高中物理教学提升学生能力的两个着力点[文档资料]

高中物理教学提升学生能力的两个着力点 本文档格式为 WORD,感谢你的阅读。 学生能力的培养和科学素养的提升是高中物理教学的一个重要目标 .高中学生感觉物理难学、物理习题难解 .为什么会这样呢？如何提高学生解决物理问题的能力呢？本文结合具体的教学实践，就该话题进行简单的分析，望能有助于教学实践 . 一、注重建模 抓物理问题的本质 步入高中，和初中物理有很大的区别，物理 “ 模型 ”的提出让我们对实际物理问题研究更具有辩证性和逻辑性 .物理模 型是在抓住主要因素、忽略次要因素的基础上建立起来的，它能具体、形象、生动、深刻地反映事物的本质和主流 .建立物理模型是一种科学的研究方法和思维方法，它的运用有助于学生思维品质的提高，建立和正确使用物理模型可以提高学生理解和接受新知识的能力，使学生对物理本质的理解更加细致深入，对物理问题的分析更加清晰明了 .同时，在不同的章节里模型又存在联系 .例如，高中物理有很多运动的模型如：匀速直线运动、匀变速直线运动、匀速圆周运动、平抛运动、一般曲线运动等，而这些模型不仅存在于重力场中，在电场、磁场、或电磁感应的章节中同样存 在 .虽然运动模型的背景不同，甚至形式都有所不同，但是实质上受力特点和运动规律是相同的，解题的思路和方法都是相通的 .下面以球压弹簧模型为例进行分析 . 1物理模型 小球压轻弹簧 例 1 如图 1 所示，一轻质弹簧竖直放在水平地面上，小球 A 由弹簧正上方某高度自由落下，与弹簧接触后，开始压缩弹簧，设此过程中弹簧始终服从胡克定律，那么小球在压缩弹簧的过程中，以下说法中正确的是（） . A.小球加速度方向始终向上 B.小球加速度方向始终向下 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 本题将弹簧模型和变速直线运动相结合，分析各段小球的受力和弹簧形变的大小，由胡克定律可得弹力大小的变化，从而可知合力大小的变化，根据牛顿第二定律可以判断加速度大小和方向的变化 .如图 2 所示，设 B 点为小球与弹簧的接触点， C 点为重力与弹力平衡位置， D 点是运动的最低位置，对运动过程进行分析：从 A-B：自由落体；从 B-C 过程：小球和弹簧接触后，小球受到重力和弹力，在这个过程中FNG，合力方向向上，加速度方向向上， FN-G=ma，随着 FN的不断增大，小球做加速度不断增大的 减速运动一直至速度为0，到达最低点 D 点，加速度达到向上的最大值；所以正确答案选 C. 2原始物理问题 蹦极运动 例 2“ 蹦极 ” 是一项刺激的极限运动，运动员将一端固定的长弹性绳绑在踝关节处，从几十米高处跳下 .在某次蹦极中，弹性绳弹力 F 的大小随时间 t 的变化图象如图 3 所示，其中 t2、 t4 时刻图线的斜率最大 .将蹦极过程近似为在竖直方向的运动，弹性绳中弹力与伸长量的关系遵循胡克定律，空气阻力不计 .下列说法正确的是 (). A t1 t2 时间内运动员处于超重状态 B t2 t4 时间 内运动员的机械能先减少后增大 C t3时刻运动员的加速度为零 D t2时刻运动员具有向下的最大速度 本题是将蹦极模型和超重失重相结合，根据 F-t 图和运动特点，在 t1t2 过程中加速度方向向下不断减小，处失重状态 .速度却不断增大，弹性绳形变量增大得越来越快，所以弹力 F 随时间增大越来越快，当弹力等于重力时，速度达到最大值， F 增大的最快，此时刻图线的斜率最大 .之后由于做减速运动，所以 F 增大的越来越慢 .在 t2 t4 时间内只有重力和弹力做功，所以运动员的机械能守恒 .排除 A、 C、 D，所以选 D. 上述两个物理问题，虽然从形式上看不一样，但是物理模型的本质是相通的，运动的受力特点和解题的方法可以进行相 （ 2）习题课 进行课前调查，了解学生完成情况及存在的突出问题；对问题进行合理的归类并找出问题的根源；分类讲解，以点带面；对突出问题进行巩固落实 . 讲评前：要认真评阅试卷；要对学生得失分情况进行统计汇总，确定讲评重点；要定出补救措施，设计好针对训练题；要将试卷提前发给学生，要求学生初步订正错题，分析错因 .讲评时：应详略得当，重点突出；善诱思维，积极思考；讲评 后：巩固成果；课后反思；课余个别辅导；考试后做一份答题板 . （ 3）实验复习课 讲清实验原理、实验目的、需要获得哪些数据，应作哪些测量，选择哪些仪器、操作过程中需要注意的事项、重视实验数据分析和数据处理方法（平均值法和图象法）、图象的物理意义是什么？为什么采用 “ 化曲为直 ” ？ 实验结论和误差分析；加强实验操作，提高动手能力；掌握设计实验的思想的方法，提高创新能力；关注新课程，用探究性实验培养科学教研能力 . 总之，高考物理测试强调的是基础，考查的重点是能力和素质，只要能在复 习备考中注意夯实基础、联系实际、重视实验、培养能力，就一定能在高考中取得满意的成绩 . 互迁移 .形异质同的运动模型在不同的情境当中经常出现，这就需要透过现象看本质，抓住本质的受力特点和运动特点，这样就可以举一反三，不再受题型变幻的制约了 . 二、注重作图 抓解决问题的方法 作图是分析物理问题的重要抓手，它能将复杂、抽象的思维过程转化为简单、直观的形象过程，缩短解题时间，达到事半功倍的解题效果 .我们在物理教学过程中应注重引导学生作图 . 1示意图 让答案跃然于纸上 例 3 两个物块 A、 B 叠放在水平面上如图 4 所示，现一水平拉力 F 作用于 A，已知 A、 B 没有相对滑动，一起向右匀速运动 .试分析地面对 A 的摩擦力大小和方向， A 对 B 的摩擦力大小和方向？ 分析对于这个问题，地面对 A 的摩擦力，学生运用整体法和平衡很快可以得出正确的答案，地面对 A 的摩擦力大小 Ff=F,方向水平向左 .但是对于 A、 B 之间摩擦力的判断，许多学生凭感觉想当然很容易出现错误，那怎么办呢？笔者认为可以要求学生将自己认为正确的受力图画出来，如图 5、图6 所示，从受力图出发学生很容易发现问题，两种情况 B 都会加速运 动与题意匀速运动相矛盾，所以 A 对 B 的摩擦力为 0，这样问题自然解决 . 例 4 如图 7 所示，一人 (质量 m1=60 kg)，站在一个磅秤上，现在他用一轻绳跨过定滑轮提一重物（质量 m2=5 kg），已知，该重物在拉力作用下以大小为 2 m/s2 的加速度匀加速上升，忽略一切摩擦，试计算此时磅秤的读数 (g=10 m/s2). 评析这是一道 “ 牛顿运动定律 ” 习题，要求是磅秤的读数？这个读数为人对磅秤的压力，对磅秤进行受力分析的话，显然缺少太多的未知量而无法求解，怎么办呢？从牛顿第三定律出发， “ 人对磅秤的压力 ” 与 “ 磅秤对人的支持力 ” 是作用 力和反作用力，因此可以将研究对象进行转化，取人m1作为研究对象进行受力分析，受力分析如图 8 甲所示，得到平衡式 N+F=m1g，从未知量分析，要想得到支持力 N，必须求绳子的拉力 F，很自然地过渡到对 m2的分析，受力分析图如图 8 乙所示，列出牛顿第二定律方程 F-m2g=m2a，两式联立就可以完成求解 .本题答案磅秤的读数为 540 N. 在力学问题尤其是受力和运动过程的分析时，作示意图能够让过程、答案清晰地呈现 . 2函数图象 理顺物理量之间的联系 物理学中通常会利用数学的函数图象来表达物理的规律，这样既省去了大量的文字描述，又直观、简洁 .如果学生不能将物理表达式和图象相结合，解题时不知所以然，会出现很大的麻烦 . 例 5 小灯泡通电后其电流 I 随所加电压 U 变化的图线如图 9 所示， P 为图线上一点， PN 为图线的切线， PQ为 U 轴的垂线， PM 为 I 轴的垂线，则下列说法中正确的是 (). A.随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大 B.对应 P 点，小灯泡的电阻为 R U1I2 C.对应 P 点，小灯泡的电阻为 R U1I2-I1 D.对应 P 点，小灯泡的功率为图中矩形 PQOM 所围的面积 分析线性元件对应的伏安特性曲线是斜直线，直线的斜率 K=I/U，物理意义是电阻的倒数 .对于非线性元件来说，伏安特性曲线是曲线，任意一点对应坐标的比值 /U，是割线的斜率，而物理意义也是电阻的倒数 .不是过该点切线的斜率，两者有区别 .但任意一点对应坐标的乘积 P=UI 的物理意义是元件的实际功率，这个结论对两种元件都适用 . 本题坐标的比值等于电阻的倒数，随着电压的增加割线的斜率越来越小，电阻逐渐增大，所以 A 选项正确， B 选项正确 .因为是非线性元件，欧姆定律不在适用，所以切线的斜率不等于电阻的倒数， C 选项错误 .坐标的乘积代表实际功率D 正确 .本题正确答案是 ABD 点评本题即为伏安特性曲线的数形结合考查，根据 RU1I2，得出图象上点的坐标比值为电阻倒数，根据 P=UI 得出图象上点的坐标的乘积为实际功率 . 除了分析函数图象外，我们在教学过程中还可以引导学生自己通过做图象来分析物理问题，实现解题能力的提升 . 例 6 一个物体做匀变速直线运动，已知在时间 t 内通过的位移为 s，它在中间位置处的速度为 v1，在中间时刻时的速度 为 v2，则 v1和 v2的关系为 (). A.当物体作匀加速直线运动时， v1v2 B.当物体作匀减速直线运动时， v1v2 C.当物体作匀加速直线运动时， v1v2 D.当物体作匀减速直线运动时， v1v2 如果学生用公式法进行解析，要进行综合分析，由匀变速直线运动的规律列关系式，再用数学知识求解，耗时长，而且容易出错，如果