高中物理教学论文高中物理教学论文.pdf

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1、1 请给学生几个台阶 内容提要：因物理难学，许多学生感到能听懂，能看懂。但自己下手却错误百出，本文通过 自己教学中的实践，如果教师在分析有关问题时，尽可能从学生的角度来分析问题，即降低 分析问题的切入口，使学生随分析过程一个一个台阶往上走。通过几个例题， 通过类比使学 生从熟悉的模型来解决新颖的物理模型，通过特殊的路径或过程解决有关多解问题讨论方 法，通过图像法来降低难度。通过问题的关键分析呈现在学生面前，使学生逐步学会物理问 题的分析方法。 关键词：类比抽象变具体特殊运动图象法 学生进入高中后，很多人感到物理难学，常常是“一听就懂，一看就会，一做就错”。这就 是说： 听老师讲课能听懂，书上的

2、例题看得会，但自己解答问题时，往往束手无策或错误百 出。特别是高三学生，教师认为是容易题或中档题，但学生却认为是较难题，教师自己感到， 辛辛苦苦的进行教学，却得不到应有的效果，原因何在？可能最主要的责任者是教师，因为 学生分析问题的能力相对于教师要欠缺一些，教师在分析问题时没有充分按照学生的思考思 路，而是按照教师自己的思考方法分析给学生。再加上许多教学参考书只重视解题过程，而 没有把分析过程展现给学生，同时学生解题急于求成，所以出现上述现象。怎样才能避免这 种情况产生，教师在分析问题时，应由浅入深，由易到难，层层推出，步步深入，且把关键 的分析过程书写给学生，给学生几个台阶，让学生顺台阶而上

3、，减少难度，充分考虑学生的 能力水平，也许效果会更好。下面分别举例说明： 一由基本规律进行分析 例 1一个物体以初速 0 v 从A点开始在不光滑水平面上运动, 一个水平力作用在物体上，物 体运动轨迹为图1 中实线所示，图1 中B为轨迹上的一点， 虚线是过A、B两点并且与该轨道相切的直线，虚线和实线 将水平面划分为5 个区域， 则关于施力物体位置的判断，下面 说法中正确的是： 如果这个力是引力，则施力物体一定在区域 如果这个力是引力，则施力物体一定在区域 如果这个力是斥力，则施力物体一定在区域 如果这个力是斥力，则施力物体一定在区域 如果教师分析此题时，首先引导学生复习典型的曲线运动，即平抛运动

4、，在平抛运动中，物 体受到的合外力方向指向曲线弯曲的方向，而现在物体作曲线运动，与平抛相类似。 这时学 生通过对比很快得到A、C 为正确答案。通过本题分析，使学生明白许多物理题目是通过书 本的典型例题变化而来的，通过适当的类比可以降低难度. 二由类比法进行分析 例 2一带电量为 Q 的固定正点电荷在真空中形成的电场如图 2 所示，现有一质量为m，带电量为 q 的微粒在此点电荷附近 做周期为 T的匀速圆周运动，微粒重力不能忽略，求： 微粒的带电性质 2 微粒的轨迹所在平面及圆心 O 的位置 解： 本题关键在于建立一个全面的物理模型，使粒子在重力和库仑力的作用作匀速圆周运动， 通过分析题意， 发现

5、库仑力的大小肯定不能发生变化，因库仑力大小变化时，粒子不可能做 匀速圆周运动。 于是相同的物理模型油然而生，即与我们熟 悉的圆锥摆相类似，即圆锥摆中绳子的张力与库仑力相当。 画出微粒的运动轨迹，解答自然得到。 如图 3 所示， q 在重力和库仑力共同作用下作圆锥摆 运动。粒子必须带负电。微粒的轨迹为在 Q 下方一个水平 面内的圆， 设水平面与两点电荷连线的夹角为，两点电荷 之间的距离为 R，则： 2 sin kQq mg R 2 2 2 coscos kQq mR RT 则： 2 2 sin 4 gT hR 对一些新颖的题目，乍一看似乎无从下手，但通过对题意的分析，也许可以找到我们熟悉的 物理

6、模型与此类比，这不失为一种降低难度的一种方法。 三由抽象转化为具体 例 3、 侦察卫星在通过地球两极上空的圆形轨道上运动，它的运动轨道距离地面的高度为 h， 要使卫星在一天时间内将地面上赤道各处的情况全部都拍摄下来，卫星在通过赤道上空的卫 星摄像机至少要拍摄地面上赤道圆周的狐长是多少？设地球的半径为 R，地面处的重力加 速度为 g ，地球自转周期为 T 。 解析：这是一个中等难度的题目，对第一次接触到这类题目的学生，感到这个题目比较抽象， 思考方向应该从周期下手，但计算侦察卫星周期后，又不知如何与地球周期相联系，如果这 时教师将抽象转化为具体，相信有许多学生自己有能力解决这类问题。因侦察卫星的

7、周期远 小于地球的自转周期，如果在地球自转一个周期的时间内，侦查卫星转了2 周，则侦察卫星 摄像机至少拍摄地面上赤道的 1 2，如在地球自转一个周期内，侦查卫星转了 3 周，则摄像 机必须拍摄地面上赤道上圆周的 1 3 ，以此类推。 通过上面的抽象转化为具体的过程，学生们 纷纷作出如下计算，设侦查卫星的周期为 T , 则 3 对卫星 2 2 2 ()() GMm m Rh T Rh 在地面上 2 GMm mg R 则 2 RhRh T Rg 则拍摄地面上赤道圆周的弧长 2 24() RRhRh s T Tg T 从以上分析可知， 如果把一些抽象的物理过程转化具体的物理过程，可能会起事半功倍的效

8、 果，教师何乐而不为。 四由特殊运动情况找到问题的突破口 例 4、一个质量为 m带有电荷 q 的小物体，可在水平轨道 Ox 上运动， O端有一与轨道垂 直的固定墙，轨道处于匀强电场中，场强大小为 E, 方向沿Ox方向，如图 4 所示，小物体 从距离墙角 0 x 处以速度 0 v 从图示位置向左运动，运动时受到大小不变的摩擦力 f 作用，设 小物体与墙壁碰撞时不损失机械能，且电荷量保持不变，求：它停止运动前所通过的总路程 s。 某同学的解题过程如下：根据动能定理可得： 2 00 1 0 2 qExfsmv 上述解法正确吗？若你认为是正确的话，则解出其结 果；若你认为有问题的话，则请陈述所存在的问

9、题， 并列式解出你认为正确的结果。 解析：上述解法不完整，当 Eqf 时，物体最终停在墙角处，即由上述动能定理列方程， 得到 2 00 1 2 qExmv s f 当 Eqf ，这时需要对几种情况进行讨论，这时学生感到这道题目有一定难度，如何进行 讨论，且使学生容易接受，就必须先讨论特殊运动的路径。显然，当 Eqf 时，当m的位 移为 0 x 时且物体的速度为零时，这是一个最特殊的路径，由动能定理 4 2 000 1 0 2 Eqxfxmv 即当 2 00 0 1 2 Eqxmv f x 时， 0 sx 当 2 00 0 1 2 Eqxmv f x 时，物体在没有到达墙之前即停止运动，由动能定

10、理可得： 2 0 1 0 2 Eqsfsmv 2 0 1 2 mv s fEq 当 2 00 0 1 2 Eqxmv Eqf x 时，物体与墙碰撞后再向 x轴正向运动一段距离后速度为零， 由动能定理得： 2 00 1 (2)0 2 Eqxsfsmv 2 00 1 2 2 Eq xmv s fEq 从上述例题分析可知，一般要讨论的题目均有一定难度，学生往往讨论不完整，而根据现在 高考的趋势来看，因高考中经常出现开放式问题，而需要讨论的题目同样属于开放式题目。 而解决这种问题的切入口往往就是找特殊点或特殊过程，通过特殊再到一般确实是降低难度 的一种方法。 五由图象法分析相对运动 例 5：一颗速度较

11、大的子弹，水平击穿原来静止在光滑水平面上的木块，设木块对子弹的阻 力恒定，则当子弹入射速度增大时，下列说法正确的是： A、木块获得的动能变大 B、木块获得的动能变小 C、子弹穿过木块的时间变长 D、子弹穿过木块的时间变短 解析：子弹以初速 0 v 穿透木块的过程中，子弹木块在 水平方向均受到恒力作用，子弹作匀减速运动，木块 作匀加速运动，子弹、木块运动 vt 图象如图中的实 2 00 0 1 2 Eqxmv f x 5 线所示，图中 OA 、 0 v B 分别表示子弹穿过木块过程中木块、子弹的运动图象，而图中梯形 0 OABv 的面积为子弹相对于木块的位移即木块长 l ，当子弹入射速度增大为

12、0 v 时，子弹、 木块的运动图象使如图中虚线所示，梯形 0 OABv 的面积仍等于子弹相对于木块的位移即木 块的长度 l ， 故梯形 0 OABv 与梯形 0 OABv 的面积相等， 由图可知， 当子弹入射速度增加时， 木块获得的动能变小，子弹穿过木块的时间变短，所以本题的正确答案为 B、D. 从上述分析可知，当物体作匀变速直线运动，且两个物体作相对运动时，利用运动图象进行 分析和计算， 可以减少学生的计算过程，只要教师在平时的教学中多加以引导，相信经过一 定时间训练后，学生会感到用图象分析有关问题会降低分析的难度。 六由书写分析过程呈现解题方法 例 6、如图所示，水平的平行虚线间距 50d

13、cm，其间有 1.0BT 的匀强磁场。一个正方形线圈边长为 10lcm， 线圈质量 100mg ， ，开始时， 线圈的下边缘到磁场上边缘 的距离 80hcm ，将线圈由静止释放，其下边缘刚进入磁 场和刚穿出磁场时的速度相等，取 210 m g s ，求： 线圈进入磁场过程中产生的电热 Q 。 线圈下边缘穿越磁场过程中的最小速度 v； 解析：当正方形线圈的上边进入磁场后，由于整个线圈在磁 场中，磁通量没有发生变化，直到线圈下边缘离开磁场，即 图中 3 位置到 4 位置线圈只受重力作用作加速运动，但线圈 下边缘刚进入磁场和穿出磁场时的速度相等，所以当线圈下 边缘刚进入磁场到上边缘进入磁场过程中，线

14、圈必作减速运 动且当下边缘刚进入磁场时速度为最小。 线圈从开始运动到下边缘刚好进入磁场，这时线圈速度为 0 v ，由机械能守恒定律得： 2 0 1 2 mghmv 0 22 100.84 mm vgh ss 线框从上边缘刚进入磁场到下边缘刚好离开磁场，由动能定理得： 22 0 11 () 22 mg dlmvmv 22 0 11 () 22 mvmvmg dl 6 ()mghmg dl 22 ()vghg dl 2 100.82 10(0.50.1) m s 22 m s （1）由上述分析可知，当线圈从下边缘进入磁场到上边缘进入磁场产生电热，且从下边缘 离开磁场到上边缘离开磁场也要产生磁场，由

15、对称性可知， 这两个过程产生的电热相等，对 线圈从下边缘进入磁场到上边缘进入磁场，由动能定理得： 22 0 11 22 mglWmvmv 安 2QW安 22 0 2mghmvmv (20.1 100.10.1 80.1 16) J 1J （2）由上述分析可得线框穿越磁场的最小速度为 2 2 m s。 由以上解析可知，上述分析过程比列方程更重要，教师在平时教学中应重视过程分析，且把 重要的分析过程用书面表达给学生，而不是一讲了之，如果教师经常把分析过程呈现在学生 面前，这对提高学生的分析能力应该大有帮助。 从以上例题可知，如果教师在平时的教学中，重视物理过程的分析，重视过程分析的书写， 同时充分考虑学生的理解程度，通过类比，总结，反思等方法，不断提高学生分析问题的能 力，提高学生学习物理的信心，使学生在高考中取得满意的成绩。