汪得志
【摘 要】彈力作為三種常見力之一,在學(xué)習(xí)中主要是對彈力產(chǎn)生的條件和方向進(jìn)行分析。為了增強我們學(xué)生對彈力的理解,就需要將一些家庭小實驗引入進(jìn)來,這樣我們學(xué)生就可以通過實驗現(xiàn)象不僅對彈力有新的認(rèn)識和理解,其動手操作能力、實驗分析能力也得到提升。
【關(guān)鍵詞】高中物理;彈力教學(xué);家庭小實驗
一、高中“彈力”學(xué)習(xí)概述
彈力是高中力學(xué)學(xué)習(xí)的基本概念,是高中物理經(jīng)典物理學(xué)習(xí)過程中的三種常見力之一。盡管說我們學(xué)生對“力是不能單獨存在的”這一理論能夠理解,但是在實際分析過程往往會出現(xiàn)偏差。一些我們學(xué)生在進(jìn)行彈力理解的時候,認(rèn)為只有發(fā)生形變的物體才會有彈力,例如只有橡皮筋、尺子彎曲才會存在彈力,而對于一些堅硬的物體是不會產(chǎn)生的形變的。而在對物體之間是否存在彈力的時候,往往認(rèn)為只要接觸就會有彈力,而這些理解都是不正確的。因此,為了增強我們學(xué)生對彈力的理解,我們學(xué)生就可以開展一系列的家庭小實驗,在實驗中我們學(xué)生對彈力就會有直觀的理解,加深對彈力本質(zhì)的理解。
二、高中“彈力”學(xué)習(xí)好方式——家庭小實驗
家庭小實驗主要是指由我們學(xué)生自己設(shè)計、自己尋找實驗器材、自己動手操作的實驗,這種實驗形式給我們學(xué)生提供了很好的動手機會,給我們學(xué)生留下了足夠的發(fā)揮自己的能力的空間,我們學(xué)生通過參與到實驗過程中就會增強對物理院里的理解,彌補課堂學(xué)習(xí)中的不足,我們學(xué)生在實驗過程中思維也會變得活躍起來,了解原來物理的趣味性和實用性。對于彈力來說,生活中處處存在著彈力,例如課本放在桌面上,課本就收到了桌子施加的向上的彈力,桌子也受到了課本向下的彈力。再比如在對繩子拉伸的過程中,人會受到了繩子的彈力。而這些現(xiàn)象在生活中不易觀察,我們學(xué)生會認(rèn)為桌子太硬、繩子不可伸長等,認(rèn)為這些物體都是沒有彈力的,這都是因為我們學(xué)生沒有將物理概念和生活現(xiàn)象進(jìn)行區(qū)分,因此在開展家庭物理小實驗對彈力進(jìn)行理解的過程中,需要我們學(xué)生站在物理的角度來思考問題,這樣才會增強對彈力的認(rèn)識。
三、家庭小實驗教學(xué)效果
1.彈性形變和彈力分析
為了增強對彈性形變和彈力的理解,就可以準(zhǔn)備橡皮筋、氣球以及橡皮泥等,然后用手對這些物體進(jìn)行擠壓,物體受到擠壓后產(chǎn)生形變的時候,這就產(chǎn)生了形變。
2.彈性形變分析
在開展家庭小實驗的過程中,為了讓我們學(xué)生了解物體受到彈力的時候,其體積不一定發(fā)生變化,運動狀態(tài)也不一定發(fā)生變化。此時就開展開展下面一個家庭小實驗:準(zhǔn)備一個扁狀的玻璃瓶,用穿有毛細(xì)玻璃管(內(nèi)徑越小約好)的橡皮塞進(jìn)行封口,然后我們學(xué)生用手沿著毛細(xì)管的方向?qū)ΣA慷梯S進(jìn)行積壓,此時我們學(xué)生就會看到毛細(xì)管中的水在逐漸上升。我們學(xué)生在觀察這一實驗現(xiàn)象以后,就需要問自己,產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因是什么?玻璃瓶并沒有發(fā)生形變,為什么毛細(xì)管中的液體會上升?是基于熱脹冷縮的原理嗎?
我們學(xué)生經(jīng)過思考,然后聯(lián)系課本,就會對彈力形變有新的認(rèn)識。物體在受到外力的時候,體積不一定會發(fā)生變化,但是形變一定是產(chǎn)生的,這些形變有時候不能直接觀察到,需要利用其它放大的方法來進(jìn)行顯示,例如在本實驗中的毛細(xì)管。因此,我們學(xué)生以后在對形變進(jìn)行理解的過程中,只要說明物體發(fā)生了形變,那么就一定是彈性形變。
3.彈力產(chǎn)生的原因分析
我們學(xué)生在可以開展這樣的家庭實驗:用塑料尺子將紙團(tuán)彈出去。然后我們學(xué)生分析在整個過程中塑料尺子發(fā)生形變了沒有,形變的塑料尺是如何將紙團(tuán)彈出去的?
我們學(xué)生經(jīng)過分析以后就會了解,尺子在形變以后要恢復(fù)到原狀就會對與他接觸的物體產(chǎn)生力的作用,這樣紙團(tuán)就很容易被彈出去。而如果紙團(tuán)和尺子不接觸的話,那么紙團(tuán)就不能彈出去,也就沒有產(chǎn)生彈力。因此要產(chǎn)生彈力必須要符合兩個條件,也就是直接接觸并且產(chǎn)生彈性形變。但是直接接觸是產(chǎn)生彈力的必要條件,并不是說物體之間只要接觸就能產(chǎn)生彈力。經(jīng)過這個家庭小實驗,我們學(xué)生就會對彈力產(chǎn)生的原因有新的理解,然后在對物體進(jìn)行受力分析的時候,也能夠基于此進(jìn)行分析。
四、相關(guān)思考
我們學(xué)生在剛開始開展物理小實驗的時候,可以尋求教師的幫助,和教師一起來探究實驗的方案,這樣我們學(xué)生就能夠很快參與到實驗過程中。我們學(xué)生對彈力的理解增長到一定程度以后,我們學(xué)生就可以自己來設(shè)計實驗,這樣對生活物品的利用也會更加靈活。此外,我們學(xué)生在開展家庭小實驗的時候,不能單純地實施實驗,還需要在實驗中進(jìn)行不斷思考,思考每一步的原因,產(chǎn)生各種現(xiàn)象的原因是什么,經(jīng)過不斷的探究過程,我們學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新能力就得到了提升。
五、小結(jié)
綜上所述,通過家庭小實驗,拉進(jìn)了我們學(xué)生和生活之間的距離,我們學(xué)生能夠參與到生活現(xiàn)象的理解過程中,進(jìn)而通過現(xiàn)象來增強對物理理論知識的理解。彈力是高中物理學(xué)習(xí)中非常重要的一種力,大小、方向都需要根據(jù)實際情況進(jìn)行分析,是我們學(xué)生學(xué)習(xí)的難點,但是我們學(xué)生通過家庭小實驗,就能將各種彈力放大,觀察到一些在課堂學(xué)習(xí)中觀察不到的現(xiàn)象,這樣就能加深我們學(xué)生對彈力的理解,在進(jìn)行物體受力分析過程中,也能夠準(zhǔn)備進(jìn)行分析。此外,我們學(xué)生通過設(shè)計實驗、實施實驗、思考實驗的過程,就能養(yǎng)成一種觀察生活、思考生活的習(xí)慣,這就有利于我們學(xué)生以后的物理學(xué)習(xí)。
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