高中物理教學(xué)提升學(xué)生能力的兩個著力點[文檔資料]

高中物理教學(xué)提升學(xué)生能力的兩個著力點 本文檔格式為 WORD,感謝你的閱讀。 學(xué)生能力的培養(yǎng)和科學(xué)素養(yǎng)的提升是高中物理教學(xué)的一個重要目標(biāo) .高中學(xué)生感覺物理難學(xué)、物理習(xí)題難解 .為什么會這樣呢？如何提高學(xué)生解決物理問題的能力呢？本文結(jié)合具體的教學(xué)實踐，就該話題進行簡單的分析，望能有助于教學(xué)實踐 . 一、注重建模 抓物理問題的本質(zhì) 步入高中，和初中物理有很大的區(qū)別，物理 “ 模型 ”的提出讓我們對實際物理問題研究更具有辯證性和邏輯性 .物理模 型是在抓住主要因素、忽略次要因素的基礎(chǔ)上建立起來的，它能具體、形象、生動、深刻地反映事物的本質(zhì)和主流 .建立物理模型是一種科學(xué)的研究方法和思維方法，它的運用有助于學(xué)生思維品質(zhì)的提高，建立和正確使用物理模型可以提高學(xué)生理解和接受新知識的能力，使學(xué)生對物理本質(zhì)的理解更加細致深入，對物理問題的分析更加清晰明了 .同時，在不同的章節(jié)里模型又存在聯(lián)系 .例如，高中物理有很多運動的模型如：勻速直線運動、勻變速直線運動、勻速圓周運動、平拋運動、一般曲線運動等，而這些模型不僅存在于重力場中，在電場、磁場、或電磁感應(yīng)的章節(jié)中同樣存 在 .雖然運動模型的背景不同，甚至形式都有所不同，但是實質(zhì)上受力特點和運動規(guī)律是相同的，解題的思路和方法都是相通的 .下面以球壓彈簧模型為例進行分析 . 1物理模型 小球壓輕彈簧 例 1 如圖 1 所示，一輕質(zhì)彈簧豎直放在水平地面上，小球 A 由彈簧正上方某高度自由落下，與彈簧接觸后，開始壓縮彈簧，設(shè)此過程中彈簧始終服從胡克定律，那么小球在壓縮彈簧的過程中，以下說法中正確的是（） . A.小球加速度方向始終向上 B.小球加速度方向始終向下 C.小球加速度方向先向下后向上 D.小球加速度方向先向上后向下 本題將彈簧模型和變速直線運動相結(jié)合，分析各段小球的受力和彈簧形變的大小，由胡克定律可得彈力大小的變化，從而可知合力大小的變化，根據(jù)牛頓第二定律可以判斷加速度大小和方向的變化 .如圖 2 所示，設(shè) B 點為小球與彈簧的接觸點， C 點為重力與彈力平衡位置， D 點是運動的最低位置，對運動過程進行分析：從 A-B：自由落體；從 B-C 過程：小球和彈簧接觸后，小球受到重力和彈力，在這個過程中FNG，合力方向向上，加速度方向向上， FN-G=ma，隨著 FN的不斷增大，小球做加速度不斷增大的 減速運動一直至速度為0，到達最低點 D 點，加速度達到向上的最大值；所以正確答案選 C. 2原始物理問題 蹦極運動 例 2“ 蹦極 ” 是一項刺激的極限運動，運動員將一端固定的長彈性繩綁在踝關(guān)節(jié)處，從幾十米高處跳下 .在某次蹦極中，彈性繩彈力 F 的大小隨時間 t 的變化圖象如圖 3 所示，其中 t2、 t4 時刻圖線的斜率最大 .將蹦極過程近似為在豎直方向的運動，彈性繩中彈力與伸長量的關(guān)系遵循胡克定律，空氣阻力不計 .下列說法正確的是 (). A t1 t2 時間內(nèi)運動員處于超重狀態(tài) B t2 t4 時間 內(nèi)運動員的機械能先減少后增大 C t3時刻運動員的加速度為零 D t2時刻運動員具有向下的最大速度 本題是將蹦極模型和超重失重相結(jié)合，根據(jù) F-t 圖和運動特點，在 t1t2 過程中加速度方向向下不斷減小，處失重狀態(tài) .速度卻不斷增大，彈性繩形變量增大得越來越快，所以彈力 F 隨時間增大越來越快，當(dāng)彈力等于重力時，速度達到最大值， F 增大的最快，此時刻圖線的斜率最大 .之后由于做減速運動，所以 F 增大的越來越慢 .在 t2 t4 時間內(nèi)只有重力和彈力做功，所以運動員的機械能守恒 .排除 A、 C、 D，所以選 D. 上述兩個物理問題，雖然從形式上看不一樣，但是物理模型的本質(zhì)是相通的，運動的受力特點和解題的方法可以進行相 （ 2）習(xí)題課 進行課前調(diào)查，了解學(xué)生完成情況及存在的突出問題；對問題進行合理的歸類并找出問題的根源；分類講解，以點帶面；對突出問題進行鞏固落實 . 講評前：要認真評閱試卷；要對學(xué)生得失分情況進行統(tǒng)計匯總，確定講評重點；要定出補救措施，設(shè)計好針對訓(xùn)練題；要將試卷提前發(fā)給學(xué)生，要求學(xué)生初步訂正錯題，分析錯因 .講評時：應(yīng)詳略得當(dāng)，重點突出；善誘思維，積極思考；講評 后：鞏固成果；課后反思；課余個別輔導(dǎo)；考試后做一份答題板 . （ 3）實驗復(fù)習(xí)課 講清實驗原理、實驗?zāi)康摹⑿枰@得哪些數(shù)據(jù)，應(yīng)作哪些測量，選擇哪些儀器、操作過程中需要注意的事項、重視實驗數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)處理方法（平均值法和圖象法）、圖象的物理意義是什么？為什么采用 “ 化曲為直 ” ？ 實驗結(jié)論和誤差分析；加強實驗操作，提高動手能力；掌握設(shè)計實驗的思想的方法，提高創(chuàng)新能力；關(guān)注新課程，用探究性實驗培養(yǎng)科學(xué)教研能力 . 總之，高考物理測試強調(diào)的是基礎(chǔ)，考查的重點是能力和素質(zhì)，只要能在復(fù) 習(xí)備考中注意夯實基礎(chǔ)、聯(lián)系實際、重視實驗、培養(yǎng)能力，就一定能在高考中取得滿意的成績 . 互遷移 .形異質(zhì)同的運動模型在不同的情境當(dāng)中經(jīng)常出現(xiàn)，這就需要透過現(xiàn)象看本質(zhì)，抓住本質(zhì)的受力特點和運動特點，這樣就可以舉一反三，不再受題型變幻的制約了 . 二、注重作圖 抓解決問題的方法 作圖是分析物理問題的重要抓手，它能將復(fù)雜、抽象的思維過程轉(zhuǎn)化為簡單、直觀的形象過程，縮短解題時間，達到事半功倍的解題效果 .我們在物理教學(xué)過程中應(yīng)注重引導(dǎo)學(xué)生作圖 . 1示意圖 讓答案躍然于紙上 例 3 兩個物塊 A、 B 疊放在水平面上如圖 4 所示，現(xiàn)一水平拉力 F 作用于 A，已知 A、 B 沒有相對滑動，一起向右勻速運動 .試分析地面對 A 的摩擦力大小和方向， A 對 B 的摩擦力大小和方向？ 分析對于這個問題，地面對 A 的摩擦力，學(xué)生運用整體法和平衡很快可以得出正確的答案，地面對 A 的摩擦力大小 Ff=F,方向水平向左 .但是對于 A、 B 之間摩擦力的判斷，許多學(xué)生憑感覺想當(dāng)然很容易出現(xiàn)錯誤，那怎么辦呢？筆者認為可以要求學(xué)生將自己認為正確的受力圖畫出來，如圖 5、圖6 所示，從受力圖出發(fā)學(xué)生很容易發(fā)現(xiàn)問題，兩種情況 B 都會加速運 動與題意勻速運動相矛盾，所以 A 對 B 的摩擦力為 0，這樣問題自然解決 . 例 4 如圖 7 所示，一人 (質(zhì)量 m1=60 kg)，站在一個磅秤上，現(xiàn)在他用一輕繩跨過定滑輪提一重物（質(zhì)量 m2=5 kg），已知，該重物在拉力作用下以大小為 2 m/s2 的加速度勻加速上升，忽略一切摩擦，試計算此時磅秤的讀數(shù) (g=10 m/s2). 評析這是一道 “ 牛頓運動定律 ” 習(xí)題，要求是磅秤的讀數(shù)？這個讀數(shù)為人對磅秤的壓力，對磅秤進行受力分析的話，顯然缺少太多的未知量而無法求解，怎么辦呢？從牛頓第三定律出發(fā)， “ 人對磅秤的壓力 ” 與 “ 磅秤對人的支持力 ” 是作用 力和反作用力，因此可以將研究對象進行轉(zhuǎn)化，取人m1作為研究對象進行受力分析，受力分析如圖 8 甲所示，得到平衡式 N+F=m1g，從未知量分析，要想得到支持力 N，必須求繩子的拉力 F，很自然地過渡到對 m2的分析，受力分析圖如圖 8 乙所示，列出牛頓第二定律方程 F-m2g=m2a，兩式聯(lián)立就可以完成求解 .本題答案磅秤的讀數(shù)為 540 N. 在力學(xué)問題尤其是受力和運動過程的分析時，作示意圖能夠讓過程、答案清晰地呈現(xiàn) . 2函數(shù)圖象 理順物理量之間的聯(lián)系 物理學(xué)中通常會利用數(shù)學(xué)的函數(shù)圖象來表達物理的規(guī)律，這樣既省去了大量的文字描述，又直觀、簡潔 .如果學(xué)生不能將物理表達式和圖象相結(jié)合，解題時不知所以然，會出現(xiàn)很大的麻煩 . 例 5 小燈泡通電后其電流 I 隨所加電壓 U 變化的圖線如圖 9 所示， P 為圖線上一點， PN 為圖線的切線， PQ為 U 軸的垂線， PM 為 I 軸的垂線，則下列說法中正確的是 (). A.隨著所加電壓的增大，小燈泡的電阻增大 B.對應(yīng) P 點，小燈泡的電阻為 R U1I2 C.對應(yīng) P 點，小燈泡的電阻為 R U1I2-I1 D.對應(yīng) P 點，小燈泡的功率為圖中矩形 PQOM 所圍的面積 分析線性元件對應(yīng)的伏安特性曲線是斜直線，直線的斜率 K=I/U，物理意義是電阻的倒數(shù) .對于非線性元件來說，伏安特性曲線是曲線，任意一點對應(yīng)坐標(biāo)的比值 /U，是割線的斜率，而物理意義也是電阻的倒數(shù) .不是過該點切線的斜率，兩者有區(qū)別 .但任意一點對應(yīng)坐標(biāo)的乘積 P=UI 的物理意義是元件的實際功率，這個結(jié)論對兩種元件都適用 . 本題坐標(biāo)的比值等于電阻的倒數(shù)，隨著電壓的增加割線的斜率越來越小，電阻逐漸增大，所以 A 選項正確， B 選項正確 .因為是非線性元件，歐姆定律不在適用，所以切線的斜率不等于電阻的倒數(shù)， C 選項錯誤 .坐標(biāo)的乘積代表實際功率D 正確 .本題正確答案是 ABD 點評本題即為伏安特性曲線的數(shù)形結(jié)合考查，根據(jù) RU1I2，得出圖象上點的坐標(biāo)比值為電阻倒數(shù)，根據(jù) P=UI 得出圖象上點的坐標(biāo)的乘積為實際功率 . 除了分析函數(shù)圖象外，我們在教學(xué)過程中還可以引導(dǎo)學(xué)生自己通過做圖象來分析物理問題，實現(xiàn)解題能力的提升 . 例 6 一個物體做勻變速直線運動，已知在時間 t 內(nèi)通過的位移為 s，它在中間位置處的速度為 v1，在中間時刻時的速度 為 v2，則 v1和 v2的關(guān)系為 (). A.當(dāng)物體作勻加速直線運動時， v1v2 B.當(dāng)物體作勻減速直線運動時， v1v2 C.當(dāng)物體作勻加速直線運動時， v1v2 D.當(dāng)物體作勻減速直線運動時， v1v2 如果學(xué)生用公式法進行解析，要進行綜合分析，由勻變速直線運動的規(guī)律列關(guān)系式，再用數(shù)學(xué)知識求解，耗時長，而且容易出錯，如果