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摘 要 在高中物理教学中,力学解题贯穿整个过程,熟悉并掌握力学解题对提高解题能力至关重要。
关键词 物理 力学 解题
一、高中物理力学的知识结构
力学从总体上可分为运动学和动力学两大部分,静力学只是运动学中当速度为零时的特殊情况。运动学所研究的是物体的运动状态,描述的物理现象是:物体的平衡、直线运动、曲线运动、振动和波、反冲运动、碰撞等。而动力学所研究的则是改变物体运动状态的原因。从力的角度考虑有牛顿运动定律、动量定理和动量守恒定律,从能的角度考虑,有动能定理和机械能守恒定律。学习力学的过程,就是不断分析运动现象与揭示运动本质的过程。充分认识到这一点,以便更好地将已学过的揭示本质的物理规律去分析和解决已学过的运动现象和尚未遇见的许多问题。
二、提高高中生物理力学解题能力的策略
1、认真审题,明确对象,联想图景,启动思维
认真审题就是要实现几个转换:
1)由个别向一般转换。所有的力学解题开始应对研究对象进行受力分析,代入运算时统一用力学的国际单位制(SI制),解题结束应对结果的合理性作出判断。
2)研究对象的实体向物理图景转换。宏观物体(大到天体),有做匀速运动的,也有做变速运动的;有个体,也有相关联的群体。要对题目给定的研究对象进行抽象思维,形成一定条件下清晰的物理图景。有趣的物理图景能够促进学生的注意转移,情感与图景贴近,达到情景结合,有助于学生思维的正常启动。
3)物理过程向物体的状态转化。在力学范畴内物体的运动状态有平衡状态(静止、匀速直线运动、匀速转动)和非平衡状态,物体处于何种状态由所受的合力和合力矩决定。
4)已知条件向解题目标转换。力学解题目标一般包括:画出研究对象的示意图,在图上进行受力分析(不能遗漏所受到的每一个力,也不能凭空增加力),物体在各个时刻的状态、位置、运用的物理规律、公式、要求的物理量等。
5)文字敘述向示意图形转换。在根据题意画出的图上标明受力情况(按重力、弹力、摩擦力顺序思考);某一时刻或某一位置的运动状态,也用符号标出。学生通过画图对物理图景有了直观了解,触景生情,增强了解题的信心。
2、掌握受力分析的技巧是提高解题能力的重要环节
力学部分常用的分析方法:整体法和隔离法。
整体法是从局部到全局的思维过程,是系统论中的整体原理在力学中的应用。它的优点是:通过整体法分析物理问题,可以弄清系统的整体受力情况,从整体上揭示事物的本质和变化规律,从而避开了中间环节的繁琐推算,能够灵活地解决问题。通常在分析这一整体对象之外的物体对整体的作用力(外力),不考虑整体内部之间的相互作用力(内力)时,用整体法。
隔离法就是把要分析的物体从相关的物体体系中隔离出来,作为研究对象,只分析该研究对象以外的物体对该对象的作用力,不考虑研究对象对其他物体的作用力。它的优点是:容易看清单个物体的受力情况,问题处理起来比较方便、简单,便于理解。在分析系统内各物体(或一个物体的各个部分)间的相互作用时用隔离法。
整体法和隔离法是力学部分常用的分析方法。可以先隔离再整体,也可以先整体再部分隔离。这就是整体法与隔离法的综合应用。
在力学中,解决力学问题时,往往遇到这样一类情况:题中被研究的对象不是单一的一个物体,而是互相关联的几个物体组成一个系统。解这一类问题,一般采用隔离法:即把各个物体隔离开来,分别作受力分析,再根据各自的受力情况和运动情况,应用牛顿运动定律和运动学公式,列式求解。但在这类问题中,往往单用隔离法很难求得结果,解决过程也十分繁复,甚至用隔离法解简直无从着手。这时,我们不妨试用整体法:即把整个系统当作一个整体作为研究对象进行受力分析,再列式求解。这样做,往往能使原来很难求解的问题简单化,无从着手的问题也迎刃而解。
3、设疑开拓,点拨解惑,触类旁通,深化思维
在力学解题中增强解题思维的自我调控意识是发展智力、培养能力、提高素质的必要条件。在力学解题全过程中有计划、有目标、由简到繁、循序渐近、反复多次地引导学生自己实践,是提高力学解题效益的充分条件,中学生力学习题难的心理障碍可以排除。每个人都有一种自我实现、获取承认、取得成功的愿望和需要。成功时,会情绪高昂、兴趣倍增;多次努力仍然失败时,就会产生畏难情绪,影响积极性。其实,中学生感到学物理难并不都是学生的智力问题,相比之下,非智力因素的影响更大。因此,给学生创造一个成功的机会,是提高学生学习情绪的一种有效方法。在教学中,可以结合教材和学生实际,设置教学内容的层次与梯度,适应学生的智力发展创设更多的条件让每个学生都能取得学习上的成功,使他们获得心理上的满足。例如,在设置课堂提问的内容与对象时,可根据不同的学生提出不同的问题,难的问题不应提问差生,以免他们由于答不出而处于尴尬的境地,从而产生自卑感。在布置作业时,要根据不同的班级、不同的学生布置不同层次的题目,使不同层次的学生都能获得成功的喜悦。在每单元授课完后,要认真进行单元归类复习,精心设计测试题,对于较难的题目在复习时可进行一些暗示,对差班甚至不惜“漏题”,使他们在复习时具有针对性,在测试时获得一定的成功,从而激发和巩固他们的学习兴趣。
4、题后要举一反三,归纳类型方法。
物理教材课本上的力学习题是教学大纲的最低要求,一些能力较强的学生从中获取了探求知识的方法,思维敏捷,能举一反三。一些能力较差的学生解题思维停滞单一,需要点拨才能展开。所以要培养他们通过对做完的题目进行拓展:通过对已经解完的题目再设疑→探究→解惑,让他们能举一反三,使思维进入新的层次。在力学解题中增强解题思维的自我调控意识是发展智力、培养能力、提高素质的必要条件。
关键词 物理 力学 解题
一、高中物理力学的知识结构
力学从总体上可分为运动学和动力学两大部分,静力学只是运动学中当速度为零时的特殊情况。运动学所研究的是物体的运动状态,描述的物理现象是:物体的平衡、直线运动、曲线运动、振动和波、反冲运动、碰撞等。而动力学所研究的则是改变物体运动状态的原因。从力的角度考虑有牛顿运动定律、动量定理和动量守恒定律,从能的角度考虑,有动能定理和机械能守恒定律。学习力学的过程,就是不断分析运动现象与揭示运动本质的过程。充分认识到这一点,以便更好地将已学过的揭示本质的物理规律去分析和解决已学过的运动现象和尚未遇见的许多问题。
二、提高高中生物理力学解题能力的策略
1、认真审题,明确对象,联想图景,启动思维
认真审题就是要实现几个转换:
1)由个别向一般转换。所有的力学解题开始应对研究对象进行受力分析,代入运算时统一用力学的国际单位制(SI制),解题结束应对结果的合理性作出判断。
2)研究对象的实体向物理图景转换。宏观物体(大到天体),有做匀速运动的,也有做变速运动的;有个体,也有相关联的群体。要对题目给定的研究对象进行抽象思维,形成一定条件下清晰的物理图景。有趣的物理图景能够促进学生的注意转移,情感与图景贴近,达到情景结合,有助于学生思维的正常启动。
3)物理过程向物体的状态转化。在力学范畴内物体的运动状态有平衡状态(静止、匀速直线运动、匀速转动)和非平衡状态,物体处于何种状态由所受的合力和合力矩决定。
4)已知条件向解题目标转换。力学解题目标一般包括:画出研究对象的示意图,在图上进行受力分析(不能遗漏所受到的每一个力,也不能凭空增加力),物体在各个时刻的状态、位置、运用的物理规律、公式、要求的物理量等。
5)文字敘述向示意图形转换。在根据题意画出的图上标明受力情况(按重力、弹力、摩擦力顺序思考);某一时刻或某一位置的运动状态,也用符号标出。学生通过画图对物理图景有了直观了解,触景生情,增强了解题的信心。
2、掌握受力分析的技巧是提高解题能力的重要环节
力学部分常用的分析方法:整体法和隔离法。
整体法是从局部到全局的思维过程,是系统论中的整体原理在力学中的应用。它的优点是:通过整体法分析物理问题,可以弄清系统的整体受力情况,从整体上揭示事物的本质和变化规律,从而避开了中间环节的繁琐推算,能够灵活地解决问题。通常在分析这一整体对象之外的物体对整体的作用力(外力),不考虑整体内部之间的相互作用力(内力)时,用整体法。
隔离法就是把要分析的物体从相关的物体体系中隔离出来,作为研究对象,只分析该研究对象以外的物体对该对象的作用力,不考虑研究对象对其他物体的作用力。它的优点是:容易看清单个物体的受力情况,问题处理起来比较方便、简单,便于理解。在分析系统内各物体(或一个物体的各个部分)间的相互作用时用隔离法。
整体法和隔离法是力学部分常用的分析方法。可以先隔离再整体,也可以先整体再部分隔离。这就是整体法与隔离法的综合应用。
在力学中,解决力学问题时,往往遇到这样一类情况:题中被研究的对象不是单一的一个物体,而是互相关联的几个物体组成一个系统。解这一类问题,一般采用隔离法:即把各个物体隔离开来,分别作受力分析,再根据各自的受力情况和运动情况,应用牛顿运动定律和运动学公式,列式求解。但在这类问题中,往往单用隔离法很难求得结果,解决过程也十分繁复,甚至用隔离法解简直无从着手。这时,我们不妨试用整体法:即把整个系统当作一个整体作为研究对象进行受力分析,再列式求解。这样做,往往能使原来很难求解的问题简单化,无从着手的问题也迎刃而解。
3、设疑开拓,点拨解惑,触类旁通,深化思维
在力学解题中增强解题思维的自我调控意识是发展智力、培养能力、提高素质的必要条件。在力学解题全过程中有计划、有目标、由简到繁、循序渐近、反复多次地引导学生自己实践,是提高力学解题效益的充分条件,中学生力学习题难的心理障碍可以排除。每个人都有一种自我实现、获取承认、取得成功的愿望和需要。成功时,会情绪高昂、兴趣倍增;多次努力仍然失败时,就会产生畏难情绪,影响积极性。其实,中学生感到学物理难并不都是学生的智力问题,相比之下,非智力因素的影响更大。因此,给学生创造一个成功的机会,是提高学生学习情绪的一种有效方法。在教学中,可以结合教材和学生实际,设置教学内容的层次与梯度,适应学生的智力发展创设更多的条件让每个学生都能取得学习上的成功,使他们获得心理上的满足。例如,在设置课堂提问的内容与对象时,可根据不同的学生提出不同的问题,难的问题不应提问差生,以免他们由于答不出而处于尴尬的境地,从而产生自卑感。在布置作业时,要根据不同的班级、不同的学生布置不同层次的题目,使不同层次的学生都能获得成功的喜悦。在每单元授课完后,要认真进行单元归类复习,精心设计测试题,对于较难的题目在复习时可进行一些暗示,对差班甚至不惜“漏题”,使他们在复习时具有针对性,在测试时获得一定的成功,从而激发和巩固他们的学习兴趣。
4、题后要举一反三,归纳类型方法。
物理教材课本上的力学习题是教学大纲的最低要求,一些能力较强的学生从中获取了探求知识的方法,思维敏捷,能举一反三。一些能力较差的学生解题思维停滞单一,需要点拨才能展开。所以要培养他们通过对做完的题目进行拓展:通过对已经解完的题目再设疑→探究→解惑,让他们能举一反三,使思维进入新的层次。在力学解题中增强解题思维的自我调控意识是发展智力、培养能力、提高素质的必要条件。