,这个力只受重力和支持力两个力控制。而这个物体是在一个斜坡上静止的,那么这个力除了重力和支持力之外还要受一个摩擦力的影响才能在斜坡上支撑住。相关于物体的受力图,需要高中物理老师根据不同的情况来给学生进行具体的解释,让学生能够明白在不同的情况下物体所要受的相关的力。

(三)学习算相关力学方面的题目

除了上述两点基本的重点之外,学生在学习力学时还需要掌握相关的计算题目,因此力学的题目计算也是高中物理老师的教学重点。物理老师需要针对不同的情况来计算力学题目。因为在学习力学时力较多,所设计的情况也是比较多的。所以,高中物理老师在教学时就需要特别关注这一方面的问题。在教学时就需要分类的给学生进行讲述,让学生能够更加条理清晰的学好相关的力学计算题目。

二、高中物理力学教学难点

(一)力是一个抽象的概念

力学相对于电学和和光学来说,是一个更为抽象的概念,我们在生活中对力是看不见和摸不着的。因此学生在学习力时对力没有一个直观的印象,主要是需要学生在学习时进行相关的联想的,需要将抽象的力转化为在图形上可见的箭头。关于力过于抽象这一问题,需要引起高中物理老师的重视,并对相关问题需要找到合适的方法进行及时的解决,让学生能够更好的学习力学。

(二)所要学习的力的种类多,学生记忆起来有困难

在力学的教学重点时,我们列举了在高中阶段需要学习的力,由此可见,学生在高中阶段需要学习的力还是很多的,学生需要对这些力进行记忆和计算。对于刚刚接触力学的学生来说也是一个不小的挑战,需要学生在学习时就需要注意区别和归类,有利于学生在学完所有的力之后对于力进行相关的记忆。当然学生在学习单个力的时候,就需要对它的相关定义和在物体上的表示进行记忆,可以让学生更快的区分不同的力。关于力的种类多这个问题,需要引起高中物理老师格外关注,及时寻找合适的方法解决这个问题。

三、学教学难点解决措施及积极影响

(一)让物理与生活结合起来

物理与生活是息息相关的,物理中有生活,生活中有物理。因此,物理与生活相结合起来,会让学生在学习物理时感到更加轻松,而且让学生在生活中可以把与物理有关的原理应用于生活中。例如,在生活中,学生在学气压强的时候,就可以利用大气压强的差别来解决生活中的问题。当我们在开罐头瓶子的时候,就可以在开罐头瓶子时,先起开一个缝,让瓶内外的压强变得一样,这样在拧的时候就会更加的方便。

(二)注意课后习题的布置

物理老师在布置课后练习题时,需要注意相关的题目难易程度,让学生在刚学完知识时,先做相关的基础题目,在学生对于这一块知识有一定的熟练度的时候,物理老师再给学生布置相关的比较难的题目,提升学生的做题能力。这样布置关于力学的相关作业是非常重要的,会让学生养成一个良好的做题习惯,让学生由浅入深的学习关于力学的相关知识,让学生在学习力学时,基础能够更加的扎实。

(三)提高学生对于物理的自主学习能力

高中物理老师在课堂上给学生讲述相关的力学知识,让学生对于力学有一个具体的了解,了解知道高中阶段学习的有哪些力、力的示意图怎么画、关于力学的相关题目需要怎么做。但是养成学生在课下能够进行自主学习的能力,对于更好的学习力学是更加重要的。学生自己在课下进行预习,自己在学习力学之前就对所学习的力有一定的了解。在高中物理老师讲完相关的知识后,学生应该及时的进行课下复习。这样通过学生的课下预习和复习就可以提高学习物理力学方面的知识,让学生能够更加快更加好的学习力学方面。例如,在刚开始学习力学的时候,高中物理老师就布置学生先进行课前预习,对于力有一个基本的理解,在课上时,因为学生进行了课前预习,所以物理老师在讲课时就能够能加顺畅的进行下去。

四、结束语

物理力学是学生在高中阶段所要学习的物理的一个重要的方面,对于高中物理老师来说,教好力学方面的知识需要老师进行重视。本文主要是通过分析高中物理力学方面的重点和难点以及难点的如何解决相关的三个方面的问题,通过分析这三个方面,对于高中物理力学教学进行一定程度的剖析,让高中物理老师能够更好的展开教学。

高中力学论文:高中物理力学学习方法

摘要:大家都知道高中物理有热学、运动学、光学、力学等,高中物理试卷中也必定含有一道力学题,而力学题对于许多学生来说是一道y题,许多学生对次头疼不已,但是如果我们的学生在平时的学习过程中,掌握一些学习力学的技巧,这对于解题是很有帮助的。

关键词:高中力学;学习方法;教学总结

高中物理作为理科综合中的一门重点学科,其知识点相对其他科目较多而且较抽象,在高考中占有很大的分值比重,而且力学在物理中也占有很大的比重。因此,学生对于学习力学要有一个良好的心态,要对力学的知识结构体系有一个宏观的认识,这样对于自身的学习和教师的教学会有很大的帮助。那么下面给出几点学生学习物理力学的方法与技巧,同时对教师的力学的教学进行探讨。

一、结合自身实际情况进行定位,增强自信心

很多学生在学习力学的过程中有很大的心理障碍,其实这对学生以后的学习有极大的坏处,因为学生自己已经有了对于这类题型的抵触。这类学生在学习的时候有胆怯心理,会导致进行考试时:一遇到自己拿不准的题目,而产生直接放弃的心理,每次都是这种情况就会使学生产生对学习力学的厌恶感。因此,学生必须克服这种紧张和胆怯的心理,因为高中物理力学是有一定的规律的,而且力学的推导过程和思维过程都非常严密,这就需要学生在每一步都要有极其专注的注意力和解决问题的恒心,很多时候你想到的解答方法已经是倒数第二步了,只要再坚定地、冷静地分析,说不定就能得到最终答案。因此,学生需要对自身的实际情况进行定位,找到自己的薄弱环节,然后冷静地、细心地解决。除此之外,老师也需要一定的方法来对学生进行引导,要知道有些学生已经感到学习力学有难处了,而老师不应该直接否定掉这些学生,如果老师对这些学生失去了信心,那他们肯定会非常自卑,则更加加深了力学的难度。要知道:万丈高楼平地起,学生也不例外,老师在教学中,引导学生树立自信心,循循善诱地传授学生学习力学的思维方法,这样,学生学习起来就减轻了思想负担。

二、熟悉物理原理,构建力学框架

高中物理涉及到很多原理,在学习高中物理力学的时候,很多学生搞不清众多的物理原理应该在何种情况如何使用,这是因为这些学生没有对这些物理原理进行归纳总结、没有构建一个自身能够理解和灵活运用的框架,这就需要学生在学习的过程中,根据自己的学习情况,对所学知识进行归类和划分,对于那些物理原理,可以跟着老师教学时的节奏,自己演算、推理一遍。除此之外,还可以了解科学家进行推理时的环境,这样可以加深我们学生对物理原理的理解,例如:在推导F=m×a时,注意到牛顿“站在伽利略的肩膀上”得出了质量m与加速度a的关系,其中的推导过程,也是经过不断的实验和演算从而得到的。我们虽然站在前人的肩膀上直接运用了这个结论,但是我们也要懂得这个推导过程。学生在理解了物理原理的基础之上,还要学会熟记这些抽象的理论,然而这些抽象的物理规律和物理公式一般不是那么好记,这就需要我们老师平时适当地给学生出一些练习题来加深和巩固学生所学的知识,学生自己在做练习题时,不要一味地求快。刚开始时,可以降低速度提升准确率,在做到熟练的情况之后,就可以提高速度,学生只有不断地做题,才能做到对各个知识点达到熟悉的程度;当然做题也不要仅仅追求数量,学生一定要在保证质量的前提下来提高数量,如果质量都没有保证,那做再多的题也不会提高对知识点的理解力。学生在达到了一定的熟练程度之后,就可以给力学搭建一个适合自己的框架,这个框架不要太过与明细,只要自己能看得懂,同时还要保证自己一看到这个框架就能想起所学过的知识要点,如果自身对于个别的知识点还有不理解的地方,还需要学生自己与老师或同学进行讨论,直到对这部分知识彻底弄懂。老师在教学活动中,也需要引导学生产生自主构建知识框架的意识,也可以与学生一同构建力学知识体系。

三、进行受力分析、区分内力外力

在求解力学题时,最重要的便是受力分析,许多情况下如果做好了受力分析,求解思路往往会变得豁然开朗。高中力学涉及了很多力,有重力、摩擦力、引力等一些内力,也有电场力、安培力、浮力等一些外力,如何区分这些内力和外力成为了学生学习力学的一大难题,学生需要掌握特殊的技巧来区分这些力,这里就要讲到“整体法”和“隔离法”,虽然有些学生知道这两种方法,但却分不清使用的情况,因此学生要知道:采用整体法的时候只需要关注外力,大家可以这样想:几个受力物体构成了一个整体,如果考虑内力,则不会形成整体了。而当我们遇到只需要求处某个物体的单个内力时,这就需要我们采用隔离法,例如求斜面上两个物体叠加的受力物体时,需要一步步遵循受力分析的原则,可以遵循先画出重力、摩擦力、弹力(内力),再画出压力(外力)的原则,我们首先需要分析哪些力是一定作用于物体的力,然后再根据其他条件判断是否还存在其他力,如果存在,我们需要判断它的具体方向。

四、读懂题意,养成好习惯

许多学生在一些简单题上失分,不是不清楚这道题的原理,而是经常在一些简单的步骤出错,这就需要学生在学习的过程中,多注意这些细节问题,多练练一些简单题,来提高基础题的准确度。在学习高中物理力学时,一定要扎扎实实脚踏实地地学习基础,养成“出现问题后立即解决问题”的好习惯。其实对于一些基础较差的学生,如果写不出来一道力学大题的完整答案,也可以尝试读懂题目意思,然后根据平时记忆的物理力学框架写出契合题意的公式,很多时候,只要你写出来了那些重要的公式就一定会有相应的分值。

五、结束语

物理力学在高中物理中的地位极其重要,物理学知识也因为其理论性和抽象性,而使许多学生没能学力学,我们学生在学习的过程中,要对自己有一个明确的定位,然后找到自己的薄弱环节付出时间进行攻克,这样就能不断提升学习的自信心;首先,学生需要熟悉所学的物理原理、构建一个力学框架来加深对抽象的力学知识的理解;其次,要学会在学习的过程中进行分析总结,所有知识的学习都不例外,只有我们不断地总结和反思了自己学习的不足,才能改正和找到真正适合自己的学习方法;最后,在注重基础的前提下培养自身的能力,多多训练自己的解题思维,从而全面、快速地提升自身能力。

高中力学论文:高中物理动力学的解题思路探究

摘 要:作为一名在校高中生,物理的学习是各学科中的重点和难点,因此在物理的学习上应当重视,二动力学是高中物理最重要的模块,这一模块考察的是综合能力,是以概念和计算为基础对物理知识的综合运用。

P键词:高中物理;动力学;解题思路

0 前言

动力学是物理学的重点学科之一,它属于力学,又是学习天文学、物理学等许多工程学科的基础。动力学注重于运动速度小于光速的宏观物体的研究。高中物理学的动力学课程虽然只是动力学知识的入门学习,但是涵盖了能量守恒定律、牛顿运动定律、动量定理等重要知识点,主要研究物体运动和作用在物体之间的力的关系。高中动力学题目也主要从以上几项内容延伸而来:在物体运动情况下,分析受力;已知物体受力,分析物体运动的速度、加速度等;还有已知物体在运动情况下受力,结合已知因素,解其余的力和运动要素。高中物理动力学解题万变不离其宗,抓住主要内容,掌握解题方法,明确解题思路,不管是什么题目都能迎刃而解。

1 审清题目并确认研究对象

高中物理课是每个高中生必须学习的一门课,也是我们想要重点攻克的一门课程,而在物理课程学习中,有很大比例是动力学的课程学习。同样在高考中,力学也占据了很大的比例,考察的题目也具有灵活性。动力学也因此成为了我们着重学习的一部分。由于力学的重要,本文将结合动力学与学生、课堂之间的关系,来分析如何更好地学习动力学,学习物理,更好地解决物理问题,本文也对建模、审题等方面进行了探讨。在做题目时只是略读题目,就开始做题,这时,我们通常会漏掉重要信息,有些信息是隐藏在某一句话中的,略读只能读懂直接给出的条件,这样往往是没办法解开题目的。所以学生要重视题目,把题目读一至二遍,找出题目中的隐藏条件。并且,学生在读题目时要注意审题,确认研究对象,找出关键信息。下面,列出几个便于学生审题的方法。第一,分析物体的受力情况。动力学的题目绝大部分都需要分析物体或物体之间的力,即使题目没有要求力,分析物体受力情况也有助于学生解题。分析后还可以根据题目信息和力学相关公式进行运算。最后分析解题过程有无差错,检查答案。第二,为了避免盲目解题,提高解题效率,学生可以在脑内模拟物体运动过程,判断物体是处于匀速运动状态还是变速运动状态。在根据模拟情况带入相应的方程式。

2 建立物理模型

物理模型是解决物理问题的主要方法。找出题目关键信息后还需要综合关键信息进行判断,分析运动物体的受力情况和状态,建立物理模型。建立物理模型有利于学生进一步理解题目,运用关键信息,快速找到解题思路和方法。物体运动时,存在多种情况,遵循规律不同,受力情况也不一样,在复杂情况下,建立物理模型分析更有利于解题。简单来说物理模型是我们解题的基本思路,是进行题目分析的基础。在解题的过程中应当通过已知条件设立一个基本的框架,以物理学知识理论为基础进行模型的构建,这一模型是带入有关条件进行模拟的基础,而所谓的模拟是解题过程中进行的假设性论证,以明确有关条件遵循相关的原则为解题提供理论依据和思路。物理模型的建立是一个抽象的过程,在动力学中物理物理模型的建立也较为灵活,但都遵循基本的物理学定理,因此在建立物理模型时应当掌握题目的具体条件,提出合理的设想,将各种可能的情况考虑其中建立一个符合实际的物理模型帮助我们进行解题。

3 利用转换法

有些力学题目本身并不难,只是出题的指向性不明显。学生在做这类题目的时候常常不知道从何下手,其实这些题目只要稍加转换,利用物理模型将题目信息套入现实生活中,利用生活中经常出现的运动场景,转换题目背景信息,在运用所学物理知识进行解题。转换法更容易利用题目的关键信息解题,解题效率更高。转换法是一种将复杂问题化简的一种解题思路,通过转化我们可以将抽象的物理知识和现象直观化,帮助我们理解题目中的条件,同时通过引入相关的物理理论建立解题的基本思路。但在转化的过程中要注意,不能盲目的进行转化,要以物理原理为基础,同时考虑到转化是否真的等效,转化的过程中是否存在误差。我们要熟练的掌握转换法,这样就可以更加直观对题目中的条件进行转化,提高解题的效率。

4 了解题目中的物理定理

不管题目的衍生条件有多少,高中动力学主要研究范围基本不变,所以精准答题的前提是了解题目相关物理知识。物理学的定义具有科学严谨、概括性强的特征,这是由于每一条定义都经过了一代又一代物理学家的反复研究推敲。所以定义中的每一个词都有其意义,学生在理解时要抓住每条定义蕴涵的物理知识,包括概念、定义、公式等,这些都是物理学中的重要知识,也是解题必不可少的部分。有些学生没有完全理解动力学定义,所以在解题过程中,很容易出现失误。所以,学生在学习动力学知识时就应该强化定义的理解,对于一些较难消化的部分,可以通过平常学习和生活实验经验加强理解。与此同时,要加深对相近概念的理解,学生更容易混淆相近的概念,甚至颠倒两者。物理学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。对于相似的极易混淆的概念更应该重点理解,区分二者的差别。物理相关定力是学生进行学习的基础,因此在物理定理的学习上应当更加细致,尤其是对动力学部分的定理要进行深入的探究,并通过例题掌握定理的基本运用方式。

5 结语

运用相关物理知识,掌握好相应解题方法,抓住题目关键信息,明确解题技巧,才能在应对不同题目时都能做到游刃有余。在训练时,不止要掌握相关解题技巧,还要学会概括同一类型题目的特点,举一反三,提高解题效率。同时,学生要在训练时锻炼自己的思维灵活性和创新性,学会多角度思考题目、一题多解、提高解题的速度等。这样,在解题时才能最快速有效地找到正确的解题方向,更高效地解题。

高中力学论文:刍议高中物理力学生活化教学

[摘要]力学是高中物理学的基础,力学与生活紧密相连,可有效开展生活化教学。文章从创设生活情境、撷取生活素材、开展生活实验三个方面探讨了力学教学。

[关键词]力学生活化教学

随着课程改革的不断深入,物理教学越来越注意将学生的生活与物理知识联系在一起,正如陶行知先生所说:“没有生活做中心的教育是死教育。”而作为物理学基础与优秀的力学就是一个非常典型的例子,生活中几乎处处都可以开展力学生活化教学,因此作为物理教师,我们应联系生活实际,让物理课堂充满“力”量。

一、创设生活情境。激活学生思维

如今的物理课堂早已不是之前的“机械式”“灌输式”的课堂了,而是多元互动的新型课堂。在实际教学中,教师应注意创设生活情境,让学生通过生活情境感受力学知识,激发学生的学习兴趣。

例如,在讲解人教版高中物理教材必修二第五章第7节《生活中的圆周运动》时,教学目标是让学生经过观察思考、自主探究以及交流讨论等活动,进一步理解向心力的概念,并具有在具体问题中分析向心力来源的能力。课上,我并没有直接讲解课本知识,为了更好地引入课堂教学,我先给学生播放一段某游乐园观光小火车脱轨的视频,之后又让学生观察我带来的火车轨道模型。待学生看完这段视频后,在他们感到害怕时,我趁势提问:同学们,你们有没有坐过过山车或者火车之类的交通工具?那么在拐弯的时候有什么感觉?同学们能不能结合自己前两节学的知识简单分析一下小火车脱轨的现象?在学生们结合自己的生活经验进行交流探讨后,再向他们讲解火车轨道模型以及常见的离心现象等课本知识。

在上面的案例中,我通过视频、模型,并结合学生的已有知识,创设生活情境,不但活跃了课堂气氛,激活了学生的思维,而且也加深了学生对本节知识的印象。

二、撷取生活素材。开发教学资源

教学素材是物理课堂上非常重要的资源,教师在课堂上,不应只关注课本上已有的或者试卷上常见的素材,而应充分利用生活中的力学现象,开展物理教学。

例如,在讲解人教版高中物理教材必修一第三章第三节《摩擦力》时,教学目标是让学生知道滑动摩擦力的规律并能正确计算其大小,判断其方向,同时掌握判断静摩擦力的大小与相对运动趋势的方法。上课时,我在简单讲解了一些基本物理概念后,为了检验学生的掌握情况,同时巩固他们的知识,以自行车的运动情况为例,引导他们分析。就滑动摩擦力而言,可让学生想象自己平时骑自行车上学的场景,结合刚学的公式计算后胎所受的滑动摩擦力的大小,并让他们互相交流。在讲解静摩擦力的时候,让学生想象一下每次骑自行车时自行车由静止变为运动的过程,并在黑板上画图分析这个过程。讲解完后,不但让学生对自己熟悉的生活场景有了更深刻的认知,而且也以一个具体案例,让学生对摩擦力知识的掌握得更充分。

在上面的例子中,巧妙利用生活素材,并在力学教学中加以运用,不但拓宽了物理教学资源,丰富了课堂教学内容和形式,也培养了学生的科学素养。

三、开展生活实验。引导学生学以致用

众所周知,物理离不开实验。传统物理实验往往漠视学生的生活经验,过于“理想化”,因此我们需要在课堂教学中,结合生活实际开展实验,培养学生学以致用的意识与能力。

例如,在人教版高中物理教材必修一第三章第一节《重力基本相互作用》教学中,当讲解重力及重力加速度时,学生知道当地的重力加速度g≈9.8m/s2,但并不知道具体的值为多少。教师可在后面的教学中向学生讲解单摆测重力加速度的方法。为了培养学生做实验的能力,可给他们布置一个任务,即两人一组到实验室用单摆测重力加速度值,并根据得到的数据进行分析计算。

在物理课堂上创设生活情境,可以大大激活学生的思维;撷取生活素材开展生活实验,可以培养学生学以致用的能力。只要我们坚持开展生活化教学,一定可以物理课堂充满“力”量!

高中力学论文:浅谈高中生如何学好高中物理之经典力学

【摘 要】经典力学,作为高中物理的重要章节之一,在考试中也占据着较高的分值。那么,如何让高中学生学好物理的经典力学是我们教师一直在关注的话题。就此,本文针对高中生如何更好地学习高中物理之经典力学的学习方法提出相关建议。

【关键词】高中物理 经典力学 学习方法 建议

力学贯穿着整个高中物理的学习,学生学好经典力学的板块,有利于他们今后在物理方面的深入学习,让他们后续的物理学习变得更加容易。当然,要学好某种知识讲究的是方法,方法对了,自然离成功也就近了,下面就来分享我经过多年教学而提炼出的针对高中生对经典力学的学习方法及相关建议。

一、理解掌握概念,巩固基础知识

对于理科学习,如果仅仅靠死记硬背来学习理科知识的办法是不可取的。尤其对于我们的物理学科,学生需要的是理解和记忆。只有这样两项结合,学生才能把基础知识学的更扎实,才能得巩固所学的知识,只有基础知识掌握牢固了,才谈得上更深入的学习。 就拿学生学习摩擦力来说,学生首先要掌握的是摩擦力的定义:“两个互相接触的物体,当它们要发生或已经发生相对运动时。就会在接触面上产生一种阻碍相对运动的力,这种力就叫做摩擦力”。其次通过定义需要总结出物体之间产生摩擦力必须要具备的条件:第一,物体间有相互接触、挤压;第二,接触面必须要粗糙;第三,物体间有相对运动趋势或者是相对运动。我们不需要学生硬性的去记住这些定义以及摩擦力产生的条件。但是,学生需要通过理解的方式来掌握我们所讲解的知识点。再者,学生可以通过生活中的一些例子,去感受摩擦力的存在,领悟产生摩擦力所需要的条件。比如,人在走路时,鞋底与地面的摩擦,在我们前进的时候也相对于地面发生了位移,也就是与地面发生了相对运动,而且地面也是粗糙的。这样的例子既贴近生活,而且也包含了学生需要掌握的知识。让学生通过生活中的事例,理解知识,进而掌握知识,是学生在物理知识的学习上应该具备的能力。

二、掌握相关解决经典力学试题的典型方法

(一)整体隔离法在物理上的有效运用

所谓的整体法就是把多个物体看成一个整体的大物体。当学生对物体进行受力分析时,就不需要去考虑物体之间的内力,就只需要考虑外力对于物体的作用效果。在使用整体法时,学生省去对内力的求解。在一定程度上,让学生在做题时计算量减小,而且更容易理解物体的运动情况。当然,学生在使用整体法的时候需要注意以下这些方面:首先要明确研究的系统的运动状态、过程;其次画出系统的受力示意图;最后根据相关的物理知识,进行列方程并求解。

隔离法就是把需要我们分析的物体从一个体系中隔离出来。这时需要我们学生的想象,把我们隔离出来的物体想象成单个物体,通过对隔离出来的物体进行分析。此时,不用考虑其他的物体对该物体的作用力。对于隔离法的使用,学生应该注意的是:首先要明确隔离的对象,其次对隔离出的物理运动状态加以分析,再画出物体的受力示意图,最后在运用相关的物理知识列出方程求解。

在物理经典力学中,连接体处使用整体隔离方法 ,可以让学生的计算量简化,并且对于物体的受力分析更清楚。计算量的简化在考试中能节约学生的时间,也让结果的正确率也提高了很多。

(二)改变研究对象法在经典力学上的运用

在我们的物理试题中连接体的试题是非常常见的。这类题会让学生求出其中一个物体在克服摩擦方面做了多少功。往往要分析清楚该物体的运动情况对于高中学生来说并不容易,而且也很容易出错,而与此物体连接的另一个物体的受力情况、运动情况是很容易分析出来的。这时我们便可以通过改变研究对象来解决此题。就比如说,一个放在粗糙的木板的A物体经过一根细线,再通过一定滑轮连接一竖直静止的B物体(通过手捧住,保证物体最先处于静止状态),当松手后,B物体往下运动的过程中,求物体A的内能如何变化?对于该问题,当我们只对A分析时,过程是比较复杂,如果我们更换研究对象。对于体系来说,B物体的机械能的减少也就等于A物体的内能增加。对于这类题,当我们改变研究对象,把复杂的运动过程简单化,让我们的物理解题速度加快,正确率也会提高。

(三)模型法在高中物理之经典力学上的运用

所谓的模型法就是通过模型去揭示原型的本质特征。在物理上通过模型法,去解决试题的运用是相当广泛的。我们有理想化模型质点、点电荷,有想象模型电场线、磁感线……,总之模型法在我们物理上运用是比较多的。在遇到的试题中,同样有可以采取模型法去解答试题,比如我们常考的板块模型。学生可以通过老师讲解板块模型的基础知识去应对考试中改编版的板块模型试题。

三、端正态度,学习物理

(一)端正态度学习物理的好处

有了前面介绍的对高中物理经典力学的学习方法后,学生还应当作的就是端正学习态度。态度是决定做好一件事情的因素之一,有了好的学习物理的方法后,学生还要端正态度去对待物理的学习,这样才会让学生在物理学习方面取得更高的成就。

(二)课前预习,课中听课,课后温习

我们要求学生对所学知识提前进行预习,是让学生带着目的听课,学生不可能一节课都做到全神贯注,所以让学生有目的地,可以提高听课效率,课堂中我们要求学生是在他们困惑之处认真听,当然,课后的温习可以加深学生对课堂知识的印象,再者,在温习时去发现上课没明白的地方,通过问老师或者同学,可以把知识点弄明白。

(三)学会归纳总结

对所学过的知识进行归纳、总结,再比较知识点之间的差异,是学生学习每一科都很实用的方法。对于我们物理的学习,学生在学完一个章节时,把所学的知识分类,通过对比找出各知识点间的差异。这样不仅可以锻炼学生的归纳能力,而且利于学生对知识点的掌握。因为在物理的力学学习中,有些概念学生并不容易区分,如果他们自己通过去归纳,而找出其中的不同,这样能帮助他们在易混淆的概念上区分清楚。

总之,对于高中学生学习物理经典力学的板块是有一定难度的,然而经典力学却伴随着整个高中物理学习。只有学生采取正确的学习经典力学的方法时,才能更好地学习力学部分。以上是我根据多年的教学而感悟出的学习高中物理经典力学的方法。我还将继续探寻如何让学生更好地学懂经典力学知识的方法,也希望其他物理老师能提出相关的建议,让我们的学生更好地学习物理。

高中力学论文:浅谈如何克服高中力学中的学习困难

【摘 要】力学是高中物理学的重要组成部分。在高中力学中,研究的主要是宏观物体的运动和相互之间的作用。在高中物理的实际教学过程中,经常会在学习力学知识的时候遇到一些困难。这些困难的出现,与高中生的认知特点关系很大。本文将分析高中学生在力学学习中出现困难的原因,提出一些克服学习困难的具体措施。

【关键词】高中 力学 学习困难

一、前言

物理学科是自然科学的六大分支学科之一,高中物理知识是许多大学专业学科的基础。在整个高中物理的知识体系当中,力学知识是贯穿始终的内容,也是高中物理考试的重点内容。学生通过力学知识的学习,能够对电力学、热力学等相关知识的学习有一定的帮助。但是,由于各种各样的原因,我们在学习力学知识的过程中经常会出现概念掌握不明确、受力分析不全面、解题思路受到阻碍等状况。为了改善这些状况,我们要努力改善学习方法。

二、高中力学学习出现困难的原因

(一)初高中学习跨度大

初中物理知识比较浅显,对力学的研究内容相对较少,只有一些简单的总结性结论。以河南省的初中物理教材为例,只有九年级教材的第十一章、第十二章、第十四章与力学有关。这三章分别讲的是运动和力、力和机械、机械能,而且是直接阐述通过实验所得出的力学相关结论,既没有相关的推导过程,也没有太多的公式和物理量,导致我们对力学知识的了解还处于一种比较浅显的层面。但是到了高中,力学知识的难度提高了一个台阶,力学的相关内容大大增加,而且涉及大量的公式、定律、定理和物理量。初中知识与高中知识跨越幅度太大,让我们难以进行理解,在学习过程中感觉到吃力,产生自暴自弃的负面情绪。

(二)概念有一定的冲突

物理学与学生的日常生活具有十分紧密的联系,这种紧密的联系具有一定的积极作用。如果能够有效地构建起课堂力学知识与日常生活之间的联系,就能够降低对力学知识的理解难度,加快对力学知识的接受速度。但是,这种紧密的联系也具有一定的副作用。由于我们在日常生活中对力学现象产生了一定的认识,这种认识却不一定是正确、严谨、全面的,而且会在学生的脑海中“先入为主”,势必会对我们在接受课堂上的力学知识造成阻碍,形成概念上的冲突。举个简单的例子,对高中力学当中“质量”这一概念,在日常生活中往往与“重量”属于同一概念。但是在力学当中,“质量”与“重力”是两个截然不同的概念,虽然可以通过重力加速度相互进行换算,但是仍然要严格区分开来。如果我们受到日常生活中所形成的观念影响,将“重力”当成了“质量”,就会导致计算错误。又比如说在学习牛顿第一定律的时候,由于受到日常生活的影响,往往会很容易导致我们形成“只有提供力,物体才会发生移动”的错误观念,而不容易接受“物体始终保持着运动,力是改变物体运动状态的原因”的正确观念。这都是日常生活中的概念与力学知识概念形成冲突的具体表现,是我们在学习高中物理过程中必须解决的问题。

(三)缺乏综合分析能力

许多同学在学习力学知识的过程中,经常会出现一些“老师讲的定理和定律基本能够理解,但是自己不会应用到解题当中”的现象,导致他们在将课堂力学知识转化为实际解题能力的过程中受到了阻碍。还有一些同学,知识面比较狭窄,能够解答出直接运用力学定理、定律、公式解决的问题,但是,一旦条件没有直接给出,而是隐含在题目中或者问题变得复杂化,转换成另一种形式,就不会解答了。这时候,他们往往会认为是自己题做得不够多,实行大规模的“题海战术”,然而并不能取得显著效果,自信心受到打击。我们将这些现象放在一起来进行分析,能够得出一个结论:高中生在力学学习的过程中缺乏综合分析问题的能力。我们在学习过程中要注意加深对力学知识本质的理解,多多启发学生的思维,构建各个知识点之间的联系,理解各种定理定律的推论,列举出各种公式的变化形式。

三、克服高中力学学习困难的措施

(一)明确物理概念

高中阶段学生对力学知识的接受过程是一个由表及里、由现象到本质、由浅显到深入的过程,可以划分为认识领会、完善巩固和深入扩展三个阶段。在认识领会阶段,要对一些基本的力学概念、定律、定理、公式进行认识了解,虽然不要求一字一句地准确背诵,也要明白其中的含义。还要思考这些概念、定律、定理、公式的应用范围,能够解答哪些类型的问题,与哪些已经学过的知识点具有联系。另外,对一些容易混淆的概念和定义,要注意进行区分,强化二者差别在自己脑海中形成的印象。以动量定理为例,首先要了解公式“P=Ft=mv”当中的“P”代表动量,“F”等于物体受到的合外力大小,“t”表示物体受到合外力作用的时间,“m”表示物体的质量,“v”表示物体的前后的速度之差。然后要了解动量定理的前提是“物体不受外力的影响或者合外力的矢量和为零”,在做题过程中确认这一前提条件后才能应用动量定理来进行解决。再次是要对动量定理的推导过程M行演示,加深对动量定理的理解。最后要注意区分动量定理与动能定理的区别,从定理阐述、定理公式、前提条件、物理量含义等方面来进行全面区分。

(二)学会分析问题

解答问题是检测高中生力学知识掌握程度的最佳办法之一。力学习题的提问大多数是通过布置特定的物理情境而展开的。要在具体的物理情境当中将问题抽象出来,构建物理模型,寻找到定理、定律、公式的应用切入点。这一过程也是分析问题的过程。在平时的学习过程中注意养成良好的解题习惯,培养分析问题、解决问题的能力。比如对处于斜面上的小滑块做受力分析,经常会忽略掉摩擦力的影响,或者是由于不是常见的横向平面而无从下手。针对这种情况,要掌握正确的解题步骤,形成良好的解题习惯。首先,要确定研究的对象,只分析研究对象受到的力,其他物体受到的力不考虑。其次,先画出物体受到的重力,方向为垂直向下,再分析研究对象是否与其他物体有直接接触,是否存在由于挤压而产生的弹力,力的大小和方向如何。再次,根据研究对象的运动状态来判断是否受到滑动摩擦力或者静摩擦力的影响。最后根据研究对象受力的大小和方向画出力的示意图,检测受力分析是否与研究对象的运动状态相符。比如处于静止状态的小滑块,无论其受到几种力,合外力的矢量和一定为零。

(三)总结学习方法

高中学生想要克服力学学习上遇到的困难,一定要注意掌握良好的学习方法,将自己平时容易做错的题目集中在一起,分析出现错误的原因和掌握不够熟练的知识点,进行强化记忆,防止下次遇到同类型的题或者包含同一知识点的题再次出现错误。在学习过程中,也要注意在熟悉一道例题解题方法、解题思路的基础上,还要分析题目的类型和其中包含的知识点,总结同一类型题目的解题规律。这样,在能够节省学生独自探索学习方法的时间,提高学习效率。

四、结论

综上所述,力学知识是高中物理的重要组成部分,贯穿了高中物理教学的整个过程。学生在学习高中力学知识的时候,经常会遇到各种困难,这是由于初高中学习跨度大、日常生活形成的概念与课堂概念有一定冲突、学生缺乏分析问题的能力所导致的。所以,在进行力学知识学习的时候一定要注意明确各种概念,总结一些有效的学习方法,培养自己对问题进行综合分析的能力。

高中力学论文:高中物理力学中的解题思路分析

摘要:力学是高中物理中重要的基础知识,而在历年的高考试题中,关于力学的题目也占了很大的比重,例如关于质点、匀速直线运动、动量定理、平抛运动、圆周运动、匀变速直线运动等知识的考查。解答力学题目的基本步骤是读题、理解、分析过程、抓重点、构建物理模型、运用力学知识进行计算。本文结合近年来高中物理试题中涉及到力学部分的典型题型,对解题思路加以分析。

关键词:高中物理;力学;解题思路

物理是研究生活中物理现象的一门自然学科,由于其研究对象较为抽象,使得学生对物理知识很难把握,在解题时也存在一定的难度。而力学问题作为物理考试中经常涉及到的知识重点,学生很有必要ζ浣馓馑悸芳右粤私猓并通过这些解题思路的分析对力学知识加以巩固,达到能够熟练运用的程度。

一、质点问题

例1.一位跳水运动员10m高的跳水台上起跳,此时该跳水员身体重心处于手到脚全长的中点,起跳后其身体重心升高0.45m。跳水员落水时身体呈竖直状,手先入水。从跳台起跳到身体接触水面所需要的时间是_____s( 取g=10m/s2,结果保留二位有效数字)。

解析: 运动员在跳水过程中所产生的力是多方向的。既有水平运动所产生的水平力,也有上下运动形成的力,还有因为做的不同动作产生的不同方向的力。而题干中需要讨论的力与运动员所做的动作以及水平运动无关,而是由竖直方向运动决定,因此需要抓住重点,从而忽略运动员的动作这一干扰因素,把运动员想象成一个质点做竖直上抛运动。之后再把这个质点运动构建成物理模型,可画出示意图。由所画的图可知,质点做竖直上抛运动,假设运动员身体重心上升的高度为h,h=0.45m;从最高点下降到手触到水面,下降高度为H=10.45m,接下来就将该动作进行分段分析。

评注:本题是以运动员跳水为考查背景,用以检测考生对跳水这个过程的简化分析,而要解决该题的关键在于把跳水这一动作通过抽象想象成一个质点的竖直上抛动作。

二、受力问题

例2.蹦床是一项运动员利用从蹦床获得反弹力从而进行一系列杂技表演的运动比赛项目。现假设一名蹦床运动员的体重为60kg,他从离水平面3.2m高处自由落下,接触蹦床之后利用反弹力沿竖直方向回到离水平网面5.Om的高处。已知该运动员与网接触的时间为1.2s,如果把在这段时间内蹦床对运动员的作用力当作恒力处理,求此力的大小。

三、综合题型

通过对以上典型题型的解析,学生需要注意以下几个解题要点:首先要注重题干的审查,分析题中所要表达的意思,确定题目中所涉及到的力学考点。其次是排除干扰题目中的干扰信息,出题者往往会利用巧妙且不易察觉的技巧在题干中添加一些干扰信息,对学生的思路造成干扰,因此学生在读题时要学会抓中心、抓关键。再次,根据找到的信息联系所学的力学知识,在脑海中通过回忆相似的题目来构建解题思路,找准突破点。最后,学生要学会构建物理模型,通过将抽象的知识在图像、模型、过程图示中表示出来,从而降低解题难度。

高中力学论文:高中物理力学中的解题思路分析

摘要:在高中物理的学习中,力学部分既是重点又是难点,在理综考试中力学题目也最为灵活,能与很多物理概念混合在一起进行综合考察。本文就笔者自己学习物理的经验,对物理力学的解题思路进行了简要分析,涵盖了从审题开始到运动状态分析和受力分析,最后再到立出相关等式的全部过程,阐述中举出一些简单例子对一些细节予以说明。

关键词:高中物理;力学;解题思路

高中物理中力学占有很大的比重,且考题灵活多变,能与多种知识进行混合考查,需要对物理概念有深刻的把握。理综考试的考试时间是非常紧张的,有一套成熟的高中力学问题解决思路,才能比较从容地应对高考。笔者以本文对自己的物理力学解题思路进行分享,希望能为正在学习高中物理的同学带来一点启发。

一、审题

高中物理力学解题,第一步就是要读懂题目,特别是要留意题中的关键词。很多同学就非常不注意审题这一项,看到一个题目就以为是自己曾经碰到过的,直接提笔就考试答题,考完试才发现这和自己所熟悉的题目根本不一样,但已经后悔莫及。比如物体在斜面上运动问题,除了要注意斜面是不是光滑的,物体有没有初速度,有没有除重力以为的力作用在物体上,还要注意斜面相对地面是不是静止不动的,这一点很容易被忽略。很多同学看到这是一个物体在斜面上运动的问题,就以为这题简单,把斜面直接当成静止的,各种对重力进行分解,认为重力沿物体运动方向的分力就是mgsinθ,落入出题者的陷阱。像这样的问题很有很多,如复合场中运动的质点,重力是不是忽略不计,物体从某一高度落下空气阻力是不是不计,水平面的两物体发生碰撞两物体是粘在一起还是完全没有能量损耗的就直接分开,这些都是需要特别注意的。

二、物体的运动状态分析

力学问题,分析物体的运动状态永远是要在对物体进行受力分析之前的就完成的。必须先判断清楚物体是运动的还是静止的,如果物体是运动的,那还要分清楚物体的运动有几段,每一段做的是什么运动。还是以一个长方体物体放在斜面的模型为例,一个物体在斜面上能不能往下滑,就牵涉到一个很重要的概念叫“自锁”,就是当物体的动摩擦系数(有些题目叫临界滑动摩擦系数)μ的数值,大于了斜面以水平面夹角的弧度数,物体是不可能在只受重力的情况下就和斜面做相对运动的,那这样的情况,后面的受力分析都只能用静力学的方法来进行分析。也就是说,解力学题目先分析清楚指定物体的运动状态是怎么样的。再举一个简单的例子,一外力F以一个与竖直方向呈 的角度去推一个水平面上质量为m的长方形物体,物体与水平面的动摩擦系数为μ,物体的临界最大摩擦力看似等于滑动摩擦力,问物体所受的摩擦力有多大。这样的题目就不能直接进行受力分析后就说物体所受的摩擦力为μ(Fcos +mg),而应该先判断物体到底能不能滑动,即判断μ(Fcos +mg)是否大于Fsin 。如果是,物体才受到滑动摩擦力为μ(Fcos +mg);如果不是,则物体所受摩擦力为静摩擦力为Fsin 。虽然这个例子很简单,但所有的力学问题的解题都是一样的,运动状态分析要最先完成,因为运动状态会决定用哪一个公式对物理的受力进行计算。

三、物体的受力分析

力学的相关题目都是离不开受力分析的,而且即使碰到解不出的高难度计算题,画出正确的受力分析示意图也是能获得一定分数的。一般受力分析都在完成了对物体的运动状态分析以后完成。静力学的问题,一般在画出物体的受力分析后进行一些简单计算就可以解决了。动力学的问题,通常情况下完成受力分析时需要将力沿物体运动方向和垂直于物体运动的方向进行分解,但有些时候需要将运动沿力的方向进行分解,比如平抛运动。不同的运动过程要作出不同的受力分析,像考试中最常出现的一种模型,带电粒子先在均匀电场中进行类平抛运动然后进入符合场做匀速圆周运动的问题,就需要对物体在均匀电场中和复合场中两段不同的运动做不同的受力分析。

四、由牛顿第二定律立出等式并由相关公式立出其他等式

力学问题的解决很多时候都要用到牛顿第二定律,除了一些冲量和功有关的问题,很多典型的物理模型。如汽车在斜坡上启动,带电粒子在复合场中的运动,物体在固定斜面上运动,平抛运动或斜抛运动,圆周运动,全都要在完成受力分析之后由牛顿第二定律立出等式,与一些相关的公式一起进行联解。

根据题中的已知条件,往往可以立出一些等式与由牛顿第二定律立出的等式进行联解,如圆周运动肯定有圆周运动的周期、半径的相关公式,电子在复合场中的运动肯定有电场力和洛伦兹力的相关公式,汽车坡道起步肯定有牵引力的相关公式。有些时候物体的运动过程比较复杂,还需要利用动量、功、动能、势能的相关公式立出等式,总之具体问题具体分析,一般的高中物理力学题,在完成以上步E之后就基本解决了。

结束语

高中物理力学的题目的综合性一般是很强的,很多时候还会带着一些能量和动量的相关知识,以及一些电磁学知识一同进行考察。本文只是对一般的物理力学题的解题思路进行了简单总结,如有纰漏,还望大家不吝给予斧正。当然,更全面、更高效的解题思路还需要大家一同探索。

高中力学论文:探析如何学习高中物理的力学知识

摘 要:物理是高中的基础科目之一,与实际生活紧密联系,其重点之一在于对力学的研究。而要想学好高中物理的力学部分首先就要掌握力的概念以及特点、力的特点以及分类等基础理论知识。对此,笔者提出了以下关于如何更好学习高中物理力学知识的建议。

关键词:高中物理;基本概念;受力分析;运动与力

高中物理分为力学、电学、电磁学、光学等几大部分,力学属于物理知识的基础部分,大多数的物理考试试题都与力学知识有关,掌握力学解题方法的重要性可见一斑。物理老师要注重学生对于力学基础概念的理解,不要混淆不同力的概念,只有对基础理论知识扎实掌握才能做到灵活运用。高中物理力学部分学生要掌握关于力的合成与分解、牛顿万有引力定律、动能定律等题型的解题思路,而解开力学相关习题的关键就是要对物体进行受力分析,分析所受力的性质,根据受力结果进行思考。物理是非常灵活的一门学科,其考题始终是“万变不离其宗”,因此老师在平时要注意学生对不同力学题型的练习,只有多做题,积累经验,清楚各种题型的解答思路,学生才能够轻松的解答力学题。另外,学生要重视物理实验,实验是获得对物理理论客观认识的一条途径,自己动手实践才会对力的方向及性质有明确清楚的感受。以下是笔者对如何学好高中力学知识的几点建议。

一、端正学生的学习态度

学生的学习态度是学好物理的重要因素,物理是理科中较难的一门学科,有的学生在进入高中之前就听说了许多关于“物理难,物理不好学”的话,导致在开始的物理学习中没有足虻淖孕派踔猎诤罄次锢淼难习中感觉越来越困难。物理学习注重灵活运用,死记硬背的方法是绝对行不通的,如果开始的学习状态不好,那么即使后来调整好了自己的学习状态对于没有学好的部分也很难补得回来。所以老师要让学生重视物理的预习和复习,在上课之前对将要学习的内容有所了解,那么学生在课堂上听老师的讲解时就不会吃力,能够迅速集中自己的注意力,提高自己的学习效率。学生还要形成科学的复习意识,重视基础概念的复习,在复习时要学会归纳单元学习内容,对学过的知识举一反三,多做课外练习题,对重点的内容真正做到烂熟于心。

二、注重基础知识的了解

在学习力的概念的时候,学生要掌握力的以下几个基础概念特点:①力是物体之间的相互作用,力不能够离开物体单独存在。②一个力总是关联着两个物体,具有相互性,施力物体同时也是受力物体,受力物体同时也是施力物体。③力的作用效果分为两种:第一,使物体的形状发生变化;第二,使物体的运动状态发生变化。力是矢量,具有大小和方向,力按性质命名有重力、弹力、摩擦力、电场力、磁场力等。根据效果命名:比如压力、拉力、动力、阻力、向心力、回复力等。还有几种常见的运动形式中力与速度的关系:①物体受到的合外力为零时,物体静止不动或者做匀速运动。②当物体所受合外力不为零且与运动方向相同时,物体作加速运动;与运动方向相反时,作减速运动。学生只有扎实掌握基础理论知识,牢记力的种类,才能进一步学好物体的受力分析。

三、掌握力学习题的解答方法

力学题最重要的就是要搞清楚运动与力的关系,物体之所以处于不同的运动状态,是由于它们的受力情况不同。牛顿第一定律就提出“保持自己的静止或匀速直线运动状态不变”,这是物体本身的固有属性,也就是说运动不需要力来维持,但是力是改变物体运动状态的原因。要对物体的运动情况进行研究,首先要找对受力物体,再分析受力物体的受力情况,正确分析受力物体的受力情况,是解决力学题的关键。对物体进行受力分析就要涉及到力的合成与分解,在解题时首先要根据题意、想象物体运动的过程绘制草图分析。在受力分析的过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体与其他有几个接触面,再分析接触面上受力物体的受力情况。审题要认真,发掘隐藏条件,画好受力分析图,并根据受力性质来分析。

发挥想象物体的运动轨迹时要注意题干上的关键字眼,比如“物体正好达到受力平衡”“加速度恰好为零”等的“正好”“平衡”“恰好”等关键信息,这些关键信息说明了物体此时的运动状态正处于一个特殊的时期,这正是我们入手解题的关键所在。再比如这道题中:“在光滑的斜面上有一个重为2P的物体.当沿斜面向上和沿水平方向向右各加一个大小都等于P的力作用于这个物体时,物体正好处于平衡状态”这题中的“物体正好处于平衡状态”,我们就知道物体受到的合外力为零,然后对受力物体进行分析,各个力的和相加为零,就可以算出平衡状态时斜面对物体的弹力,然后根据牛顿第三定律得到物体对于斜面的压力等于斜面对物体的弹力。

四、联系生活实际

除了实验室做的力学实验,生活中处处都有“力”的身影,学生要学会把课本上的知识与实际生活联系起来,在生活中认真观察分析,比如“足球场上的足球被踢飞”“提起一桶水”“行驶的汽车”这些现象,分析足球、手、汽车分别受到了哪些力?再比如“教室里面的吊扇,当电风扇静止时,竖杆对其拉力等于电风扇本身的重力,那么为什么当电风扇转起来时不会掉下来?”对于每天在眼前都可以看见的现象,老师也要对学生引导思考的方向,让学生以所学习到的基础概念弄清楚这些力学现象的本质。如果学生对于这些现象自己不能解释时,老师就要对学生进行讲解,就像风扇的问题是因为“当电风扇转动起来以后,扇叶把空气推向下方,即扇叶对其下方的空气有向下的力,根据“物体间力的作用是相互的”可知:空气对扇叶同时也有向上的力,明确这一点以后,再对电风扇进行受力分析,电风扇在竖直方向上受到3个力的作用,即:竖直向下的重力;竖直向上的竖杆对电风扇的拉力和空气对电风扇的向上的力。物理本来就是一门少理论的学科,除了一些物理规律以及概念,其他的知识都是灵活变通的,需要学生在生活中多多观察物理现象,了解事物运行的方法和规律,从而形成出物理力学思维分析方法模式,这样才能学好物理力学。

总之,高中物理力学部分的学习更加注重实际运用,为此老师要让学生在平时生活中多观察生活中的力学现象,把理论知识与生活相结合,从而形成良好的思考方式。在高中物理学习中学生养好良好的学习习惯,提高自身的学习修养,做好上课之前的预习和课后的复习,能够让学生在学习物理力学知识时取得事半功倍的效果。

高中力学论文:高中力学综合题解题策略的训练方法探析

【摘 要】本文从挖掘条件、受力分析、多元对比以及易错突破这四个方面讲解力学综合题的解题策略,阐述力学综合题解题的训练方法。

【关键词】高中物理 力学综合题 解题策略 训练方法

力学作为高中物理最基本的一部分知识,是学生学习的一个重点,也是教师教学的一个难点。在高考中,常用力学综合题来考查学生的分析能力。力学综合题是建立在力学基础知识上的综合性较强的题目,它往往与生产生活紧密联系,有实际背景且形式灵活、计算繁杂,因此对学生提取信息和分析问题的综合能力要求较高。如果不就力学综合题解题策略对学生进行专门训练,那么他们就很难掌握综合题的解决方法和思路,从而影响教学质量。为此我们要有步骤、有计划、有策略地进行教学,从整体提高学生的学习素养。

一、提取有用信息,挖掘隐性条件

力学综合题不像简单的题目那样一眼就能看出出题人的考查点,它往往同实际生活结合起来,具有冗长的文字背景,这时我们就要引导学生对题目中的隐含条件进行挖掘,训练他们提取信息并进行记录的能力。

比如高中物理人教版必修一第三章《相互作用》@一章,笔者讲解了相关知识之后,出了这样一道题目:“如图 1 所示,一个半球形的碗放在桌面上,碗口水平,O 点为其球心……最后求两小球的质量比 m1/m2 为多少。”对于这道题目来说,题目较长,有的信息也不是明确地给出,需要学生自己去发掘。这时笔者便引导他们说:“题目中有一句话,说碗的内表面及碗口是光滑的,这句话是不是告诉我们不需要再分析摩擦力了呀,同学们分析的时候要注意这一点。题目中还说‘当它们处于平衡状态时’,这是本题的关键,从中同学们能够得出什么结论呢?”同学们思考之后发现两个球此时都处于受力平衡状态,此外,由于一根绳上的力是相等的,因此 m1 所受拉力大小等于 m2 所受重力大小。这一点需要学生自己去发掘。最后学生对 m1 进行简单的受力分析,画出矢量三角形,解出答案。

在上面这道题目的解决中,我们引导学生抓住题目中给出的重点语句,挖掘隐含条件,从而揭示实质,解决问题。通过这样的训练,提高学生解题能力。

二、画出图示,分析受力情况

教会学生审题只是第一步,解决力学综合题最重要的步骤还是画出受力分析图。只有让学生明确了物体的受力情况才能够让他们对题目有一个全局的了解,才能够让他们吃透题目,解决问题,也才能够使学生做到举一反三。

比如笔者在进行“传送带问题”这一专题的复习时,给学生讲解过这样一道题目:“如图 2 所示,传送带与地面的倾角θ=37°,从 A 端到 B 端的长度为 16 m,传送带以 V0=10 m/s 的速度沿逆时针方向转动。在传送带……求物体从 A 端运送到 B 端所需的时间为多少。”对于这道题目,学生刚看到时都觉得非常懵,感觉无从下手。这时笔者告诉他们不要着急,一点一点来,先自己尝试着进行状态分析和受力分析。学生分析之后发现,物体刚放上传送带时,速度小于V0,受到沿斜面向下的滑动摩擦力,以加速度 a1 下滑(如图 3),速度相等之后,受到沿斜面向上的滑动摩擦力,以加速度 a2 下滑(如图 4),由此画出受力分析图。学生确定物体运动状态、进行受力分析,并画出图示后,对这道题目就非常明晰了。这时他们再运用运动和功能关系列式计算就容易地解决了这道题目,最后求出时间为 2 s。

在上面的案例中,笔者通过引导学生画出受力分析图,来帮他们解决这道看起来无从下手的题目,让他们学会如何分析问题解决问题。只要学生勤加练习,力学综合题终将不会再让人望而生畏。

三、多元对比,探究常见规律

力学综合题虽然形式灵活多变,但是万变不离其宗,因此,我们在教学时不能死板地采取题海战术,而是在解决了问题之后给学生对比反思的时间,让他们能够自主发现常见的力学规律,进而帮助他们更高效地解题。

比如笔者在讲解高中物理人教版“平抛运动”这一专题时,习题册上有很多很多的题目,比如这样的题目:“在球赛中,已知球网高 H,半场长……扣球点离网水平距离 s,求水平扣球速度 v 的取值范围。”再比如这样的题目:“在 1125 m 的高空中有一架飞机以 86.6 m/s的速度水平飞行,求飞机上掉下来的物体多长时间落地,落点与降落点的水平距离以及该物体 5 s 末的速度。”等等。做过几道典型题目后,笔者没有让同学们继续做题,而是让他们以小组为单位,结合刚刚自己做过的题目进行对比,探讨这些题目的共同点和不同点。经过讨论后,学生发现这样的题目都是把物体的运动分解为水平方向上的匀速运动和竖直方向上的匀加速运动,只要列出式子就可以求解出来,同时,他们还发现相同时间内物体在竖直方向上的位移比为 1∶3∶5∶…∶2n-1,等等。

在上面的案例中,笔者通过引导学生将类似的题目进行对比,让他们发现了很多规律,使他们以后能够快速解题。此外,我们也可以引导他们纵向对比,纵横对比,等等。

四、易错突破,提高辨析能力

笔者在教学过程中经常发现这样一种现象,有的题目学生一听就会,可一做就错,从而导致他们考试时失分过多。究其原因,还是因为学生基础不扎实,分辨能力差。因此我们应将这些易错题目进行汇总突破,逐渐提高学生的辨析能力。

比如笔者在讲解高中物理人教版必修一第三章第四节《力的合成》时,讲到过这样一道典型的易错题目:“如图 5 所示,用绳 AC 和 BC 吊起一重物,绳与竖直方向的夹角分别为 30°和 60°,AC 绳能承受的最大拉力为 150 N,BC 绳能承受的最大拉力为 100 N,求物体的最大重力不能超过多少?”笔者让学生先自己尝试着做一下,很多学生都采用了这样的方法:以重物为研究对象,如图 6,在重物静止列出水平和竖直方向上的受力平衡式,再代入数据得出 G=200 N。这时笔者没有直告诉他们这样不对,而是让他们再算一下当 T(BC)=100 N 时,T(AC)为多少,结果显示已经超过 100 N,学生马上明白自己的错误点并重新解题。最后他们通过静止时加速度为 0 以及牛顿第二定律列出式子,并多方面比较检验得出最大重力为 173.2 N。

在上面的案例中,笔者通过让学生做易错题目,然后让他们自主进行纠错。这样不但加深了他们的印象,让他们以后不会再犯类似的错误,而且在无形中提高了他们辨析问题的能力。

总之,笔者通过引导学生挖掘题目中的隐含条件,提高了他们提取信息的能力,使他们学会审题;通过让他们画出受力分析图,使他们理解题目的优秀,并学会做题;通过让他们进行多元对比,让他们探究出常见的力学规律,使他们学会反思题目;通过易错点突破,提高他们的辨析能力,让他们学会规避错误。无论是哪种方法,都是我们在进行力学综合题解题策略的训练时不可或缺的方法,这几种方法相辅相成,无一不在帮助我们不断提高学生的学习素质,进而不断提升我们的教学质量。

高中力学论文:高中物理力学综合题解题的四种策略

【摘 要】本文论述学生要想攻破力学综合题这一难点,就要从审视题目开始,深入挖掘题目含义,在明确研究对象的基础上明确解题思路,掌握受力分析图的解题技巧。

【关键词】高中物理 力学综合题 解题策略

在高中物理教学中力学综合题成为了考查高中生分析问题、解决问题能力的重要方式。在日常教学中,虽然教师时常强调力学综合题的解题方法,但是学生在力学综合题解题能力方面仍然没有得到提升。究其原因是因为学生并没有完全掌握力学综合题的解题策略与方法,这就需要教师对这类题目进一步训练,让学生能够从中摸索到这类题目的解题规律。

一、认真读题,挖掘题意

一定要让学生明确,拿到一道题,第一件事一定要认真审题。读懂题目的字面意思,找出题目没有直接给出的隐含意义。力学综合题亦是如此,审视题目、挖掘题意是解题的第一步骤。力学综合题一般来说题干的内容都非常多,涵盖的信息量也比较大,各种干扰性内容与关键性内容都夹杂在一起。这就考验学生的读题能力,是否能够从错综复杂的题目中找到有用的信息。如果无法正确理解题目的含义,明确题目所要表达的意思,那么就会严重影响解题速度,甚至影响答案的正确率。因此教师要注重培养学生在力学综合题解题过程中的审题能力,在明确题目所要表达意思再有步骤、有计划地进行解答。

读力学综合题目的过程一般分三步:第一步,认真读题,对题干进行细致的分析,全面了解其中的“明”信息,接着把题目中提供的相关已知条件一一罗列出来。第二步,推敲已知条件,也就是说,要从已知条件中深入挖掘隐藏或潜在的“暗”信息,通常来说,力学综合题目中必然会存在较为直接、较明显的已知条件,而它们之间也必然会隐藏着间接条件,往往这些隐藏着的间接条件才是解题的关键所在。故在题干中发现有价值的信息必须要用文字、图标或数据的方式记录下来,从而获取对解题有价值的信息。第三步,罗列完各种信息之后,把已知条件所涉及的物理公式都在脑海中过一遍,或者写在稿纸上,为接下来的解题过程做铺垫。这一步要求学生对力学规律熟记于心,例如基础的力学五大规律:牛顿第二定律、动量定理、动能定理、动量守恒定理、能量守恒定律。

做到这三步,再复杂的题干都能轻松看懂。

二、从旁借力,确定研究对象

一般一道力学综合题会出现非常多的研究对象,学生要善于选择与所求结果相关的已知量作为研究对象,同时,这个研究对象还要满足力学规律。

但是很多学生在面对复杂的力学综合题时,很容易直接将题目中的物体作为研究对象,解题难度较大,因此教师可以引导学生在解题时学会转移研究对象,将研究对象的目标转移到与其有一定关系或者相互作用的物体上,再利用相关的物理学知识进行运算,从而解出所求的数据或是要证明的结果。

在明确了研究对象后,则需要对其受力与运动状态进行分析。在进行受力分析的过程中可以根据弹力、摩擦力等顺序来对物体所受的外力依次进行分析。在分析的过程中,要注意研究对象运动的连续性与可能性。研究对象运动的连续性:当物体从一种运动变化成为另外一种运动的时候,就需要对两种不同运动的速度、位移以及加速度等相关物理量进行确定与计算;研究对象运动的可能性:在一定环境下物体运动有可能会出现各种类型的状态,而在力学综合题的解题过程中要对所有可能出现的运动状态进行分析,以便对研究对象的受力状态进行最为准确的判断。在对物体完成受力与运动分析后就可以利用已学的物理力学定理,结合题目中给出的条件,罗列方程解答。

三、解题思路需要惯性思维

确定了研究对象,接下来要确定解题思路。学生在解答力学综合题的过程中必须拥有完整、明确的解题思路。在面对不同类型的力学题目时,要做到心中有数,哪类题目需要使用哪个知识点,哪个问题需要用到哪个公式等。因此在这一步,教师要引导、训练学生养成惯性思维。例如,当学生遇到题目中有关于物理量瞬时关系方面的题目,就应考虑使用牛顿第二定律;当遇到题目中对某一单一物体进行研究时,则应该考虑使用能量守恒定律与动能守恒定律;当遇到题目中出现时间问题,则应该考虑使用动量定律;当遇到题目中有关于相互做功的物理关系,则应该考虑使用能量守恒定律与动能守恒定律,特别是在物体存在相对位移的情况时则应该优先重点考虑使用能量守恒定律。

在学习力学时,教师要教会学生总结力学规律,并加以训练,这样学生才能在从题干中获取有价值的信息后,第一时间选择合适的力学规律来解答,从而全面提升解题效率。

四、剖析受力分析图,掌握解题技巧

确定了解题思路后,学生在解题过程中还会遇到一个难点―― 解读受力分析图。往往很多学生的解题思路是对的,但是他们的受力分析图却没有画对。因此,教师在训练学生解答力学综合题时,一定要教会学生注意选择相应的技巧来深入分析图形中的受力状态。在对受力图进行分析时,首先要关注研究对象所受的外力,并且将其从研究对象所受到的原始力中筛选出来。现以一力学综合题案例来对受力分析图的分析研究进行列举。如图 1 所示,有一条长度为 5 m 的绳子,该绳子两端分别系在竖立在地面上的两根杆子上,杆子之间距离为 4 m,绳子两端与杆子的系点 A 点与 B 点上都挂着一个光滑的轻质挂钩,其下连着一个重力为 12 N 的物体,(1)请问,当重物处于(下转第166页)(上接第158页)平衡状态时,绳子的张力为多少?(2)假如 A 点往下稍微移动一点,那么在重物重新恢复平衡时,绳子与水平面的夹角会如何变化?细绳的张力会变大、变小还是不变?

问题(1)可以有两种解答方法。

解法 1:从图 1 可以得知,该重物同时受到来自三个方向的力,通过平衡条件可以得知,两个拉力的合力 F 以及 F' 的大小相同,并且方向相反。将两个不同方向的拉力作为邻边作平行四边形,如图 2 所示,在图 2 中 ADC 与 OEG 相似,因此可以得出方程式 ,最后算出 T=10 N。

解法 2:将重物作为受力对象,如图 3 所示。假设两杆之间的距离为 S,绳子的总长度为 L,重物右侧的绳子长度为 L1,重物左侧的绳子长度为 L2,由题目可以得知 S=4 m,L=5 m。由数学几何知识可以得知,S=L1cosα+L2cosα=Lcosα,可以计算得出 cosα=S/L= 4/5,则得 sinα=3/5,根据平衡条件对重物的受力情况进行分析可以得知,两个绳子的拉力的合力与重力相等,因此存在 ,因此可以计算得出 。

问题(2)解答:如果 A 点稍微往下移动一些,两杆之间的距离 S 与细绳的总长度 L 并没有发生变化,而从 cosα=S/L 可以得知,α 不变,因此绳子的张力也不会改变。

高中物理的力学综合题是十分重要且关键的,它已经成为了高中物理考试的重点之一,该类型题目对于检验学生掌握物理力学知识水平有着十分重要的参考价值。因此,教师要针对力学综合题的特点有针对性的开展解题训练,让学生从读题开始,确定研究对象,获取明确的解题思路;正确剖析受力分析图,从而掌握解题技巧,全面提升学生在力学综合题的得分率。

高中力学论文:高中物理力学综合题解题方法的分析

摘要:对于一名高中生而言最为重要的就是高考,而对于理科生而言物理科学在高考中分数占比很大,要实现高考成绩的提升就必须在物理上不能出现大的偏科,高中物理中力学的相关内容最多,分数占比也是最高的部分,因此对于高中阶段的学生而言,学好物理力学是十分必要的。在此背景下,文章以高中生角度出发,以自身在学习中的实际经验为例,简要分析了在高中物理综合体解答中的一些见解,旨在帮助很多的高中生有效提升物理力学综合题的解题效率和正确性。

关键词:高中物理 力学综合体 解题技巧 分析

在高中学习中,对于理科生而言,物理学是一门极其重要的学科,其在理综中占比分数最高,同时对于多数学生而言,其难度也是最大的。在高中物理学习中,力学是内容最多也是高考分数占比最高的部分,其在综合题中通常为第二道或者第三道,难度较大。对于我们高中生而言要提升物理成绩,就必须攻克力学综合题。文章立足于高中物理教学中的力学教学大纲对于学生的能力要求,结合实际学习解题中的经验,提出了一些有效解题高中物理力学综合题的技巧,以下是具体内容。

一、 强化审题,找出隐藏信息

在综合题解题中,通常而言综合题的题目一般字数很多,同时图片也十分复杂,因此要作对这道题,首先我们需要注意审题环节,在物理力学综合问题中对于审题阶段而言,值得我们格外的注意,尽量不漏下任何一个条件,同时还要能找出题目中所隐藏条件,进而深化题目理解,提升解题效率。通常而言高中物理力学综合问题,都会设置一定的情景,甚至有时还会和生活有所联系,因此在审题过程中要注意边审题边在题目中进行重要信息的标注,挖掘题目中没有直接表述但是对解题有帮助的隐含条件,并将获得信息加以罗列分类,帮助解题进入正确思维之中。

例如高中物理力学综合题中最为常见的题目设置情景为,一个或者多个物体,它们会发生相撞,或者相互之间存在某种应力,并且这些都会有一个变化的过程,这时就需要我们首先物体受力情况的细致分析,同时必须注意的是受力分析时要深化审题,找到题目中的明显信息和隐藏信息挖掘并标注,判定物体整体为受力情况还是部分受力情况,进而画出不同参考背景下的受力分析图。具体而言审题中需要注意以下3点:1.对于力学综合题而言,物体通常会处于运动中,这是就需要具体分析物体的运动形式,静止还是均速直线运动,还是变速运动,还要考虑到运动相π裕2.下一步便是明确物体受力情况,分析物体具体受到的外力个数,外力方向;3.如果物体受力情况十分复杂,可以从从整体上考虑,列出相应的受力方程式,逐一进行单个物体受力分析,确保物体的受力分析正确。

二、巩固基础,做好受力分析

对于任何一门学科而言,基础知识牢固都是提高分数的基础,对于物理力学综合题而言也同是如此。力学公式、受力分析这类基础性知识,需要我们熟练掌握。对于一些概念和定理除首先要记住文字描述,同时还需要深化理解其所内涵的意思,尽量减少解题中一些定理、概念上的失误。在物理力学综合体的解题中十分重要的一个步骤便是做好受力分析图,巧用受力分析图,对于每一位学生而言都是必须掌握的物理综合题的解题技巧。通过受力分析图我们可以清楚地认出题目中研究对象的运动情况、受力情况以及找到解题突破点。以下以一道实际物理题进行讲解。

题1:如图(图1)所示,在间距为4米的两垂直杆之间系有一根长为5米的无弹性绳子,两端点分别为A、B,在绳子之上悬挂有一光滑且轻质的挂钩,当挂上重量为12N物体时,两杆平衡,问此时的绳子的张力T值。

在对该题解答时,首先需要挖掘题目中的隐藏条件,进而对受力物体做出正确受力分析,画出相应的受力分析图,最后采用方程式进行解答。在本题以挂钩作为研究对象,分析其受力情况做出图2受力分析图。

绳子在水平角度存在一定的夹角,设其为α,根据受力图显示,以及受力平衡的条件可知2Tsinα=F,同时F为已知量,进而根据绳子长度进行数学几何分析可知sinα=0.6,因此计算出T为10N。

三、采取合理的解题规律,制定解题方案

在近几年的理综考试中,物理部分的力学综合体一般只有一道,但是分值一般都是最大的,因此对于学生而言,要提升成绩就必须学好这部分。在物理力学综合题的解题中,首先需要通过对物理题目中运动状态的分析,对其动态过程进行分析,进而结合解题的规律,找出最为合适的解题方案。对于同一题目的,同于物理过程进行分析时,可以从不同的角度的进行分析,进而寻找出最为合适的解题途径。例如:对于很多的力学综合题而言,很多题使用牛顿定律可以解题,同时使用动能定理、动量定理也能解题,但是一般而言使用动能定理、动量定理解题相对更为简单。通常情况下学生要实现力学综合题解题时,快速找出最佳的解题途径最为有效地解题措施,为通过大量的习题练习以及在练习之后的规律归纳总结。

四、结语

综上所述,高中物理力学学习对于我们学生的高考而言是十分重要的,需要在学习中对其难点、重点都给以重视,进而有效提升高中物理力学综合题的解题效率和正确率。找出隐藏信息、巩固基础,做好受力分析、采取合理的解题规律,制定解题方案。三种高中物理力学综合题的解题途径,在实际应用中有很好的效果,值得广大高中生在学习物理力学时充分的使用。

(作者单位:莱芜市第一中学55级1级部3班)

高中力学论文:高中物理力学题的解题方法探究

摘 要:物理在高考中所占分值很大,在理综试卷中的物理部分与力学有关的综合题不是很多,但是分值也不容小觑,对学生总体的考试成绩有很大的影响。现阶段,物理试卷中的力学题的得分情况已经成为拉开考生整体考试成绩的重要原因之一,因此,要从目前的高中物理力学题的解题方法的角度入手,对其进行深入的分析和研究,以期能够提高高中物理的整体教学效果。

关键词:高中物理;审题;物理模型

在我国的高中课堂教学中,往往会借助解力学题的方式来观察学生分析问题的能力,而这就使物理力学题成为学生认为非常困难的一个部分,物理老师对学生反感力学题的状态也感到十分的无奈。尽管教师已经对这些题进行过详细的讲解和举例,但是教学效果依然甚微,实质上关键在于学生并没有真正地掌握解题技巧。对于物理学科而言,大多数的题都是有规律的,只要我们找到了这些解题规律,很多类似的问题都可以顺利解决,还能从一定程度上提升学生对问题的分析和解决能力。

一、审题并确定研究对象,运用关联思维联想运动过程

高中的物理力学题往往是给出一个、两个或者两个以上的相互关联的物体。有的题会直接给出条件,而有的题将条件隐含在某个句子或文字中,因此在审题时要特别谨慎。首先,审题时可以采用演绎法。所有的物理力学在刚开始解题时应该对所研究对象的受力情况进行分析,列出受力方程式,采用力学的国际单位带入进行运算,题做完之后应该对结果进行合理的分析和判断。其次,审题时应该联想物体的物理运动过程。有的是匀速运动的,也有变速运动,形成一个脉络清晰的物理运动图景。通过图景可以了解物体的状态。比如说匀速运动、静止、等平衡状态以及一些非平衡状态。学生主要依据物理过程以及物体所处状态列出方程式,这样就有效减少了解力学题的盲目性。

二、构建物理模型,分析受力条件

题目已经给定可研究对象就要进行抽象思维,形成在一定条件限制下的明确的物理图景。物理图景能够转移学生注意力,将学生情感与图景相结合,有利于学生开启发散性思维。对物体的受力情况和运动状态进行分析。物体的运动状态与受力情况紧密相关,因此在解题的过程中必须保持思维清晰。我们还可以将题目中文字的叙述转换成示意图的形式。依据题意在图上标出受力情况。学生通过分析和标注受力情况,对题目就会有更加直观的了解,为进一步解题打下了基础。

三、理解物理量的概念以及相关的定律和定理

在分析物理题的过程中,要和物理概念紧密结合起来,这些定理、定律都是物理学习的重要组成部分。这些概念的界定是非常严格的,在不同的物理水平阶段对同一个概念的严密程度也不同。因此,我们必须加强对物理概念的了解。每学习一个力学概念,都应该与学生的实际生活经验相结合,把物理概念建立在一定的物质基础之上,加强对物理概念的界定。比如说,加速度和速度仅相差一字,它们都是物理力学中关键的物理量。一些学生可能就会将加速度和速度之间的关系混淆,这主要就是没有分辨清楚物体运动状态变化的快慢与物体运动的快慢之间的差别。养成良好的界定意识有利于培养学生的科学素质,增强其分析问题的准确程度。

四、依据物理原理与过程选择正确的解题方法

物理力学题的一般解题步骤就是依据题意画出题目中研究对象的示意图,并且在图上分析并标出受力情况,这时应该注意受力情况一个都不能遗漏,也不可以凭物体在某一位置或时刻的运动状态标示出来。依据物体的运动关系和受力情况,找到符合的物理公式和规律,一般可以从动能定理、牛顿运动定理、动量定律这三个方面联想,列出正确的方程式并解方程。最后对解出的结果进行分析,看是否符合规律。通过这样的方式,学生对物理图景有了更加直观的了解,很容易找到相应的关系,不仅能增强学生的解题自信心,同时也能提高物理的教学效率。

五、要学会举一反三,及时归纳解题方法和类型

在物理课本上相关的力学练习题是课程标准要求的最低限度,一些学习能力较强的学生能够从中了解到寻求知识的方法,培养敏捷的思维,并能够举一反三。相对学习能力较差的学生在解力学题的思维单一,需要教师对其进行点拨。因此,要使他们养成对已经做完的题目进行举一反三的习惯,从而进入更深的思维层次。在解决物理力学题的过程中培养解题思维的自我控制意识是学生培养能力、发展智力、提高综合素质的重要条件。

在高中物理的考试中,力学综合题之所以是考查的重点,其关键原因在于力学题对学生学习效果以及教学效果的检验有着极其重要的作用。高中物理力学题要求高中学生必须掌握题目的解题方法和步骤,因此,在解力学题时不仅要仔细审题,弄清题意,还要明确研究对象,正确选择解题规律和方法。只有这样才能提升力学题目的正确率,才能有效提高学生的学习兴趣。

高中力学论文:论高中物理力学的生活化教学

【内容摘要】随着教学改革的深入发展,高中物理的教学越来越贴近生活。将物理教学和生活紧密结合起来教学,能不断为课堂增加新的生机与活力,成为越来越多的物理教学工作者关注的方向。力学是物理的基础,在高中的物理教学大纲中占有突出地位。本文结合教学实践,针对高中物理教学中有关力学的生活化教学内容进行讨论。

【关键词】高中物理 力学 生活化教学

物理和我们的生活密切相关,高中物理的学习要以提升学生对于物理学科的兴趣作为重点,一切的理论知识都是为我们的生活服务的。我们要将物理知识转化为实际生活的学问,能够解决生活中遇到的问题。

一、教学生活化的含义

在进行物理教学时,老师不仅要运用到课本的案例,要让学生联系现实世界,分析其中涉及到的物理知识。把生活中的例子和课本的例子结合起来教学,鼓励学生多提出问题,拓宽学生的思路。从生活看物理,最后把物理再回归到生活中去。这样的教学方式就是教学的生活化。

二、教学生活化的基本准则

1.联系实践

获得知识的过程是离不开实践活动的。在讲解物理知识的时候,要把理论重点和实际的动手结合在一起,保证学生的切身实践一直持续于整个教学过程。

2.发挥主动性

教师要明确一个概念,就是无论何时学生都是教学的主体,要让学生体会到物理的教学生活化就一定要让学生发挥学习的主动意识,让学生成为教学的主体、这样不仅有利于学生思维的成熟,也让教学的效果得到保障。教师要改变直接向学生灌输概念的教学方式,要对相关的教学资源进行整合、利用,把带有生活化的问题变得有物理味道,充分调动学生积极学习的意识,在教师良好的指引之下,让学生们用物理的眼光看待生活中出现的现象和问题。

3.科学性

物理和社会科学是不可分割的,要让学生在实际生活中发现物理知识。譬如,学生的实践得出在身体发烧的情况之下,要增加衣服的厚度起到保护的作用,可是科学的解释是,要减少衣物。在实际的教学中,要尊重学生的意识,但必须从科学的角度联系实际的生活经验,不能误导学生。

4.开放性

高中物理不能局限于教材的内容,要从多种渠道获得知识,可以是物理的小故事、科普书籍等。改变传统的教学方式,教师在课堂教学里面要多运用开放性的、多样式的教学方法,多进行思维的发散,交流的开放,还有发挥创造的意识,鼓励学生自行将生活中的一些相关物理知识归纳起来,体验物理在生活中的可操作性。

三、教学生活化的手段

1.重情境教学生活化

我们要知道,教学的过程不仅是传授知识,也是学生在建构自己的知识体系。教师要多收集引用生活中的例子,在严谨分析这些资料的同时,多加入生活情境,这样能够有利于学生理解和记忆相关的知识点。例如,教师可以设置这样一个情境,学生进行铅球竞技比赛,怎样能将铅球投掷得最远呢,这里面需要运用到什么样的物理原理。教师可以给学生提出相关的问题,让学生进行思考,并且一些问题可以和体育教师进行讨论,最大程度把学生带入到物理的世界,让学生在这样的情境之下,带着教师提的问题去学习知识,这样更能激发学生的学习敏感度,更加容易把握住物理力学的知识点。

2.教学的内容要生活化

长期重视解题的技巧,让大多数学生实际的能力被忽视,教师要重视培养学生这方面的能力,让教学和实践有机结合在一起,为学习物理服务。教师要多将学习的内容运用到实际中,让学生掌握现实生活操作的能力。现实才是理论知识的最终归宿,要找到贴合实际的方式进行教学。

四、力学的生活化

1.回归现实生活

高中的物理需要教师引导学生把所学的知识有效的同生活实际联系在一起。用物理的思维解决实际的问题。例如可以提出这样的教学案例:

案例一:把养宠物的箱子置于一根木材顶端,并且保持水平的力度平衡,那么OA和OB垂直状态,夹角六十度,现在已经知道箱子重量是R,那么OA、OB对于O的拉力分别是多少?

案例二:在运动场上,球员在进行任意球的投射时,为什么会出现弧线的香蕉球呢?

这些问题都可以促使学生将物理知识和现实生活联系在一起,运用所学的知识对这些现象、问题作出解释,也在这个过程中充分感受物理的巨大作用。

2.对作业进行改良

教师除了布置教学课本的作业,还要布置与之相关的实践作业,让学生用学习到的知识,亲自去处理生活中的问题,在解决一系列问题的过程中,加深认识,发散思维。

五、结语

力学作为整个高中物理教学的优秀,直接关系到学生对于相关学科的理解。高中的物理力学生活化教学就是让学生成为学习的主体,基于学生的个性特点,把日常生活中的一些现象和力学知识合理的串联起来,不仅提升教师教学的效率,还有益于学生对于力学知识的全面把握和理解。

(作者单位:江苏省丹阳市第六中学)

高中力学论文:“对称性”在高中物理力学问题中的效用探讨

摘 要:力学问题作为高中物理学科中具有不可忽视的重难点知识,是课程授课的重要内容,也是升学考试难以避免的考查点。“对称性”原理作为一种逻辑技巧,被广泛运用于各科学科产生效用。从物体质量分布不均匀问题、抛体运动问题以及特殊类碰撞问题三个角度,探讨“对称性”在高中物理力学问题中的效用。

关键词:对称性;解题技巧;高中物理;力学问题

在高中物理学科中,力学占有举足轻重之位。关于力学知识点,既是高中物理学科的教学难点,也是考试不可或缺的考点。无论教学课堂还是辅导工具书,对高中物理力学的解题技巧总结与讲解可谓层出不穷,本文主要从“对称性”的逻辑角度出发,探讨高中物理力学问题。

一、关于对称性与物理学的教学启发

得益于自然界的馈赠,对称之美孕育对称性原理,又指导着各科学理论规律的深入发展。对称性在物理学理论发展历程中作用显赫,对物理学教学也深有启发性。

1.对称性现象与对称性地位

理论来源于生活,生活就像是孕育一切伟大理论的胚胎,这似乎已经成为一种存在于科学发展中的普遍性规律。无论是身处一家艺术展览画廊,抑或是徜徉在幽静的园林,还是一些古老的建筑,都不难发现一些对称之美。即使一些建筑故意追求不对称,其实质无非还是为了在不对称之间凸显对称之美。这类左右对称就是人们关于对称性最原始的观念,并取名为双侧对称性或者是镜面对称性。

由对称性现象总结出对称性定义,进而发展为对称性理论,已经成为一门具有上千年历史的科学研究方法。作为自然界发展而来的一种基本属性,对称性理论在数学、物理、力学等各科学科中都能发挥作用,尤其在现代物理学中占有优秀地位。

2.对称性在物理学中的效用

对称性导致物理相关问题的发生和解决,物理学中,当积累的实践经验尚未从理论上加以领悟,只能把它归到现有理论范围中或尝试建立一套新的理论时,可以运用某些对称性规律,从而发现其中的问题,此时我们把对称性理论的相关知识作为基础,解释其在现实经验材料中的存在,并且这样或那样的调整经验材料,使新的对称性规律在自己新的实验中找到相关的证明。

如在17世纪,科学家开普勒在分析行星运动观察结果时,发现了行星运动的三条规律具有对称性,但事实上,开普勒第二定律可以表述为行星的扇形速度守恒定律,第一定律假设了椭圆轨道,太阳处于椭圆轨道的一个焦点上,第三定律也是一种特殊的守恒定律,而开普勒的规律性既不属于哥白尼图示中,更不能纳入亚里士多德宇宙观图示中,也不能纳入伽利略,笛卡儿等的经典物理学的图示中。为此,牛顿的《自然科学中的数学原理》能对此情况的解释,从而充分揭示了在一定条件下的“开普勒对称性”。

随着物理学本身的发展,对称性的优秀作用愈发增强。比如经典力学与量子力学的研究过程中,很多问题的解决都得益于对称性逻辑对问题的简化。在某种程度上,对称性作为简化和处理问题的得力工具,已然成为支持物理理论寻求发展的重要支柱。甚至在整个物质运动规律探索过程中,对称性是优秀灵魂。比如,我们所熟知的三大守恒定律无一例外都是对称性促成的效果。其中,能量守恒定律是时间平移对称性导致的,动能守恒定律是空间平移对称性导致的,而角动能守恒定律则是空间旋转对称性导致的。

3.对称性对物理教学的启发

在传统物理学科教学过程中,可能有些教师只是一味地将一些基本理论、基本公式、基本定理告知于学生,这就导致学生空有理论了解,却不能灵活解题。因此,教师的教学课程应该更多地向学生展现知识结构,让学生深入了解这些概念和规律的来源,避免只见树木、不见森林的无用学习。既然物理学原理和规律是之于对称性发展而发现的,学生就很容易理解理论或者规律存在的缘由以及合理性。如此反复研习,熟能生巧之后,关于对称性推导出的物理理论所运用的逻辑思维,一样可以指导学生用于相似性问题的思考与解决。这样的教学思维,才是真正培养学生举一反三、为我所用。

二、探讨“对称性”在高中物理力学问题中效用的意义

1.新课改环境下解决问题的有效途径

新课程改革的深入对新时期教学提出新的要求,各学科教师在学科教学中要一改往日死读书本的教学方式,更加注重培养学生综合素质的同时更要灵活掌握学习方法技巧。大量文献资料显示,对称性的解题方法在很多学科中均取得广泛应用,对方便教师学科教学和提高学生学习素养均发挥重要的作用。

2.提高高中物理力学问题教与学的效率

高中物理力学是教学中的难点,也是升学考试必然考查的重点,而且题目占有比例往往较大。学校课堂教学的时间是有限的,这就要求教师尽力寻求更简便易懂的方法传授给学生。而高中物理学科中的大量力学问题,都可以运用对称性技巧使其简化。

教师的教学方法变得简单,学生学习效果明显会有好转。重难知识点能够轻松把握,也有利于激发学生学习高中物理学科的学习兴趣,更有助于知识的深入学习。如此良性循环,教师教学简化,学生解题高效。

3.提高学生解决问题的综合能力

对称性思维在很多学科中都得到广泛应用,这一方法被证实具有很强的有效性和实际应用性能。如果学生能熟练掌握这一技巧并学会举一反三,在遇到其他更多问题时就可以灵活应用并解决问题。长此以往,在发现问题之后,会主动运用已学技巧分析问题,并尝试针对性地解决问题,最终使自己具备独立分析和解决问题的综合能力。

三、探讨“对称性”在高中物理力学问题中的具体效用

“对称性”在很多学科应用中取得良好效果,在高中物理力学问题中是否也存在一定的效用呢。下面将从物体质量分布不均匀问题、抛体运动问题以及特殊类碰撞类问题三个角度简要阐述“对称性”在高中物理力学问题中的效用。

1.“对称性”在解答物体质量分布不均匀问题中的效用

在高中物理力学知识中,比较基础和相对简单的题目,针对的物体对象都是满足对称分布的。因为对称分布的物体在进行力的分析时,可以简化为对物体几何中心的分析。繁杂的物理力学问题瞬间变成小学数学问题,求解过程因此简单许多。但是高中物理或者日常物理问题,面对的物体总有不满足对称性的。为了简化解题,就需要将问题转化为对称问题。比如,在求解重心位置问题时,又遇到几何分布不对称但质量分布均匀的物体,只需要适当地切割、互补,然后转化为相对对称的物体进行力学分析即可。这样的解题思路不仅大大节约学生的解题时间,而且容易掌握。

2.“对称性”在解答抛体运动问题中的效用

牛顿发现地心引力之后,物体运动呈现曲线状态不再无法解释,而抛体运动正是高中物理学科中曲线运动章节里的重要教学内容。抛体运动一般分为平抛运动和斜抛运动,前者是更为简单普遍的一种类型,后者在很多学生看来则稍微复杂。但是用对称性的逻辑,可以将斜抛运动简化为两个平抛运动的直线对称,它们基于最高点呈竖直状态。因此,所有的抛体运动又可以统统简化为简单的平抛运动,然后应用相应的力学运动规律进行最终

求解。

3.“对称性”在解答特殊类碰撞问题中的效用

弹性碰撞和非弹性碰撞是高中物理学科中涉及讲授的主要内容,前者关于弹性碰撞这一知识点,问题的考查都会考虑运用物体本身兼备两个定律这一原理,即动量守恒定律和机械能守恒定律。其中,有一种特殊的弹性碰撞比较普遍且具有相似性,只需要简单转化就可以运用以上原理迅速解决问题,最经典的就是小球碰墙壁的例子。简单点说,就是当一个质量足够小的球碰撞到坚硬的墙壁时,这一弹性碰撞过程中产生的入射角和反射角大小相等,现在需要求解一些力学问题。从传统物理学解题思路出发,可以直接依照小球的运行轨迹一一进行力的分析和求解,但很明显,这无疑是一项繁琐而且可能错误百出的工作,同时也需要辅助一些假设。相反,若从对称性思维入手,完全可以把小球的运动轨迹看成是以碰撞点为顶点的平抛运动。复杂的特殊类碰撞问题又变成之前讲述的平抛运动问题,解题大大简化,节约时间,而且不容易犯错。

若留意生活,就会发现,“对称性”是一门普遍存在的学科技巧。几乎所有的物体或者物理学规律中,都巧妙融入了对称美的艺术。从上面三类问题的举例分析中不可否认,“对称性”在高中物理力学中的运用,确实大大简化了繁杂的力学问题,有助于解题速度和质量的提高。因此,高中物理学教师在讲授课程时,首先要重视“对称性”在高中物理力学问题中的效用,通过引导和讲授,让学生熟练掌握这一技巧,最终增强他们分析问题和解决问题的能力。