隨著高中物理新課程的實施,以及教學理念的進一步創新,我越發感覺到由于很多高中學生在學習物理時仍然沿用初中時學習物理的方法,因而分析物理問題時思維方式不能收放自如,趨于一定的保守性,以至于很難收到良好的學習效果。究其原因是由于高考的考綱在知識的廣度和深度上遠遠高于中考考綱的要求,以至于大部分的初中學生在初中畢業后還不具備學好高中物理的應有的技能和素質。
憑借幾年高中物理教學的經驗和對《高中物理課程標準》的理解,以及對當前高考試題的出題趨勢的分析,我就現行階段如何學好高中物理談幾點淺見。
一
學好高中物理,首先要學會翻譯物理語言。這里所說的物理語言指的是物理教材上的專業術語。如果能做到用自己的話準確表達物理語言,也就達到了理性認識問題的高度。
1.翻譯物理中的生活詞。所謂物理中的生活詞指的是生活中常用,但在具體的物理情景中的意思有異于生活中意思的詞。
(1)“輕”。常見的例題中有“輕質”和“輕放”。“輕質”意為著質量小,在物理中就忽略它,有時可認為重力為零,有時(特別是在分析連接體問題時)可以忽略質量;“輕放”意味著過程進行緩慢,在物理中就忽略其速度,認為物體的初速度為零。
(2)“慢”。說明過程用時較長,在物理中就認為過程中各個時刻均處于平衡狀態,即各個時刻合外力為零。
2.翻譯重點概念。這里所說的重點概念指的是《高中物理課程標準》上要求學生必須掌握的物理概念。如:質點——有質量的幾何點。仔細分析,就是物體的所有質量集中于物體中幾何上一個點的位置,這是現實生活中不存在的,是理想化的。既然將生活中本身存在形狀和體積的物體的質量看作集中于一點,說明物體本身的形狀和體積對問題影響小,才可能忽略次要因素,只抓主要矛盾。故質點可簡化為:(1)有質量的點;(2)條件:物理本身的形狀和體積對所研究的問題影響小或無影響。
3.翻譯重要規律。重要規律指教材的重要運動形式、定理、定律和重要結論。這是高考的重頭戲,要求學生必須熟練掌握并能靈活運用。
(1)重要運動形式就是典型的物理模型。同學們頭腦中必須清楚高中階段所學的各種物理模型。如:A.平拋物體運動——將物體以一定的水平初速度拋出,不考慮空氣的阻力,物體只在重力作用下所做的運動。B.自由落體運動——物體只在重力作用下從靜止開始的運動。
(2)定理和定律是處理物理問題非常重要的理論依據,是每年高考中的重點考查內容。如:機械能守恒定律——在只有重力做功的情況下,物體的動能和重力勢能發生相互轉化,但機械能的總量保持不變。
(3)重要的結論有的是教材上直接給出的,有的是根據理論推導出來的。這些結論或直接或間接地為我們解題提供了方便。應要求同學們熟練應用,同時也提醒同學們注意相應的條件。如:以加速度為a做勻變速直線運動的物體,在連續相等的時間T內的位移分別為S、S,其差值為一常量且為aT,即S-S=aT。
二
在翻譯的基礎上,將物理事實通過物理或數學手段類化成相應的物理模型,依據物理模型對應的物理規律求解。這是非常重要的物理思想,更是創新思想的體現,能充分考查學生學習物理的能力。
例1:光滑的斜面傾角為θ,斜面長為L,上端一小球沿水平方向以速度v拋出,如(圖1)所示。求小球滑到底端時,水平方向的位移多大?
分析:小球的運動事實是運動平面內的曲線運動,并非教材上的平拋運動和勻速圓周運動。小球受重力、斜面的支持力。其合外力平行于斜面向下,而初速度方向在水平方向上。合外力與初速度方向相垂直,滿足平拋運動的特征。所以該小球在運動平面內做類平拋運動,相應的物理模型就是平拋運動。
解答過程如下:
解:水平方向:s=vt①
豎直方向:L=at2②
由牛頓第二定律得:mgsinθ=ma③
由以上三式可得:s=v
三
物理學是以實驗為基礎的學科,與生活結合很緊密。這就要求同學們既要多做實驗,又要多思考、多留意生活中的物理現象,并將它與教材上相應的內容加以比較,得出相應的規律。這樣既加深對理論知識的認識,又可提高處理實際問題的能力。
一個質量為0.2kg的小球用細線吊在傾角為θ=53°的斜面頂端,如圖2所示。斜面靜止時,球緊靠在斜面上,線與斜面平面平行,不計摩擦。當斜面以a=10m/s的加速度向右做加速運動時,求線的拉力及斜面對小球的彈力。(取g=10m/s)
分析:生活中這類現象是有的。根據生活經驗知道,當物體同斜面一起向右加速運動過快時,線有從平面“飛”起的現象。當a=10m/s時是否“飛”了起來?將該問題推向臨界情況。
解:當小球與斜面接觸且無擠壓效果時,受力情況如圖所示:豎直向下是重力,平行于斜面向上的是拉力。故:mgcotθ=ma,即a=7.5m/s;而a=10m/s>7.5m/s,所以此時小球早“飛”起來了。故線對小球的拉力T=[(ma)+(mg)]=2.83N;斜面對小球的彈力N=0。
由以上例子可見,生活經驗有助于解決物理問題。當然我們所依據的生活經驗必須正確,不能依據生活中的假象。
以上三點學習物理的方法的前提是:1.必須有濃厚的學習物理的興趣。興趣是最好的老師,一旦學生對物理產生興趣,必然會全身心地投入其中學習,一定會有很好的收獲。2.必須有良好的學習物理的環境。這是學習應具備的外部條件,學生更應該努力創造。3.要有勤動腦、動手和動口的良好的學習習慣。多思考、多演練和多向同學和老師請教,將所出現的問題一一化解。