王亞群 朱燕
【摘?要】在物理試題中,學(xué)生面對著復(fù)雜的問題情境,“等效法”能夠培養(yǎng)創(chuàng)新能力,形成物理核心素養(yǎng)。在多年的物理教學(xué)中,筆者發(fā)現(xiàn)很多學(xué)反映“聽課容易、做題難”,究其原因在于無法掌握物理思想和方法,不能靈活應(yīng)用所學(xué)知識。
【關(guān)鍵詞】高中物理;等效法;解題;應(yīng)用研究
解題過程中,學(xué)生要靈活應(yīng)用物理知識來抽象物理模型再應(yīng)用知識進(jìn)行求解。在此背景下,如何在解題中快速、準(zhǔn)確地建立起與題干信息相符的物理模型非常重要。有鑒于此,筆者從以下方面來進(jìn)行探討,希望對大家有所幫助。
一、力的等效
在高中物理教學(xué)中,合力和分力具有等效性,能夠充分體現(xiàn)在力的合成和分解之中。在解題過程中,學(xué)生等效觀點(diǎn)來解決問題,把物體所受多個恒力等效為一個或幾個力,把較為復(fù)雜的物理模型轉(zhuǎn)化為較為簡單的物理模型,再運(yùn)用所學(xué)物理知識來列出方程,這就能降低試題難度,提升學(xué)習(xí)的質(zhì)量和效率。
二、運(yùn)動的等效
由力的等效性來類比,合運(yùn)動和分運(yùn)動具有等效性,因此,平拋運(yùn)動可以視為是豎直方向自由落體運(yùn)動和水平方向勻速直線運(yùn)動的和運(yùn)動。
三、過程的等效
在高中物理試題中,有的題目題干材料中的過程非常復(fù)雜,以至于學(xué)生無法清晰地分析運(yùn)動過程的各個環(huán)節(jié),特別是動量或能量解的題目中,題干運(yùn)動的過程復(fù)雜度高。針對上述運(yùn)動過程,教師要培養(yǎng)學(xué)生“過程等效”觀念,使他們在分析過程中把握起始和終了時刻的狀態(tài),以此來定性分析整個運(yùn)動過程。
四、模型的等效
物理模型是物理教學(xué)的重中之重,模型把復(fù)雜的運(yùn)動過程變得更加簡單,使學(xué)生的認(rèn)識從感性升華到理性,進(jìn)一步加深對知識的理解和認(rèn)知。
如,一個雙線擺由兩根等長細(xì)線懸掛一只小球,如果兩條線和頂部的夾角為α,當(dāng)小球在平面內(nèi)做簡諧運(yùn)動時,那么,周期是多少呢?
本題中的雙線擺模型是高中生不熟悉的內(nèi)容,在思考時不妨把運(yùn)動轉(zhuǎn)化為一個單擺來進(jìn)行等效替代。那么,單擺的擺長為Lsinα。把雙線擺轉(zhuǎn)化為單擺,根據(jù)單擺公式來求得單擺周期,從而順利求出擺動周期。
五、實驗原理等效
實際上,高中力學(xué)實驗離不開等效思想,一旦離開可以說是“寸步難行”。如,在《力的測量》實驗中,教師運(yùn)用等效觀點(diǎn)來把測量得到的力來等效為彈力,將物體受到的重力可以轉(zhuǎn)換為平衡狀態(tài)下物體所受的支持力,借助于轉(zhuǎn)化等效過程,學(xué)生體會到等效思想,把握實驗的本質(zhì)。在《驗證動量守恒定律》實驗中,小球要從相同高度做平拋運(yùn)動,可以以水平射程來表示水平方向的速度,即,水平速度等效替代為水平射程,借助于等效思想,學(xué)生簡化了實驗過程,了解到本實驗原理,進(jìn)一步掌握教材內(nèi)容。
綜合來看,要想解決遇到的物理問題,模型的正確建立是重中之重。物理模型的建立有助于把具體問題抽象化,化復(fù)雜為簡單,正確解答物理問題。實踐證明,在進(jìn)行一段時間模型訓(xùn)練后,班級成績有所提升,學(xué)生遇到問題也能夠具備物理模型思想,從而正確解答物理試題。
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