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高中物理教學(xué)中對(duì)物理二級(jí)規(guī)律的應(yīng)用研究

2017-10-27 04:40李志國(guó)
關(guān)鍵詞:演繹推理解決問題

李志國(guó)

【內(nèi)容摘要】物理規(guī)律反映了物質(zhì)運(yùn)動(dòng)變化的各個(gè)因素之間的本質(zhì)聯(lián)系,掌握物理規(guī)律比單純地獲得物理概念更有價(jià)值。高中物理教學(xué)階段,教師要引導(dǎo)學(xué)生們分析、觀察、總結(jié)物理現(xiàn)象,幫助他們掌握物理規(guī)律。這樣,他們才能以不變應(yīng)萬變,學(xué)習(xí)效率才能獲得全面的提高。

【關(guān)鍵詞】演繹推理 解決問題 應(yīng)用要領(lǐng)

物理二級(jí)規(guī)律是通過對(duì)常見知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)和問題的總結(jié),推導(dǎo)出來的一種結(jié)論。二級(jí)規(guī)律可以用文字描述,也可以用數(shù)學(xué)式表達(dá)。掌握了二級(jí)規(guī)律,學(xué)生們?cè)诮鉀Q相關(guān)的問題時(shí),思路才會(huì)更加清晰,解題效率才更高。廣大教師要提起足夠的重視,讓學(xué)生們學(xué)會(huì)利用二級(jí)規(guī)律解決相關(guān)的問題。接下來,我對(duì)物理二級(jí)規(guī)律的應(yīng)用研究展開了論述,望給廣大教師帶來幫助。

一、依據(jù)概念演繹推理,挖掘二級(jí)規(guī)律

高中階段的物理知識(shí)有著密切的聯(lián)系,一個(gè)公式可以映射出很多二級(jí)規(guī)律。比如“等值反向”規(guī)律,即一個(gè)物體受到了多個(gè)力的作用而處于平衡狀態(tài),那么其中任何一個(gè)力的大小都和其它幾個(gè)力的合力大小相等,方向相反;又比如“速度交換規(guī)律”,即兩個(gè)質(zhì)量相等的物體,分別處于運(yùn)動(dòng)和靜止兩種狀態(tài),當(dāng)這兩個(gè)物體發(fā)生碰撞時(shí),他們的速度就會(huì)交換,等等。這種二級(jí)規(guī)律很多,教師在開展物理教學(xué)時(shí),要注重挖掘物理概念中的二級(jí)規(guī)律,引導(dǎo)學(xué)生們總結(jié)歸納。這樣,他們才能將知識(shí)學(xué)“活”,在面對(duì)相關(guān)的問題時(shí),他們的思路才會(huì)更加開闊。

比如安培力F=BIL,沖量I=F·△t、電流強(qiáng)度概念為I=q/△t。但是,在解決實(shí)際問題時(shí),我們還經(jīng)常會(huì)用I=BLq這個(gè)公式,而這也是由其他幾個(gè)公式推導(dǎo)得出的。又比如在學(xué)習(xí)了機(jī)械能守恒定律后,可以引導(dǎo)學(xué)生們結(jié)合所學(xué)知識(shí)推導(dǎo)電場(chǎng)中的能量守恒定律。類似這種由概念進(jìn)行二級(jí)規(guī)律推導(dǎo)的例子有很多,教師要注重引導(dǎo)學(xué)生依據(jù)所學(xué)概念推導(dǎo)二級(jí)規(guī)律,提高他們知識(shí)的系統(tǒng)性。

二、結(jié)合問題總結(jié)二級(jí)規(guī)律,解決實(shí)際問題

高中階段的學(xué)生會(huì)遇到大量的物理習(xí)題,但是很多習(xí)題卻有著類似的問題模型,如果掌握規(guī)律,那么在審題時(shí),頭腦中就會(huì)迅速反映出解題條件,比如在題目中遇到“帶點(diǎn)物體在電磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)”這種字眼,由二級(jí)規(guī)律可以迅速反映出“物體一定做迅速直線運(yùn)動(dòng)”;又比如在解決追趕問題時(shí),需要明確當(dāng)兩個(gè)物體的速度一致時(shí),他們的距離才會(huì)最大或最小,等等。

教學(xué)過程中,教師要引導(dǎo)學(xué)生們從習(xí)題中總結(jié)出二級(jí)規(guī)律,并利用二級(jí)規(guī)律解決實(shí)際問題。這樣,他們才能更有效地歸納出問題模型,提高解題的效率。比如這道題:一個(gè)小物塊在光滑的平面上受到了力F1作用一段時(shí)間后改為F2,F(xiàn)2和F1的方向相反,但兩個(gè)力作用在小物塊上的時(shí)間是相同的,物體最終回到了原處,求F2開始作用在小物塊上與小物塊回到原位置的速度比,并求出兩個(gè)力的大小之比。我們結(jié)合路程時(shí)間公式和題目中給出的條件,可以很快求出V1:V2=1:2。結(jié)合動(dòng)量定理,我們可以列出表達(dá)式:F1·t=mv1;F2·t=mv1+ mv2,結(jié)合第一問可以得出F1和F2的比為1:3。

接下來,我們?cè)龠@樣一道題,光滑水平面有一個(gè)小物塊,并處于靜止?fàn)顟B(tài)?,F(xiàn)在有一水平恒力F1作用在這個(gè)物塊上,經(jīng)過一段時(shí)間后,撤掉F1,同時(shí)用與F1方向相反的水平恒力F2推這個(gè)小物塊,兩個(gè)力作用在小物塊上的時(shí)間是相同的,并且此時(shí)的小物體回到了原來的位置,動(dòng)能為32焦,最后,分別求出F1和F2做功為多少焦。細(xì)心觀察不難發(fā)現(xiàn),這道題和上面那道習(xí)題的問題模型是完全一致的。因?yàn)閃1:W2=F1S:F2S,利用上面那道問題的結(jié)論,我們可以直接可以求出W1和W2的比值,進(jìn)而求出兩者的值。由此可見,很多問題都存在一樣的問題模型,教師要引導(dǎo)學(xué)生們總結(jié)歸納解題時(shí)遇到的二級(jí)規(guī)律,并讓他們將其運(yùn)用到實(shí)際問題中,這可以有效地提高解題效率。

三、二級(jí)規(guī)律的應(yīng)用要領(lǐng)

二級(jí)規(guī)律可以說是物理概念的延伸和拓展,并且被賦予了新的內(nèi)涵,總結(jié)歸納二級(jí)規(guī)律可以有效地提高解題效率,完善知識(shí)結(jié)構(gòu)??墒?,很多學(xué)生在應(yīng)用二級(jí)規(guī)律解決物理問題時(shí),卻出現(xiàn)了很多錯(cuò)誤,這是因?yàn)樗麄儧]有熟練地掌握二級(jí)規(guī)律的應(yīng)用要領(lǐng)。因此,在應(yīng)用二級(jí)規(guī)律解決物理問題時(shí),需要做到以下兩點(diǎn):

第一,利用二級(jí)規(guī)律前需要深入了解二級(jí)規(guī)律的內(nèi)涵,它包括結(jié)論的推演過程、結(jié)論適用的情形、問題結(jié)構(gòu)等等。明確這些因素后,才能引入二級(jí)規(guī)律解決相關(guān)的問題。這樣,才不會(huì)出現(xiàn)“張冠李戴”的現(xiàn)象,才能降低錯(cuò)誤率。第二,在教學(xué)過程中,教師要引導(dǎo)學(xué)生們鑒別或類化問題模型。很多物理問題的解決思想是相同的,教師要指導(dǎo)學(xué)生們從不同的問題中類化出問題模型,這樣他們?cè)谟龅筋愃频膯栴}時(shí),才能有效地套用二級(jí)規(guī)律。比如在遇到物體沿斜面滑動(dòng)的問題時(shí),經(jīng)常利用牛頓第二定律“系統(tǒng)法”兩個(gè)分量形式來分析。

正確地利用二級(jí)規(guī)律,可以預(yù)知問題的結(jié)論特點(diǎn),簡(jiǎn)化解決問題的推演過程,提高解題的效率。因此,教師要指導(dǎo)學(xué)生們學(xué)習(xí)鑒別和類化問題模型的方法,掌握二級(jí)規(guī)律的應(yīng)用要領(lǐng),提高他們的解題能力。

總之,指導(dǎo)學(xué)生們利用二級(jí)規(guī)律解決問題,可以提高他們分析問題、解決問題的能力。同時(shí),還能讓他們的知識(shí)更為系統(tǒng)化,促進(jìn)他們思維能力的有效提高。

【參考文獻(xiàn)】

[1] 梁志平. 如何有效開展高中物理習(xí)題課教學(xué)[J]. 西部素質(zhì)教育,2017(09).

[2] 朱大千. 高中物理動(dòng)力學(xué)的解題思路探究[J]. 山東工業(yè)技術(shù),2017(13).

(作者單位:江蘇省濱海中學(xué))

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