摘 要:高一學(xué)生通過初中兩年的物理學(xué)習(xí),對(duì)物理課程有了一定的了解和認(rèn)識(shí),其基本內(nèi)容有運(yùn)動(dòng)學(xué)、熱學(xué)、聲學(xué)、光學(xué)、力學(xué)、電學(xué)等。初中物理的內(nèi)容跟我們的日常生活聯(lián)系緊密,在學(xué)習(xí)過程中,主要是感性認(rèn)識(shí)和形象思維。學(xué)生普遍反映初中物理好學(xué),很有趣味。但是到了高中,學(xué)生最大的困惑是原本簡單好學(xué)的物理,怎么變得那么難學(xué)。就其內(nèi)容講,還是力學(xué)、熱學(xué)、光學(xué)、電學(xué)等,不過在學(xué)習(xí)過程中,更多的是理性認(rèn)識(shí)和抽象思維。特別是高一的力學(xué)部分,一些概念比較抽象,邏輯推理能力要求較高,又要讓學(xué)生轉(zhuǎn)換思維方式,從內(nèi)容到認(rèn)知方法有一個(gè)較大的臺(tái)階,學(xué)生就會(huì)感到學(xué)習(xí)過程很困難。這就要求高中物理老師在高中物理教學(xué)過程中,有效地突破一些教學(xué)難點(diǎn),提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。
關(guān)鍵詞:高中物理;力學(xué);思維方式;教學(xué)難點(diǎn)
高一的力學(xué)部分一些概念比較抽象,邏輯推理能力要求較高,又要讓學(xué)生轉(zhuǎn)換思維方式,從內(nèi)容到認(rèn)知方法有一個(gè)較大的臺(tái)階,學(xué)生就會(huì)感到學(xué)習(xí)過程很困難。這就要求高中物理老師在高中物理教學(xué)過程中,有效地突破一些教學(xué)難點(diǎn),培養(yǎng)學(xué)生的抽象思維能力,從而有效提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。下面本人就力學(xué)部分為例,如何突破教學(xué)難點(diǎn),提升教學(xué)效率,談?wù)勛约旱捏w會(huì)和認(rèn)識(shí)。
一、 加速度的概念
加速度是一個(gè)表示速度變化快慢的物理量,速度變化快加速度大,速度變化慢加速度小。加速度是一個(gè)矢量,既有大小,又有方向。若加速度跟速度的方向相同,則為加速運(yùn)動(dòng);若加速度跟速度的方向相反,則為減速運(yùn)動(dòng)。加速度的大小跟速度的大小沒有必然的關(guān)系,通過舉例讓學(xué)生明白這一點(diǎn),等到學(xué)習(xí)了牛頓第二定律后,進(jìn)一步解讀決定加速度的因素。加速度跟物體所受合外力成正比,跟物體的質(zhì)量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同。這樣學(xué)生就能掌握加速度這個(gè)概念。
二、 受力分析的能力
在力學(xué)部分有三大性質(zhì)的力,即重力、彈力、摩擦力。受力分析時(shí)首先考慮重力,再考慮彈力和摩擦力,彈力和摩擦力是接觸力,所以針對(duì)研究對(duì)象,不接觸不考慮。對(duì)于摩擦力,明確概念,互相接觸的兩個(gè)物體有相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢時(shí),在接觸面上產(chǎn)生的阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)或阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢的力叫摩擦力。通過定義可以看出摩擦力的產(chǎn)生條件:一是接觸,二是有相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢,三是有正壓力。在具體受力分析時(shí),經(jīng)判斷若存在摩擦力,就需進(jìn)一步判斷摩擦力的方向,其方向一定跟相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢的方向相反,教師可以先從簡單的事例入手,如水平面上或固定斜面上的物塊,逐步加深引入傳送帶上的物塊進(jìn)行分析。受力分析的過程往往還要進(jìn)一步進(jìn)行力的合成和力的分解,力的合成和力的分解遵從平行四邊形法則,力的分解主要是正交分解,就是在互相垂直的兩個(gè)方向進(jìn)行分解。
三、 牛頓運(yùn)動(dòng)定律的理解
牛頓第一定律的內(nèi)容是:一切物體總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)或靜止?fàn)顟B(tài),除非有力迫使它改變這種狀態(tài)為止。教師應(yīng)該進(jìn)一步解讀,如果物體不受力,原來運(yùn)動(dòng)的將保持勻速直線運(yùn)動(dòng),原來靜止的將保持靜止?fàn)顟B(tài),物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不需要力來維持。除非有力迫使它改變這種狀態(tài)為止進(jìn)一步說明力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因,由于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化就是速度發(fā)生變化,速度發(fā)生變化時(shí)有加速度,所以力是產(chǎn)生加速度的原因。這樣就為牛頓第二定律的學(xué)習(xí)做了鋪墊。牛頓第二定律的內(nèi)容學(xué)生容易理解,但運(yùn)用牛頓第二定律解決具體問題有一定的難度,有相當(dāng)一部分學(xué)生對(duì)研究對(duì)象受力分析后,不知干什么。其實(shí),如果是平衡問題就列平衡方程;如果是變速運(yùn)動(dòng)的問題就根據(jù)牛頓第二定律列方程,再結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)的公式就可以解決問題。牛頓第三定律所涉及的一對(duì)作用力和反作用力是作用在兩個(gè)物體上的力,它們一定是同種性質(zhì)的力,一對(duì)作用力和反作用力決不是一對(duì)平衡力。
四、 曲線運(yùn)動(dòng)的理解
對(duì)于平拋運(yùn)動(dòng),其定義是物體具有水平方向的初速度且只受重力作用的運(yùn)動(dòng)。根據(jù)定義可以得出平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)和產(chǎn)生條件,其一具有水平方向的初速度,其二只受重力作用。重點(diǎn)是平拋運(yùn)動(dòng)的分解,把平拋運(yùn)動(dòng)這個(gè)曲線運(yùn)動(dòng)可以分解成兩個(gè)方向的直線運(yùn)動(dòng),由于物體在水平方向不受力,但有初速度,所以根據(jù)牛頓第一定律可知在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng);物體在豎直方向的初速度為零,且只受重力,根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)的概念在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)。然后就根據(jù)勻速直線運(yùn)動(dòng)和自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律解決問題。
對(duì)于圓周運(yùn)動(dòng),首先應(yīng)知道描述圓周運(yùn)動(dòng)的線速度、角速度、周期、轉(zhuǎn)速等物理量的概念及其他們之間的關(guān)系。由于圓周運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng),所以有加速度。對(duì)于勻速圓周運(yùn)動(dòng)就是向心加速度,它是由向心力產(chǎn)生的,向心力并非特殊性質(zhì)的力,是物體所受的合外力。
五、 開普勒三大定律和萬有引力定律
開普勒定律是描述行星繞太陽運(yùn)動(dòng)時(shí)遵從的規(guī)律,對(duì)于其他的天體運(yùn)動(dòng)也適用。萬有引力定律是解決天體問題的核心,根據(jù)萬有引力定律可以計(jì)算天體表面的重力加速度和天體的質(zhì)量;已知環(huán)繞天體的軌道半徑和周期,根據(jù)萬有引力定律可以計(jì)算中心天體的質(zhì)量;根據(jù)萬有引力定律可以計(jì)算天體的第一宇宙速度。
在力學(xué)學(xué)習(xí)中,各章節(jié)間的內(nèi)容是相互聯(lián)系的,不同章節(jié)間的思維模式是相通的,教師可以進(jìn)行相互的類比,做到融會(huì)貫通。從歸納整理中,找到知識(shí)間的聯(lián)系,使學(xué)生產(chǎn)生學(xué)習(xí)物理的興趣。在物理學(xué)習(xí)過程中,由感性認(rèn)識(shí)到理性認(rèn)識(shí),由易到難,由淺入深,由形象思維到抽象思維,循序漸進(jìn)。
總之,高中物理學(xué)習(xí)是有一定難度的,但是通過教師對(duì)學(xué)生的鼓勵(lì)和引導(dǎo),激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,端正學(xué)習(xí)態(tài)度,同時(shí)教師通過不斷優(yōu)化教學(xué)方法,破解教學(xué)難點(diǎn),深化教學(xué)內(nèi)容等教學(xué)手段,學(xué)生就一定能學(xué)好高中物理力學(xué)部分。當(dāng)然繼續(xù)努力,學(xué)生一定能學(xué)好高中物理,從而為以后的學(xué)習(xí)和生活打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。
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作者簡介:
魏金山,甘肅省定西市,定西市安定區(qū)福臺(tái)高級(jí)中學(xué)。