第一篇:如何做好高中物理教學(xué)中力學(xué)的生活化教學(xué)
如何做好高中物理教學(xué)中力學(xué)的生活化教學(xué)
【摘要】物理是一門自然科學(xué),物理學(xué)科是高中學(xué)生所必修的科目之一,不但關(guān)系著學(xué)生的未來升學(xué)發(fā)展,更影響著學(xué)生的綜合素質(zhì)與能力。物理源于生活,高中物理所研究的內(nèi)容和方向也與人類的現(xiàn)實(shí)生活息息相關(guān),因此若想提高物理教學(xué)效果,就必須要擺脫傳統(tǒng)教學(xué)思想和教學(xué)模式的束縛,積極將物理知識與生活實(shí)際相聯(lián)系,重在培養(yǎng)學(xué)生對物理知識的實(shí)踐應(yīng)用能力。本文主要以高中物理教學(xué)中的力學(xué)教學(xué)為例,探討了如何做好物理生活化教學(xué)。
【關(guān)鍵詞】高中物理 物理教學(xué) 力學(xué) 生活化教學(xué)
【中圖分類號】G633.7 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089(2016)04-0156-02
近年來,隨著教育改革的不斷深入,物理教學(xué)越來越趨于生活化。與其他科目相比,物理是一門比較復(fù)雜和艱澀難懂的課程,物理的學(xué)習(xí)對學(xué)生的思維能力、邏輯能力及分析能力等要求較高。據(jù)調(diào)查顯示,大部分高中學(xué)生都覺得物理學(xué)起來非常困難,所以教師必須要找到有效的方法來簡化高中物理知識的難度,幫助學(xué)生更加容易地理解知識。在這方面,采用生活化教學(xué)模式是一種很好的選擇。以下筆者就以高中物理教學(xué)中的力學(xué)教學(xué)為例,探討如何做好物理生活化教學(xué)。
一、利用現(xiàn)實(shí)生活情景,幫助學(xué)生理解知識
物理是一門與人們的現(xiàn)實(shí)生活息息相關(guān)的科學(xué),無論是在日常生活和工作中,還是在軍事和工業(yè)領(lǐng)域,都需要運(yùn)用到物理知識。不過,物理也是一門知識比較抽象化的學(xué)科,高中物理知識大多艱澀難懂,導(dǎo)致學(xué)生學(xué)起來非常吃力,成績難以提升。對此,教師必須要采用一種更加直觀和簡單易懂的方式來給學(xué)生講授物理概念,例如在教學(xué)過程中利用現(xiàn)實(shí)生活情境來幫助學(xué)生理解知識。生活中處處都可見到物理現(xiàn)象,在這方面,教師不難找到有用的情境引入課堂。以力學(xué)教學(xué)為例,教師可以在課堂一開始先利用常見的生活情況對學(xué)生提問:假設(shè)在你前面有一塊很重的石頭,你們誰都無法搬得動這塊石頭,但是如果拿一根長鐵鍬來撬這塊石頭,就會很容易將它撬起來,請問這是什么原因呢?再如,可以拿學(xué)生在現(xiàn)實(shí)生活中幾乎天天都發(fā)生的上下樓梯現(xiàn)象進(jìn)行提問:同樣一個(gè)樓梯,為什么你在上樓梯時(shí)會覺得很累、氣喘吁吁,而在下樓梯時(shí)卻覺得很輕松呢?以上這些都是學(xué)生所經(jīng)常碰見的、具有深刻體會的現(xiàn)象,比起直接給學(xué)生講述課本中的力學(xué)概念,不如先以這些常見現(xiàn)象為入手點(diǎn),讓學(xué)生通過對這些現(xiàn)象的體會而逐漸理解知識,從而既吸引學(xué)生的思考興趣和情感共鳴,又達(dá)到提高教學(xué)效果的目的。
二、培養(yǎng)學(xué)生的問題意識,促進(jìn)師生之間交流
生活化的教學(xué)可以促進(jìn)學(xué)生更好地理解知識,但在此基礎(chǔ)上,教師還要注重培養(yǎng)學(xué)生的問題意識,使學(xué)生能夠在日常生活中主動發(fā)現(xiàn)問題并進(jìn)行思考。以力學(xué)教學(xué)為例,在給學(xué)生講述力的分解時(shí),教師可以引導(dǎo)學(xué)生思考一些生活中常見的問題:水為什么永遠(yuǎn)都是從高處往低處流呢?過山車為什么要設(shè)計(jì)成盤旋形狀呢?提出這些問題之后,教師可以先讓學(xué)生分組進(jìn)行自主討論,并在學(xué)生討論的過程中進(jìn)行巡視,時(shí)常與各個(gè)小組的學(xué)生進(jìn)行交流,從而既了解學(xué)生的想法、考察學(xué)生的能力,又增進(jìn)師生感情。當(dāng)學(xué)生討論完畢后,教師可以讓每個(gè)小組都派一名代表來總結(jié)自己小組所討論出來的結(jié)果,最后再讓學(xué)生互相進(jìn)行評價(jià)。通過這樣的方式,不但可以教會學(xué)生物理知識,同時(shí)還能夠培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力。
三、舉例名人事例和科技報(bào)道,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情
由于高中物理知識難度較大,所以大多數(shù)學(xué)生都對該課程提不起學(xué)習(xí)熱情,這極大地抑制了教學(xué)工作的有效開展。因此,若想提高高中物理教學(xué)效率,首先必須要激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。在這方面,教師可以通過舉例名人事例和科技報(bào)道來感染學(xué)生,使學(xué)生們感受到物理學(xué)家們?yōu)榭茖W(xué)獻(xiàn)身的精神以及國家科學(xué)技術(shù)日益強(qiáng)盛所帶來的好處,從而增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的動力,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。
四、加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)生活化,培養(yǎng)學(xué)生的知識應(yīng)用能力
實(shí)驗(yàn)教學(xué)是物理教學(xué)的重點(diǎn)內(nèi)容之一,更是提高學(xué)生對物理知識的理解和認(rèn)知能力的重要方式。通過實(shí)驗(yàn)教學(xué),可以將抽象的物理知識和概念轉(zhuǎn)化為具體形象的實(shí)驗(yàn)效果,從而在鍛煉學(xué)生動手能力的同時(shí)也訓(xùn)練學(xué)生的觀察能力。提到“實(shí)驗(yàn)”兩字,很多人都會覺得很復(fù)雜,但其實(shí)物理實(shí)驗(yàn)不僅僅指那些非常復(fù)雜的實(shí)驗(yàn),有些實(shí)驗(yàn)是非常生活化、簡單易行的,例如在力學(xué)的教學(xué)中,教師可以讓學(xué)生做一個(gè)簡易的彈簧秤,然后利用彈簧秤來做實(shí)驗(yàn)了解胡克定律。另外還有一些實(shí)驗(yàn)是在生活中處處得見的,不必讓學(xué)生親自嘗試,只需要收集生活數(shù)據(jù)即可。例如關(guān)于剎車與剎車距離的實(shí)驗(yàn),可以讓學(xué)生收集一些這方面的數(shù)據(jù),然后利用數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和討論。通過生活化的實(shí)驗(yàn)教學(xué),可以有效改善傳統(tǒng)教學(xué)“死讀書、讀死書”的弊端,從而達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生的知識應(yīng)用能力的目的。
綜上所述,物理源于生活,物理的教學(xué)也要生活化。在高中物理教學(xué)中,教師應(yīng)當(dāng)積極利用生活中有關(guān)物理的情境和現(xiàn)象,幫助學(xué)生理解知識,培養(yǎng)學(xué)生的問題意識,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情以及培養(yǎng)學(xué)生的知識應(yīng)用能力。
參考文獻(xiàn):
[1]沈化旺.淺談如何做好高中物理力學(xué)的生活化教學(xué)[J].讀與寫(教育教學(xué)刊),2015,11:164.[2]張惠愛.試論高中物理力學(xué)知識的生活化教學(xué)[J].現(xiàn)代閱讀(教育版),2013,02:258.作者簡介:
鄭曉宏,男,漢族,甘肅古浪人,湖北省宜昌市五峰縣高級中學(xué)物理教師。
第二篇:如何讓高中物理教學(xué)生活化
如何讓高中物理教學(xué)生活化
【摘 要】新課程標(biāo)準(zhǔn)下的物理教育必須從學(xué)生實(shí)際出發(fā),激發(fā)他們的興趣。本文從分析現(xiàn)行教學(xué)的問題入手,在教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)舉例、實(shí)驗(yàn)選材及教學(xué)方式幾方面提出了“讓教學(xué)要回歸生活”的看法,并在教學(xué)過程中做了一些嘗試。
【關(guān)鍵詞】物理新課程;回歸;生活
新的物理課程標(biāo)準(zhǔn)中指出“:高中物理課程的總目標(biāo)是讓學(xué)生學(xué)習(xí)終生發(fā)展必備的物理基礎(chǔ)知識和技能,了解這些知識與技能在生活、生產(chǎn)中的應(yīng)用,學(xué)習(xí)科學(xué)探究方法,能運(yùn)用物理知識和科學(xué)探究方法解決一些問題??”
一、存在的問題
現(xiàn)行的課堂教學(xué)設(shè)計(jì)是否符合這一目標(biāo)呢?大家知道,要想被評上優(yōu)質(zhì)課,既要有引人入勝的開場,又要有高潮迭起的中場,還要有畫龍點(diǎn)睛的落幕,教學(xué)過程則要反復(fù)推敲揣摩,什么時(shí)候提問,多少時(shí)間討論,怎樣設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),如何回答問題等,做到絲絲入扣、無微不至。而往往忽略了最重要的一環(huán)“備學(xué)生”。試問:這種“華而不實(shí)”的物理課是新課程改革下所需要嗎?
有篇報(bào)紙報(bào)道了國外這樣一節(jié)生物課:蚯蚓。上課從學(xué)生捉蚯蚓開始的,把蚯蚓掉在地上,教室里一片亂哄哄的。事后有人問這位教師,你為什么要讓他們?nèi)プ津球灸?這位教師說:“如果這節(jié)課下來,學(xué)生連蚯蚓也不會捉,那我講它有多少實(shí)際意義呢?”
教學(xué)不必一味追求“教學(xué)目標(biāo)是否明確”,“教學(xué)任務(wù)是否落實(shí)”,“課堂板書是否美觀”等表面的東西,只要教學(xué)能從學(xué)生實(shí)際出發(fā),以學(xué)生的發(fā)展為本,就無須面面懼到,哪怕教學(xué)任務(wù)沒有落實(shí)又有何妨呢?
二、探索
⑴教學(xué)設(shè)計(jì):來源于實(shí)際
明代教育學(xué)家陳獻(xiàn)章指出:“學(xué)貴有疑。小疑則小進(jìn),大疑則大進(jìn)。疑者覺悟之機(jī)也,一番覺悟,一番長進(jìn)?!本C觀物理學(xué)的發(fā)展史,質(zhì)疑就是推動科學(xué)發(fā)展的原動力。奧斯特發(fā)現(xiàn)了通電導(dǎo)線旁邊的小磁針發(fā)生了“異動”從而提出了電流的磁效應(yīng);開普勒發(fā)現(xiàn)了與第谷觀測數(shù)據(jù)有不可容忍的8’誤差從而提出了行星運(yùn)動三定律;盧瑟福發(fā)現(xiàn)了α粒子散射的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象從而提出了原子的核式結(jié)構(gòu)問題等等。
在《勻速圓周運(yùn)動的實(shí)例分析》教學(xué)中,我問學(xué)生:“在我們美麗的校園里,有許多橋,有石橋,有木橋,有平板橋,還有圓拱橋,為什么圓拱橋要造成圓拱狀?”好多學(xué)生各抒己見,大致有兩種觀點(diǎn):一是為了美觀,圓拱狀和水面的倒影渾然一體,像一輪圓月;二是為了堅(jiān)固,拱起來可以承受更大的力。當(dāng)我說還有一個(gè)最重要的原因時(shí),學(xué)生都想不出來。進(jìn)行了受力分析后,學(xué)生們像發(fā)現(xiàn)新大陸似的, “車在拱橋上以一定速度行駛時(shí),對橋面竟沒有壓力,這橋真神奇”,“老師,那么古人設(shè)計(jì)出拱形的趙州橋,他們知道這原因嗎?”等等,這節(jié)課就在學(xué)生的驚噓聲中結(jié)束了。當(dāng)然有些問題我們可能一時(shí)無法給他們解釋清楚,但我覺得學(xué)生是真正做了學(xué)習(xí)的主人,帶著問題主動參與我的教學(xué)中來,教和學(xué)結(jié)合在了一起,師生一起探討、研究,雖然教學(xué)次序亂了些,調(diào)控起來難了些,有時(shí)甚至得不出結(jié)果,但學(xué)生學(xué)得很投入,樂于接受。因?yàn)樗麄冋f這樣的課更切合實(shí)際,更貼近生活,使他們覺得原來知識就在身邊,并不是遙不可及的。
⑵選材:來源于生活
把教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生的生活聯(lián)系起來,有利于激發(fā)學(xué)生的激情,將知識與應(yīng)用相結(jié)合,能使學(xué)生獲得一個(gè)更寬廣的視野,這些都是新課程目標(biāo)所強(qiáng)調(diào)的。如在《自由落體運(yùn)動》教學(xué)中,我就現(xiàn)場向?qū)W生要了一張紙,來演示自由落體運(yùn)動的所有實(shí)驗(yàn):白紙和粉筆同時(shí)下落,粉筆先落地,就得出“越重落的越快”的結(jié)論,對嗎?再將這張白紙一撕為二,一半扭成團(tuán),一半攤開再一起下落,然后讓學(xué)生解釋看到的現(xiàn)象,最后出示“牛頓管”來驗(yàn)證;這樣許多學(xué)生都糾正了原先 “越重落得越快” 的錯(cuò)誤觀點(diǎn);另外,可以利用吸管來演示加速度的方向;用一個(gè)可樂瓶來研究超重和失重現(xiàn)象;用筷子放在水中研究光的折射等等,這樣就把物理和生活的距離拉近了,充分調(diào)動了學(xué)生的積極性。
⑶教學(xué)方式:回歸生活
打破封閉的教學(xué)環(huán)境,鼓勵(lì)學(xué)生走出教室,走出學(xué)校,走進(jìn)生活,走進(jìn)大自然,到與自己所探究的知識有關(guān)的環(huán)境中去,而教師以合作伙伴的角色走到學(xué)生中去,共同研究問題。這正體現(xiàn)了新課程的綜合化趨勢。
例如近年全國出現(xiàn)了不同程度的電力緊張局面,拉閘限電現(xiàn)象常常發(fā)生,教師可以利用這一契機(jī),大膽鼓勵(lì)學(xué)生到各街道、工廠、企業(yè)等地調(diào)查研究,了解實(shí)際用電情況,帶學(xué)生到發(fā)電站、變電所了解電的產(chǎn)生、傳輸?shù)入妼W(xué)知識,尋找解決緊張用電局面的方案和措施,把學(xué)到的物理知識運(yùn)用到實(shí)際中,并在親身實(shí)踐中去學(xué)習(xí)。這樣,把學(xué)生放到開放性的環(huán)境中去學(xué)習(xí),而不拘泥于條條框框,充分體現(xiàn)了學(xué)習(xí)的主動性與靈活性,使學(xué)生感到物理知識無處不在,無時(shí)不在,物理知識與生活是你中有我,我中有你的統(tǒng)一體,既培養(yǎng)了興趣又開拓了眼界。
參考文獻(xiàn):
《課程改革的實(shí)施與建議》、《新課程的教學(xué)方法選擇》/張萬興等――北京:中央民族大學(xué)出版社 2004年
《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)解讀》/《走進(jìn)新課程》叢書編委會――武漢:湖北教育出版社 2004年
(作者單位:河北省大名縣第一中學(xué))
第三篇:高中物理生活化教學(xué)初探
高中物理生活化教學(xué)初探
摘要:在高中物理的學(xué)習(xí)中,面對抽象的物理知識學(xué)生通常都是利用想象的方法來進(jìn)行,這種方法不能夠進(jìn)一步的了解物理知識,也不能夠合理的運(yùn)用物理知識,學(xué)生在這樣的教學(xué)方法下不能夠提升自身的學(xué)習(xí)興趣,降低了學(xué)習(xí)效率。所以,教師要將物理教學(xué)與生活實(shí)際聯(lián)系起來,這樣不僅可以加深學(xué)生的記憶,還能夠?qū)W(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與主動性激發(fā)出來,學(xué)生才能夠更加喜歡物理學(xué)習(xí),在提升學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量的同時(shí)提升課堂的教學(xué)效率。
關(guān)鍵詞:高中物理
生活化教學(xué)
對于物理學(xué)科的學(xué)習(xí),其主要的知識都是來自于生活,所以如何將物理知識與生活實(shí)際聯(lián)系到一起是學(xué)好這門學(xué)科的主要環(huán)節(jié),高中物理對于學(xué)生來說是一門基礎(chǔ)自然學(xué)科,其中的知識來源更是與生活密不可分,所以在高中物理課堂上,利用生活化的教學(xué)方式對學(xué)生進(jìn)行教學(xué),不僅能夠營造出輕松的生活化學(xué)習(xí)環(huán)境,還能夠調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,引導(dǎo)學(xué)生在生活中利用物理知識,提高學(xué)生的問題分析以及解決能力。
一、生活化教學(xué)方式主要有哪些特征
要想在課堂上營造生活化的教學(xué)氛圍,教師在平時(shí)的教學(xué)過程中就要將知識與生活進(jìn)行有機(jī)結(jié)合,將抽象的知識闡述為生動具體的現(xiàn)實(shí)知識,這樣才能夠解決物理學(xué)科上的重點(diǎn)難點(diǎn)問題。學(xué)生在這樣的一個(gè)環(huán)境下還能夠提升自身的學(xué)習(xí)積極性以及主動性。教師在進(jìn)行生活化教學(xué)時(shí),一定要將自身對知識生活化的敏感度提升,利用教師創(chuàng)設(shè)的學(xué)習(xí)情境盡量將知識生活化。對于生活化教學(xué)來說,他主要有兩方面特征,第一方面就是要引導(dǎo)學(xué)生在生活中多多積累經(jīng)驗(yàn)以及生活經(jīng)歷,另一方面就是要有機(jī)的結(jié)合現(xiàn)實(shí)生活以及未來的生活。高中物理知識一般都來源于自然生活,因此在生活中很多的物理原理以及物理定律都能夠被輕易發(fā)現(xiàn)和總結(jié)。所以學(xué)生在生活中進(jìn)一步觀察一些物理現(xiàn)象,然后聯(lián)想起物理知識,這樣學(xué)生不僅加強(qiáng)了對物理知識的記憶,還能夠在生活中得到相應(yīng)的物理學(xué)習(xí)資源,在今后的物理學(xué)習(xí)中獲得一定的基礎(chǔ)。除此之外,學(xué)生還可以通過學(xué)到的物理知識解決生活中遇到的一些難題,這樣也可以達(dá)到學(xué)以致用的效果。
二、如何實(shí)現(xiàn)高中物理生活化教學(xué)
在課堂上植入生活化能夠進(jìn)一步加速高中物理生活化教學(xué),這就需要教師擁有足夠的能力和經(jīng)驗(yàn),所以,作為一名高中物理教師,就要充分的發(fā)揮自身的創(chuàng)造能力,利用情境來實(shí)現(xiàn)生活及物理教學(xué)的有效結(jié)合,給學(xué)生自主思考的機(jī)會并給予學(xué)生積極的鼓勵(lì),讓他們投入到課堂中去,這樣學(xué)生才能夠更好的學(xué)好物理。例如,教師向?qū)W生教授“離心運(yùn)動”內(nèi)容時(shí),可以向?qū)W生舉例生活中洗衣機(jī)的運(yùn)作原理,讓學(xué)生仔細(xì)觀察洗衣機(jī)的脫水桶,從而直觀的理解離心運(yùn)動的教學(xué)內(nèi)容,使學(xué)生更加真實(shí)地體會到離心運(yùn)動這一知識在生活中的運(yùn)用,這樣高中物理知識就更加向著生活化的方向轉(zhuǎn)化,高中物理的生活化教學(xué)方式也能夠更好地開展。
1.將生活化的問題作為課堂的主導(dǎo)教學(xué)
對于高中物理教學(xué)來說,利用生活現(xiàn)象作為物理教學(xué)的切入點(diǎn)是能夠?qū)W好物理的最佳途徑。物理教師設(shè)置生活化的問題讓學(xué)生進(jìn)行思考,不僅能夠在課堂上建立一種主動思考探討的課堂氛圍,還能夠在自身熟悉的環(huán)境中適應(yīng)新知識的了解,學(xué)生也能夠在課堂教學(xué)中得到相應(yīng)的鼓勵(lì),這樣才能夠形成相應(yīng)的有效參與教學(xué)模式。例如,在高中物理《彈力》的教學(xué)時(shí),教師可以請兩位同學(xué)到講臺上去,教師為學(xué)生提供一個(gè)橡皮筋,讓兩個(gè)學(xué)生捏住橡皮筋的兩端,然后向兩邊拉,這樣學(xué)生就能夠體會到一個(gè)與自己所拉方向相反的力,這樣的力就是“彈力”,學(xué)生在進(jìn)行這個(gè)試驗(yàn)時(shí),能夠切身的感受到彈力的存在,這時(shí),教師就要向?qū)W生提出問題,彈力是怎樣產(chǎn)生的?讓學(xué)生進(jìn)行相應(yīng)的思考,在思考環(huán)節(jié)結(jié)束后教師還要要求學(xué)生列舉出生活中其他有關(guān)彈力原理的現(xiàn)象,并能夠在這樣的舉例過程中將“物理中力的作用是相互的”這一知識講述出來,學(xué)生在生活中能夠運(yùn)用“彈力”的知識解釋一些現(xiàn)象,在教師的引導(dǎo)以及整理中使得“彈力”這一知識點(diǎn)更加生動簡單的展現(xiàn)在學(xué)生的面前,學(xué)生也能更好的理解和應(yīng)用,這樣學(xué)生才能夠調(diào)動積極性以及自主學(xué)習(xí)能力。
2.設(shè)計(jì)生活化的練習(xí)題
在高中物理的生活化教學(xué)當(dāng)中,不僅僅要在課堂上引入生活化,還要在課堂練習(xí)題上體現(xiàn)生活化,學(xué)生在生活中學(xué)會發(fā)現(xiàn)問題并及時(shí)的分析和解決問題,這樣才能夠真正的提升自身的學(xué)習(xí)能力,擺脫以往的生搬硬套的物理學(xué)習(xí)模式。在現(xiàn)今的高中物理學(xué)習(xí)中,教師要學(xué)會采用新的物理學(xué)習(xí)方法,引入一些自主的小實(shí)驗(yàn),在學(xué)生親自完成實(shí)驗(yàn)操作的同時(shí)還要讓學(xué)生自己完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告,這樣的方式不僅能夠?yàn)閷W(xué)生快速理解物理知識的原理,還能夠?yàn)閷W(xué)生創(chuàng)造出好的實(shí)驗(yàn)氛圍,為學(xué)生奠定殷實(shí)的物理知識運(yùn)用基礎(chǔ),并鍛煉學(xué)生的動手能力。例如:在學(xué)習(xí)“電磁學(xué)”方面的知識時(shí),可以讓學(xué)生在課下總結(jié)生活中的哪些現(xiàn)象是應(yīng)用的電磁原理,以熟悉的應(yīng)用電磁原理的家用電器為例,分析其原理。以這種方式布置家庭作業(yè),這樣才能夠更好的開闊自己的視野,提升自身解決分析問題的能力。
3.建立生活化的教學(xué)理念。
人的行為是受思想來支配的,思想在行為之上,屬于先導(dǎo)地位,所以,如果想要實(shí)現(xiàn)高中物理的生活化教學(xué),不僅僅需要在行動上實(shí)現(xiàn)生活化,還需要在思想上完成生活化的轉(zhuǎn)化,在思想理念上樹立生活化教學(xué)理念,這樣才能夠從根本上實(shí)現(xiàn)生活化教學(xué)。教師在平時(shí)的教學(xué)中一定要摒棄傳統(tǒng)的教學(xué)理念,創(chuàng)新教學(xué)方法,真正實(shí)現(xiàn)生活化教學(xué)。這樣不僅能夠豐富學(xué)生的生活實(shí)際經(jīng)驗(yàn),還能夠使教學(xué)成為生活的服務(wù)者,培養(yǎng)學(xué)生正確的人生觀以及價(jià)值觀,讓物理知識成為學(xué)生今后的學(xué)習(xí)興趣以及精神食糧,讓學(xué)生從過去厭惡物理的處境中轉(zhuǎn)變出來,這樣才能夠?qū)⒅R的意義凸顯出來,才能夠?yàn)閷W(xué)生今后的學(xué)習(xí)與發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ),為國家培養(yǎng)出更加全面的人才。
結(jié)語:總之,在高中物理教學(xué)中引進(jìn)生活化的教學(xué)方式不僅僅實(shí)現(xiàn)了學(xué)生利用物理知識方式的變革,還實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)物理教學(xué)知識的改革,這樣學(xué)生不僅能夠體驗(yàn)到學(xué)以致用的真正價(jià)值,還能夠更好的體驗(yàn)生活、享受生活。教師在課堂上也應(yīng)該利用有效的教學(xué)手段將學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣以及自主學(xué)習(xí)能力調(diào)動起來,進(jìn)而提升學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量以及教學(xué)質(zhì)量。
參考文獻(xiàn):
[1]張文,高玉柏.生活化的實(shí)施策略[J].中國教育學(xué)刊,2010(10).[2]苗巧英,怎樣學(xué)好高中物理,[J]神州(下旬刊),2012(1).
第四篇:高中物理力學(xué)綜合
力學(xué)綜合
教學(xué)目標(biāo)
通過力學(xué)總復(fù)習(xí),加深同學(xué)們對力學(xué)知識的縱向和橫向聯(lián)系的理解;使同學(xué)們熟悉和掌握力學(xué)部分的典型物理情景;并通過對典型物理情景的剖析,掌握力學(xué)問題的思維方法和掌握解決物理問題的基本方法.
教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)分析
力學(xué)知識的橫向聯(lián)系和縱向聯(lián)系;力與運(yùn)動的關(guān)系;在物體運(yùn)動過程中,以及物體間相互作用的過程中,能量變化和動量變化的分析.
教學(xué)過程設(shè)計(jì)
一、力學(xué)知識概況
二、知識概述
(一)牛頓運(yùn)動定律
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動力學(xué)部分的研究對象,就物體而言分為單體、連接體;就力而言,分為瞬時(shí)力與恒力,要通過典型題掌握各自的要領(lǐng).其中對物體的受力分析,特別是受力分析中的隔離法與整體法的運(yùn)用是至關(guān)重要的,要結(jié)合相關(guān)題型加以深化.特別是斜面體上放一個(gè)物塊,物塊靜止或運(yùn)動,再對斜面體做受力分析.近年來的試題更趨向于考查連接體與力的瞬時(shí)作用相結(jié)合的問題.復(fù)習(xí)中不妨把兩個(gè)疊加的物體在斜面上運(yùn)動,分析某個(gè)疊加體的受力這類問題當(dāng)做一個(gè)難點(diǎn)予以突破,其中特別注意運(yùn)用整體法與隔離法在加速度上效果一致的特點(diǎn).可謂舉一反三,觸類旁通.
質(zhì)點(diǎn)做圓周運(yùn)動時(shí),其向心力與向心加速度滿足牛頓第二定律.
萬有引力提供向心力,天體的勻速圓周運(yùn)動問題,是牛頓第二定律的重要應(yīng)用.
從歷年高考試題看,其命題趨勢是逐漸把力的瞬時(shí)效應(yīng)與連接體的合分處理結(jié)合起來,使考生具有靈活運(yùn)用這方面知識的能力,其要求有逐年提高傾向.因此對本章的知識的復(fù)習(xí)必須注意到這一點(diǎn).
從能力上講,受力分析的能力、運(yùn)動分析的能力依然是考查的重點(diǎn).對研究對象進(jìn)行正確的受力分析、運(yùn)動分析,是解決動力學(xué)問題的關(guān)鍵.
1.力和運(yùn)動的關(guān)系
物體受合外力為零時(shí),物體處于靜止或勻速直線運(yùn)動狀態(tài);物體所受合外力不為零時(shí),產(chǎn)生加速度,物體做變速運(yùn)動.若合外力恒定,則加速度大小、方向都保持不變,物體做勻變速運(yùn)動,勻變速運(yùn)動的軌跡可以是直線,也可以是曲線.物體所受恒力與速度方向處于同一直線時(shí),物體做勻變速直線運(yùn)動.根據(jù)力與速度同向或反向,可以進(jìn)一步判定物體是做勻加速直線運(yùn)動或勻減速直線運(yùn)動;若物體所受恒力與速度方向成角度,物體做勻變速曲線運(yùn)動.
物體受到一個(gè)大小不變,方向始終與速度方向垂直的外力作用時(shí),物體做勻速圓周運(yùn)動.此時(shí),外力僅改變速度的方向,不改變速度的大小.
物體受到一個(gè)與位移方向相反的周期性外力作用時(shí),物體做機(jī)械振動. 表1給出了幾種典型的運(yùn)動形式的力學(xué)和運(yùn)動學(xué)特征.
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綜上所述:判斷一個(gè)物體做什么運(yùn)動,一看受什么樣的力,二看初速度與合外力方向的關(guān)系.
在高中階段所解決的力與運(yùn)動的關(guān)系問題,無外乎已知物體運(yùn)動情況,求物體的受力情況;已知物體受力情況,求物體的運(yùn)動情況.
力與運(yùn)動的關(guān)系是基礎(chǔ),在此基礎(chǔ)上,我們還要陸續(xù)從功和能、沖量和動量的角度,進(jìn)一步討論運(yùn)動規(guī)律.
2.力的獨(dú)立作用原理
物體同時(shí)受幾個(gè)外力時(shí),每個(gè)力各自獨(dú)立地產(chǎn)生一個(gè)加速度,就像別的力不存在一樣,這個(gè)性質(zhì)叫做力的獨(dú)立作用原理.物體的實(shí)際加速度就是這幾個(gè)分加速度的矢量和.根據(jù)力的獨(dú)立作用原理解題時(shí),有時(shí)采用牛頓第二定律的分量形式
Fx=max Fy=may 分力、合力及加速度的關(guān)系是
在實(shí)際應(yīng)用中,適當(dāng)選擇坐標(biāo)系,讓加速度的某一個(gè)分量為零,可以使計(jì)算較為簡捷,通常沿實(shí)際加速度方向來選取坐標(biāo),這種解題方法稱為正交分解法.
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如圖1-9-1,質(zhì)量為m的物體,置于傾角為θ的固定斜面上,物體與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ,若要求物體的加速度,可先作出物體的受力圖.沿加速度方向建立坐標(biāo)并寫出牛頓第二定律的分量形式
mgsinθ-f=ma,f=μN(yùn) mgcosθ-N=0 物體的加速度
對于物體受三個(gè)力或三個(gè)以上力的問題,采用正交分解法可以減少錯(cuò)誤,做受力分析時(shí)要避免“丟三落四”.
(二)力的積累
從力在空間上的積累效果與力在時(shí)間上的積累效果兩個(gè)角度,來研究物質(zhì)運(yùn)動狀態(tài)變化的規(guī)律,是高中物理重點(diǎn)內(nèi)容.深入理解“功是能量轉(zhuǎn)化的量度”,以及理解在動量守恒過程中能量的變化,是這部分的核心,應(yīng)著重做好以下幾項(xiàng)工作:
1.深入理解幾個(gè)重要概念
本講研究的概念較多,有功、功率、動能、重力勢能、彈性勢能、機(jī)械能、沖量、動量等重要概念,這是本講知識的基礎(chǔ),對于它們的物理意義必須進(jìn)一步深入理解.
(1)打破思維慣性,正確認(rèn)識功的計(jì)算公式.
功的計(jì)算公式W=Fscosθ應(yīng)用比較廣泛,不僅機(jī)械功計(jì)算經(jīng)常要應(yīng)用它,電場力做功和磁場力做功有時(shí)也要應(yīng)用它進(jìn)行計(jì)算.
(2)運(yùn)用對比方法,區(qū)分幾個(gè)不同的功率概念. ①正確區(qū)別P=W/t和P=Fvcosθ的應(yīng)用范圍.
前者為功率的普適定義式,后者是前者導(dǎo)出的機(jī)械功的計(jì)算公式;前者求出的是t時(shí)間內(nèi)的平均功率,當(dāng)然t趨近零時(shí),其結(jié)果也為瞬時(shí)功率,后者公式中的v為瞬時(shí)速度大小,求出的功率為瞬時(shí)功率;若v為平均速度大小,F(xiàn)且為恒力,求出的即為平均功率.
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在運(yùn)用P=Fvcosθ進(jìn)行計(jì)算時(shí),要注意θ的大小,也可能求出負(fù)值,那是表示阻力的功率,要注意P和F及v是對應(yīng)的,通常講汽車的功率是指汽車牽引力的功率.
②正確區(qū)別額定功率和實(shí)際功率的不同.
額定功率是指機(jī)器正常工作時(shí)輸出的最大功率.實(shí)際功率是指機(jī)器實(shí)際工作時(shí)的功率,一般不能超過額定功率.
③正確區(qū)分汽車兩種啟動方法的物理過程的不同.(3)正確理解勢能概念.
中學(xué)教材研究了重力勢能、彈性勢能、分子勢能、電勢能等概念,還要求能夠直接運(yùn)用公式計(jì)算重力勢能和電勢能的大小.
不管哪種形式的勢能,其對應(yīng)的作用力均為保守力,它們做功與路徑無關(guān),只與物體的始末位置有關(guān),并且W=-△Ep.勢能是個(gè)相對量,它的大小與所取的零勢能位置有關(guān),但勢能的變化與零勢能位置的選取無關(guān).因此,為了處理問題方便,要巧妙選取零勢能的參考位置.
勢能是個(gè)標(biāo)量,它的正負(fù)是相對于零勢能而言的.比較勢能的大小,要注意它們的正負(fù)號. 勢能屬于系統(tǒng)所共有,平時(shí)講物體的重力勢能,實(shí)際上是物體與地球組成的系統(tǒng)所共有.又如,氫原子核外電子所具有的電勢能,實(shí)際上應(yīng)為氫原子所具有.
(4)深入理解動量和沖量的物理意義. ①弄清動量和動能的區(qū)別和聯(lián)系.
動量和動能都是描述物體機(jī)械運(yùn)動狀態(tài)量的物理量,它們的大小存在下述關(guān)系:
它們都是相對量,均與參照物的選取有關(guān),通常都取地球?yàn)閰⒄瘴铮?動量是矢量,動能是標(biāo)量.
物體質(zhì)量一定,若動能發(fā)生變化,動量一定發(fā)生變化;若動量發(fā)生變化,動能不一定發(fā)生變化.例如物體做勻速圓周運(yùn)動,動能不變,而動量時(shí)刻在變.
②正確理解沖量I=Ft.
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I=Ft適用于恒力沖量的計(jì)算,是個(gè)矢量式,I和F是對應(yīng)的,方向相同.某一恒力有沖量,該力不一定做功;某一恒力做功,該力一定有沖量.
③弄清沖量和動量的關(guān)系.
合外力沖量是物體動量變化的原因,而非動量的原因. 2.熟練掌握動能定理和機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用(1)運(yùn)用動能定理要善于分析物理過程.
例如,總質(zhì)量為M的列車,沿水平直線軌道勻速前進(jìn),其末節(jié)車廂質(zhì)量為m,中途脫節(jié).司機(jī)發(fā)覺時(shí),機(jī)車已行駛L的距離,于是立即關(guān)閉發(fā)動機(jī)滑行.設(shè)運(yùn)動的阻力與質(zhì)量成正比,比例系數(shù)為k,機(jī)車的牽引力恒定.當(dāng)列車的兩部分都停止時(shí),它們的距離是多少?
解本題時(shí)應(yīng)注意,前面的列車從脫鉤以后到停止,整個(gè)運(yùn)動過程有兩個(gè)階段:第一階段牽引力沒撤去時(shí),列車做勻加速直線運(yùn)動;第二階段為關(guān)閉發(fā)動機(jī)滑行階段.運(yùn)用動能定理時(shí)不必分階段分別列式去研究,應(yīng)該從整個(gè)過程考慮列以下方程式:
再對末節(jié)列車應(yīng)用動能定理,有:
再從整體考慮,有F=kMg
③
本問題求解時(shí)也可假設(shè)中途脫節(jié)時(shí),司機(jī)立即發(fā)覺并關(guān)閉發(fā)動機(jī),則整個(gè)列車兩部分將停在同一地點(diǎn).然而實(shí)際上是行駛了距離L后才關(guān)閉發(fā)動機(jī),此過程中牽引力做的功可看作用來補(bǔ)償前面列車多行駛s克服阻力所做的功,即
kMgL=k(M-m)g△s
(2)運(yùn)用動能定理解連接體問題時(shí),要注意各物體的位移及速度的關(guān)系.
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如圖1-9-2所示,在光滑的水平面上有一平板小車M正以速度v向右運(yùn)動.現(xiàn)將一質(zhì)量為m的木塊無初速地放上小車,由于木塊和小車間的摩擦力的作用,小車的速度將發(fā)生變化.為使小車保持原來的運(yùn)動速度不變,必須及時(shí)對小車施加一向右的水平恒力F.當(dāng)F作用一段時(shí)間后把它撤去時(shí),木塊恰能隨小車一起以速度v共同向右運(yùn)動.設(shè)木塊和小車間的動摩擦因數(shù)為μ.求在上述過程中,水平恒力F對小車做多少功?
本題中的m和M是通過摩擦相互聯(lián)系的.題中已經(jīng)給出最后兩者速度均為v,解題的關(guān)鍵是要找出s車和s木的關(guān)系.
由于s車=vt,s木=vt/2,所以
s車/s木=2/1
①
根據(jù)動能定理,對于木塊有
對于車有
WF-μmgs車=0
③ 將①式、②式和③式聯(lián)系起來,可得 W=mv2.
3.強(qiáng)化動量守恒定律及其與功能關(guān)系的綜合應(yīng)用的訓(xùn)練(1)重視動量守恒定律應(yīng)用的思維訓(xùn)練. 例如下面這道試題.
如圖1-9-3所示,一排人站在沿x軸的水平軌道旁,原點(diǎn)O兩側(cè)的人的序號都記為n(n=1,2,3,?).每人手拿一個(gè)沙袋,x>0一側(cè)的每個(gè)沙袋質(zhì)量m=14kg;x<0一側(cè)的每個(gè)沙袋質(zhì)量為m′=10kg.一質(zhì)量為M=48kg的小車以某初速度從原點(diǎn)出發(fā)向x正方向滑行,不計(jì)軌道阻力.當(dāng)車每經(jīng)過一人身旁時(shí),此人就把沙袋以水平速度u朝與車相反的方向沿車面扔到車上,u的大小等于扔此袋之前的瞬間車速大小的2n倍(n是此人的序號數(shù)).(1)空車出發(fā)后,當(dāng)車上堆積了幾個(gè)沙袋時(shí)車就反向滑行?(2)車上最終有大小沙袋共多少個(gè)?
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先確定車上已有(n-1)個(gè)沙袋時(shí),車與沙袋的動量大小p1,和第n個(gè)人扔出的沙袋動量大小p2.如果p2>p1,則車反向滑行;若p1=p2就停止.要能運(yùn)用不等式討論,得出結(jié)果.題目中第(2)問,車沿x負(fù)方向運(yùn)動時(shí),也應(yīng)能用上述思維方法進(jìn)行分析討論.
(2)強(qiáng)化動量守恒定律與能量轉(zhuǎn)化的綜合計(jì)算.
動量守恒定律與機(jī)械能守恒定律是兩個(gè)重要的守恒定律,一些物理過程常常需要運(yùn)用這兩個(gè)守恒定律進(jìn)行處理,這就構(gòu)造了一類動量和能量的綜合題.詳見后面例題.
(三)典型物理情景
[例1]一光滑球夾在豎直墻與放在水平面上的楔形木塊間,處于靜止.若對光滑球施一個(gè)方向豎直向下的力F,如圖1-9-4所示,整個(gè)裝置仍處于靜止,則與施力F前相比較
[
] A.水平面對楔形木塊的彈力增大 B.水平面對楔形木塊的摩擦力不變 C.墻對球的彈力不變 D.楔形木塊對球的彈力增大 分析與解答:
施加力F,相當(dāng)于球“重”增加,這樣按球“重”G增加來分析各個(gè)力的變化,就使問題簡化了一層,從整體分析受力,不難得出水平面對楔形木塊的彈力增加.
確定選項(xiàng)A正確.
但是,若簡單地認(rèn)為豎直方向的力增加,不會影響水平方向的力的變化,就認(rèn)定選項(xiàng)B(甚至于選項(xiàng)C)也正確,就犯了片面分析的錯(cuò)誤.
如果從另一角度稍加分析,不難看出球與墻之間是有相互作用力的,若沒有墻,球就不可能靜止.
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以球?yàn)檠芯繉ο?,其受力如圖1-9-5所示,墻對球的彈力T和斜面對球的彈力N1分別為
T=Gtanθ,N1=G/cosθ
G增加,當(dāng)然T、N1都增加.T增加,從整體看水平面對楔形木塊的摩擦力f=T.因此四個(gè)選項(xiàng)中所涉及到的力都應(yīng)是增大的.
本題選項(xiàng)A、D正確.
[例2]在圖1-9-6所示的裝置中,AO、BO是兩根等長的輕繩,一端分別固定在豎直墻上的同一高度的A、B兩點(diǎn),∠AOB=120°,用輕桿CO使OA、OB兩繩位于同一水平面內(nèi),OD垂直于AB,輕桿OC與OD在同一豎直平面內(nèi),C端固定在墻上,∠COD=60°.在結(jié)點(diǎn)O用輕繩懸掛重為G的物體,則繩OA受到的拉力大小為____;桿OC受到的壓力大小為____.
分析與解答:
本題的“難”在于涉及三維空間,但是題目也明確給出了兩個(gè)平面:△AOB所在的水平面及△COD所在的豎直平面.本題應(yīng)從我們熟悉的平面問題入手來解.
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位于水平面內(nèi)的AO、BO兩繩等長,且整個(gè)裝置左右對稱,可見兩繩的拉力相等,設(shè)為T,又已知∠AOB=120°,因此,不但能確定兩繩拉力的合力的方向是沿OD的,而且合力的大小也等于T.于是若OD為一繩,就可以取代(等效)AO、BO兩繩的作用,題目就轉(zhuǎn)化為如圖1-9-7所示裝置的問題,且求出OD繩的拉力就等于求出OA繩的拉力.
不難得出:
OC桿受壓力:N=G/sin60°=2G [例3]物體靜止在光滑水平面上,先對物體施一水平向右的恒力F1,經(jīng)t秒后物體的速率為v1時(shí)撤去F1,立即再對它施一水平向左的恒力F2,又經(jīng)t秒后物體回到出發(fā)點(diǎn)時(shí),速率為v2,則v1、v2間的關(guān)系是 [
] A.v1=v B.2v1=v2
C.3v1=v2 D.5v1=v2 分析與解答:
設(shè)物體在F1作用下,在時(shí)間t內(nèi)發(fā)生的位移為s;則物體在F2作用下,在時(shí)間t內(nèi)發(fā)生的位移為-s;根據(jù)平均速度的定義,以及在勻加速直線運(yùn)動中平均速度與即時(shí)速度的關(guān)系,可得物體在F1作用下的平均速度
說明:
包括勻加速直線運(yùn)動和勻加速曲線運(yùn)動.對于勻加速直線運(yùn)動,無論物體是否做往返運(yùn)動,上式都成立;對于勻加速直線運(yùn)動,注意上式的矢量性.
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[例4]從傾角為30°的斜面上的A點(diǎn)以水平速度v0平拋出的小球,最后落在斜面上B點(diǎn),如圖1-9-8所示.求(1)物體從A到B所需時(shí)間;(2)若物體拋出時(shí)的動能為6J,那么物體落在B點(diǎn)時(shí)的動能為多少?
分析與解答:
物體水平拋出后,做平拋運(yùn)動,假設(shè)經(jīng)過時(shí)間t落在斜面上的B點(diǎn),則: 物體在水平方向上的位移為x=v0t 物體在豎直方向上的位移為y=gt2/2
如果物體落在B點(diǎn)的速度大小為v,則
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[例5]如圖1-9-9所示,置于光滑水平面上的斜劈上,用固定在斜面上的豎直擋板,擋住一個(gè)光滑球.這時(shí)斜面和擋板對球的彈力分別是N和T.若用力F水平向左推斜劈,使整個(gè)裝置一起向左加速運(yùn)動,則N與T的變化情況是N____,T____.
分析與解答:
首先弄清靜止時(shí)的情況,這是變化的基礎(chǔ).設(shè)球重G,斜面傾角θ,這是兩個(gè)不變化的物理量.受力圖已在原圖上畫出,靜止時(shí)有
Ncosθ=G,Nsinθ=T 于是可得
N=G/cosθ,T=Gtanθ 當(dāng)整個(gè)裝置一起向左加速運(yùn)動時(shí),N′cosθ=G,N′sinθ-T′=ma 于是可得
N′=G/cosθ,T′=Gtanθ-ma 因此,N′=N,T′<T 其實(shí),這一問題,也可以這樣思考:整個(gè)裝置一起向左加速運(yùn)動時(shí),在豎直方向上,系統(tǒng)依然處于平衡狀態(tài),所以球在豎直方向受合力仍然為零.即仍要滿足N=G/cosθ,正是這一約束條件,使得斜面對球的彈力N不可能發(fā)生變化,于是使得重球向左加速運(yùn)動,獲得向左的合外力的唯一可能就是T減小了.
本題答案是N不變,T減?。?/p>
本題給我們的直接啟示,是要樹立“正交思維的意識”,即在兩個(gè)互相垂直的方向上分析問題. 對比和聯(lián)想,特別是解題之后的再“想一想”,是提高解題能力的“事半功倍”之法.譬如: 其一,本題若改為整個(gè)裝置豎直向上加速運(yùn)動,討論各個(gè)力的變化情況時(shí),絕不能簡單地套用本題的結(jié)論,得出“N增大,T不變”的錯(cuò)誤結(jié)論.同樣應(yīng)由豎直與水平兩個(gè)方向的約束條件分析,由豎直方向向上加速,可得N增大;由水平方向平衡,注意到N增大,其水平方向的分量也增大,T=Nsinθ,也會隨之增大,“正交思維的意識”是一種思維方法,而不是某一簡單的結(jié)論.
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其二,本題還應(yīng)從T減小聯(lián)想下去——這也應(yīng)形成習(xí)慣.擋板對球的彈力T的最小值是零.若T=0,可得出球以及整個(gè)裝置的加速度a=gtanθ,這是整個(gè)裝置一起向左加速運(yùn)動所允許的最大加速度,加速度再大,球就相對斜面滑動了.
若a=gtanθ,既然T=0,那么擋板如同虛設(shè),可以去掉,這樣對斜劈的水平推力F的大小,在知道斜劈和重球的質(zhì)量(M和m)的前提下,也可得F=(M+m)gtanθ.
[例6]質(zhì)量分別為m1和m2的1和2兩長方體物塊并排放在水平面上,在水平向右的力F作用下,沿水平面加速運(yùn)動,如圖1-9-10所示,試就下面兩種情況,求出物體1對物體2的作用力T.
(1)水平面光滑.
(2)兩物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)μ相同. 分析與解答.
(1)以整個(gè)裝置為研究對象,它們的加速度為a,則
再以物塊2為研究對象,物塊1對2的作用力T,有
(2)與上述過程相同.以整個(gè)裝置為研究對象,它們的加速度為a′,則
再以物塊2為研究對象,物塊1對2的作用力T′,有
T′-μm2g=m2a′
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兩種情況的結(jié)論相同,這是因?yàn)榕c“光滑”情況相比較,兩物塊在運(yùn)動方向上都各增加了一個(gè)力,而這個(gè)力是與兩物塊的質(zhì)量成正比出現(xiàn)的,兩物塊的加速度為此改變了相同的值,并非它們之間相互作用力改變造成的;反之,若兩物塊之間的相互作用力發(fā)生了變化,兩物塊在相反方向上改變了相同的值,為此它們的加速度將一個(gè)增加,一個(gè)減小,不可能再一起運(yùn)動了.這與事實(shí)不符.
另外,1998年高考有一道類似的試題:
題中給出物塊1的質(zhì)量為2m,與水平面間的摩擦不計(jì),物塊2的質(zhì)量為m,與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ,同樣在水平力F作用下加速運(yùn)動,求物塊1對物塊2的作用力.
解的步驟依然是:
(3)以整個(gè)裝置為研究對象,它們的加速度為a,則
再以物塊2為研究對象,物塊1對2的作用力T,有
T′-μm2g=m2a′
所以
F=(M+m)g(tanθ+μ)[例7]一平板車質(zhì)量M=100kg,停在水平路面上,車身的平板離地面的高h(yuǎn)=1.25m,一質(zhì)量m=50kg的小物塊置于車的平板上,它到車尾(左端)的距離b=1.00m,與車板間的動摩擦因數(shù)μ=0.20,如圖1-9-11所示.今對平板車施一水平方向向右的恒力,使車向前行駛,結(jié)果物塊從車板上滑落.物塊剛離開車板的時(shí)刻,車向前行駛的距離s0=2.0m.求物塊落地時(shí),落地點(diǎn)到車尾的水平距離s.(不計(jì)路面與平板車以及輪軸之間的摩擦,取g=10m/s2)
分析與解答:
車啟動后,物塊受向右的摩擦力f=μmg,同時(shí)車也受同樣大小向左的摩擦力.物塊與車都向右加速運(yùn)動,物塊能從左側(cè)離開車,表明車的加速度a2大于物塊的加速度a1.圖1-9-12所示為從啟動到物塊將離開車時(shí),它們的位移關(guān)系.
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對物塊:
初速度為零,加速度a1和位移s1大小分別為
a1=μg=2.0m/s2 s1=s0-b=1.0m 所用時(shí)間t1和末速度v1分別為
此間車的加速度a2和末速度v2分別為
由對車使用牛頓第二定律F-μmg=Ma2 作用于車向右的水平恒力F=500N 物塊離開車板后,做平拋運(yùn)動,到落地所用的時(shí)間
水平射程s′1=v1t2=1.0m 在物塊做平拋運(yùn)動這段時(shí)間內(nèi),車做勻速運(yùn)動的加速度
a3=F/M=5m/s2
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所以s=s2-s′1=1.625m 說明:
這道題要求同學(xué)能根據(jù)題給條件,對整個(gè)運(yùn)動要有一個(gè)清晰的分析.對涉及的車子、小物塊在整個(gè)過程的各個(gè)階段的運(yùn)動特點(diǎn)都有明確的概念.這樣就不難根據(jù)有關(guān)規(guī)律列出它們在各個(gè)階段的有關(guān)方程.這道題列出的聯(lián)立方程較多,因而要求同學(xué)具有一定的應(yīng)用數(shù)學(xué)工具處理物理問題的能力,和把比較復(fù)雜的問題一步一步演算到底的心理素質(zhì).
[例8]如圖1-9-13所示,輕繩長L,一端固定在O點(diǎn),另一端拴一個(gè)質(zhì)量為m的小球,使小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動.欲使小球能通過最高點(diǎn),試證明:
(2)小球通過最低點(diǎn)和最高點(diǎn)所受的繩拉力T1和T2之差有:T1-T2=6mg. 分析與解答: 由牛頓第二定律
由機(jī)械能守恒定律得
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由①、②、③式得 T1-T2=6mg [例9]質(zhì)量m=4×103kg的汽車,發(fā)動機(jī)的額定功率為P0=40×103W.若汽車從靜止開始,以a=0.5m/s2的加速度做勻加速直線運(yùn)動,運(yùn)動中受到大小恒定的阻力f=2×103N,求:
(1)汽車勻加速運(yùn)動的時(shí)間.(2)汽車可達(dá)的最大速度Vm.(3)汽車速度v=2vm/3時(shí)的加速度a1. 分析與解答:
若對汽車發(fā)動機(jī)的額定功率缺乏正確的理解,那么,對本題所設(shè)兩問就不可能理解,更不用談?wù)_的解.汽車發(fā)動機(jī)的額定功率是允許的最大輸出功率,發(fā)動機(jī)的輸出功率P等于汽車的牽引力F與速度v的乘積,即
P=Fv
就本題而言,應(yīng)分兩個(gè)階段分析:
第一階段,汽車從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動,且阻力f恒定.因此,這一階段汽車的牽引力恒定,由P=Fv可知,隨汽車速度的增加,發(fā)動機(jī)的輸出功率也將隨之增加.
但是汽車發(fā)動機(jī)的功率不可能無限增加.在達(dá)到額定功率后,汽車速度再增加,只能導(dǎo)致牽引力F減小,從而加速度減小.但速度仍在增加,又會使?fàn)恳p小,加速度減小,?
具體解法如下:
(1)汽車做勻加速直線運(yùn)動,由牛頓第二定律得F-f=ma,F(xiàn)=4×103N 汽車做勻加速運(yùn)動的過程,發(fā)動機(jī)的輸出功率隨之增加,當(dāng)達(dá)額定功率時(shí),汽車勻加速運(yùn)動可達(dá)的最大速度v′,有v′=P0/F 汽車勻加速運(yùn)動所用的時(shí)間
t=v′/a=20s
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(2)這以后汽車保持恒定的額定功率,做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動,當(dāng)加速度減為零時(shí),速度達(dá)到最大值vm,此時(shí)有
vm=P0/f=20m/s(3)v=2vm/3時(shí),由于v>10m/s,所以汽車正處于加速度減小過程中.汽車的加速度(即時(shí)加速度)
圖1-9-14是本題所述過程的v-t圖線,t=20s前,汽車牽引力恒定,做勻加速直線運(yùn)動,在t=20s后,汽車的功率恒定,做加速度逐漸減?。▓D線的斜率逐漸減?。┑募铀龠\(yùn)動.不難看出,這兩種啟動方法物理過程是有所不同的.
為了把功率知識和牛頓第二定律與動能定理有機(jī)結(jié)合起來,還可討論下面的問題: ①在汽車保持P0不變的啟動過程中,當(dāng)速度達(dá)到最大速度vm的一半時(shí),加速度為多大?
②若汽車先以恒力F啟動,達(dá)到v′m后再保持P0不變的運(yùn)動.如果知道從v′m到剛達(dá)到v通過的位移s,那么汽車從靜止開始到速度剛達(dá)到vm的時(shí)間為多少?
[例10]質(zhì)量為m的鋼板與直立輕彈簧的上端連接,彈簧下端固定在地上.平衡時(shí),彈簧的壓縮量為x0,如圖1-9-15所示.一物塊從鋼板正上方距離為3x0的A處自由落下,打在鋼板上并立刻與鋼板一起向下運(yùn)動,但不粘連,它們到達(dá)最低點(diǎn)后又向上運(yùn)動.已知物塊質(zhì)量也為m時(shí),它們恰能回到O點(diǎn).若物塊質(zhì)量為2m,仍從A處自由落下,則物塊與鋼板回到O點(diǎn)時(shí),還具有向上的速度.求物塊向上運(yùn)動到達(dá)的最高點(diǎn)與O點(diǎn)的距離.
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分析與解答:
對于這類綜合題,要善于分析物理過程中各個(gè)階段的特點(diǎn)及其遵循的規(guī)律,要注意兩個(gè)物體在運(yùn)動過程中相關(guān)量的關(guān)系.
質(zhì)量為m的物塊運(yùn)動過程應(yīng)分為三個(gè)階段:第一階段為自由落體運(yùn)動;第二階段為和鋼板碰撞;第三階段是和鋼板一道向下壓縮彈簧運(yùn)動,再一道回到O點(diǎn).質(zhì)量為2m的物塊運(yùn)動過程除包含上述三個(gè)階段以外還有第四階段,即2m物塊在O點(diǎn)與鋼板分離后做豎直上拋運(yùn)動.彈簧
對于m:
第二階段,根據(jù)動量守恒有mv0=2mv1
②
對于2m物塊:
第二階段,根據(jù)動量守恒有2mv0=3mv2
④
第三階段,根據(jù)系統(tǒng)的機(jī)械能守恒有
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又因
E′p=Ep
⑦
上幾式聯(lián)立起來可求出:l=x0/2 同步練習(xí)
一、選擇題
1.A球的質(zhì)量為2m,以速度v0沿正x軸方向運(yùn)動,B球的質(zhì)量為m,靜止在x軸上某處.A、B球發(fā)生碰撞后均沿正x軸方向運(yùn)動,則B球可能的速度為
[
] A.v0
B.2v0
C.3v0
D.4v0 2.一輛汽車剎車后做勻減速直線運(yùn)動停下,已知汽車前一半時(shí)間的
[
]
3.物體在幾個(gè)力作用下保持靜止,現(xiàn)只有一個(gè)力逐漸減小到零又逐漸增大到原值,則在這個(gè)力變化的整個(gè)過程中,物體速度大小變化的情況是
[
] A.由零逐漸增大到某一數(shù)值后,又逐漸減小到零 B.由零逐漸增大到某一數(shù)值后,又逐漸減小到某一數(shù)值 C.由零逐漸增大到某一數(shù)值 D.以上說法都不對
4.一根水平繩子有相距L的a、b兩點(diǎn),有一列橫波沿繩傳播,在某時(shí)刻a、b均在通過平衡位置,且a、b之間沒有波峰只有一個(gè)波谷,經(jīng)過時(shí)間t,a處第一次出現(xiàn)波峰,b處第一次出現(xiàn)波谷,那么,這列波的傳播速度是
[
]
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5.如圖1-9-16所示,小車沿水平面做直線運(yùn)動,小車內(nèi)光滑底面上有一物塊被壓縮的彈簧壓向左壁,小車向右加速運(yùn)動.若小車向右加速度增大,則車左壁受物塊的壓力N1和車右壁受彈簧的壓力N2的大小變化是
[
] A.N1不變,N2變大 B.N1變大,N2不變 C.N1、N2都變大 D.N1變大,N2減小
6.一個(gè)做變速運(yùn)動的物體
[
] A.若改變物體速度的是重力,則物體的機(jī)械能不變 B.若改變物體速度的是摩擦力,則物體的機(jī)械能一定減小 C.若改變物體速度的是摩擦力,則物體的機(jī)械能可能增大 D.物體的速度增大時(shí),物體的機(jī)械能可能減小
7.如圖1-9-17所示,一只箱子放在粗糙的水平地面上,甲用與地面成θ1角的恒力F1斜向上拉箱子,乙用與地面成θ2角的恒力F2斜向下推箱子,箱子做勻加速運(yùn)動,其加速度為a,若乙不推箱子,則箱子的加速度
[
]
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A.一定小于a
B.可能小于a C.可能大于a
D.可能等于a
8.如圖1-9-18所示,物塊放在粗糙斜面上保持靜止,斜面體水平向左加速運(yùn)動,當(dāng)加速度減小時(shí)物塊始終相對斜面靜止,則物塊所受斜面的摩擦力f和支持力N的大小變化情況可能是 [
] A.f增大,N減小
B.f減小,N不變
C.f不變,N減小
D.f減小,N減小
9.A球的質(zhì)量為mA,以某一速度沿光滑水平面向靜止的B球運(yùn)動,B球的質(zhì)量為mB.A與B發(fā)生正碰,碰撞過程中機(jī)械能不損失,當(dāng)B球質(zhì)量取不同值時(shí),則碰撞后
[
] A.mB=mA時(shí),B球速度最大 B.mB=mA時(shí),B球動能最大 C.mB<mA時(shí),mB越小B球速度越大 D.mB>mA時(shí),mB越大B球動量越大
10.如圖1-9-19所示,在傾角為θ的斜面上有A、B兩個(gè)長方形物塊,質(zhì)量分別為mA、mB.在平行于斜面向上的恒力F的推動下,兩物塊一起向上做加速運(yùn)動.A、B與斜
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面間的動摩擦因數(shù)為μ.設(shè)A、B之間的相互作用力為FAB,當(dāng)它們一起向上加速運(yùn)動過程中
[
]
C.斜面傾角θ如有增減,F(xiàn)AB值也將隨之增減
D.不論傾角如何變化(0≤θ≤90°),F(xiàn)AB值都保持一定
11.如圖1-9-20所示,傳送皮帶不動時(shí),物塊由皮帶頂端A從靜止開始滑下到皮帶底端B用的時(shí)間是t,則
[
]
A.當(dāng)皮帶向上運(yùn)動時(shí),物塊由A滑到B的時(shí)間一定大于t B.當(dāng)皮帶向上運(yùn)動時(shí),物塊由A滑到B的時(shí)間一定等于t C.當(dāng)皮帶向下運(yùn)動時(shí),物塊由A滑到B的時(shí)間可能等于t D.當(dāng)皮帶向下運(yùn)動時(shí),物塊由A滑到B的時(shí)間可能小于t
二、非選擇題
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12.如圖1-9-21,豎直圓環(huán)的內(nèi)側(cè)為光滑的凹槽,aOb為其水平直徑.兩個(gè)相同的小球A和B,同時(shí)從a點(diǎn)以相等的初速率v0,A沿凹槽向上運(yùn)動,B沿凹槽向下運(yùn)動,運(yùn)動中兩球均未脫離圓環(huán).在圓環(huán)上的b、c、d三點(diǎn)位置中,兩球相遇的位置可能是在____點(diǎn).
13.汽車?yán)煌宪囇仄街惫穭蛩傩旭偅型就宪嚺c汽車脫鉤,若汽車的牽引力不變,汽車和拖車受到的阻力也不變,則在拖車停止運(yùn)動前,汽車、拖車系統(tǒng)的總動能____,總動量____.(填增加、減少或不變)
14.將一根長為L的細(xì)繩上端固定,下端掛一質(zhì)量為0.5kg的重物(可視為質(zhì)點(diǎn)).最初,重物及繩與固定端同處于一水平線上,重物被無初速釋放后,將在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動,當(dāng)其運(yùn)動到最低點(diǎn)時(shí)繩受力為F,細(xì)繩剛好被拉斷.若換一根長為1.5L,其在豎直平面內(nèi)擺動時(shí),擺角不能超過____度.
15.如圖1-9-22,一物體以40J的初動能從斜面頂端下滑,途經(jīng)A點(diǎn)時(shí),動能已減少10J,機(jī)械能已減少30J;到達(dá)底端時(shí),速度剛好減為零.若使該物體從斜面底端沿斜面上滑,要能使其達(dá)到頂端,則上滑的初動能至少應(yīng)為____J.
16.水平勻速飛行的轟炸機(jī)正向敵方陣地上空飛來,被水平地面上與飛機(jī)直線距離為l的敵方陣地雷達(dá)發(fā)現(xiàn),設(shè)飛機(jī)速度矢量與雷達(dá)在同一豎直面內(nèi),這時(shí)雷達(dá)監(jiān)測飛機(jī)的仰角(即雷達(dá)觀察飛機(jī)的方向與水平面間的夾角)為θ,與此同時(shí),飛機(jī)上自由釋放一顆炸彈,試分析飛機(jī)應(yīng)以多大水平速度飛行,才有可能使炸彈命中敵方雷達(dá)?
17.如圖1-9-23所示,在光滑水平面上放置一長為L、質(zhì)量為M的長方形木板A,木板的右端固定一豎直擋板,擋板上裝有一水平輕彈簧,彈簧原長為l0;木板的左端上放有一質(zhì)量為m的小滑塊B,滑塊與長木板間的動摩擦因數(shù)為μ.今給長木板A一短暫
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時(shí)間的沖量,使A獲得某一向左的瞬時(shí)速度v0,此后滑塊B將在長木板上相對長木板向右運(yùn)動并把彈簧壓縮至最短為l.如果最終滑塊B能剛好停在木板A的左端而不掉下,試確定長木板A運(yùn)動的初速度v0.
18.如圖1-9-24所示,質(zhì)量為9m的圓木板,中心系一根長為L的細(xì)繩,繩的另一端拴一質(zhì)量為m的小球.最初將小球與圓木板靠在一起從固定鋼板C正上方高h(yuǎn)=0.2m處由靜止釋放.鋼板C中心有一孔,孔徑比小球直徑大,但比圓木板直徑?。∏蚺c圓木板落下后,圓木板與鋼板C發(fā)生無機(jī)械能損失的碰撞,小球穿過孔后繼續(xù)下落,運(yùn)動到細(xì)繩繃緊時(shí),球與圓木板達(dá)到一共同速度v,若不計(jì)空氣阻力,細(xì)繩繃緊時(shí),繩的拉力遠(yuǎn)大于圓木板和球的重力,要使球與圓木板達(dá)到共同速度v時(shí)方向向下,試確定細(xì)繩的長度L應(yīng)滿足的條件.
參考答案
1.A 2.B 3.C 4.AB 5.B 6.ACD 7.BCD 8.AD 9.BCD
10.AD 11.BCD 12.C 13.增加 不變
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第五篇:高中物理史 力學(xué)
力學(xué)1、1638年,意大利物理學(xué)家伽利略在《兩種新科學(xué)的對話》中用科學(xué)推理論證重物體和輕物體下落一樣快;并在比薩斜塔做了兩個(gè)不同質(zhì)量的小球下落的實(shí)驗(yàn),證明了他的觀點(diǎn)是正確的,推翻了古希臘學(xué)者亞里士多德的觀點(diǎn)(即:質(zhì)量大的小球下落快是錯(cuò)誤的);
2、17世紀(jì),伽利略通過構(gòu)思的理想實(shí)驗(yàn)指出:在水平面上運(yùn)動的物體若沒有摩擦,將保持這個(gè)速度一直運(yùn)動下去;得出結(jié)論:力是改變物體運(yùn)動的原因,推翻了亞里士多德的觀點(diǎn):力是維持物體運(yùn)動的原因。
同時(shí)代的法國物理學(xué)家笛卡兒進(jìn)一步指出:如果沒有其它原因,運(yùn)動物體將繼續(xù)以同速度沿著一條直線運(yùn)動,既不會停下來,也不會偏離原來的方向。
3、1687年,英國科學(xué)家牛頓在《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》著作中提出了三條運(yùn)動定律(即牛頓三大運(yùn)動定律)。
4、20世紀(jì)初建立的量子力學(xué)和愛因斯坦提出的狹義相對論表明經(jīng)典力學(xué)不適用于微觀粒子和高速運(yùn)動物體。
5、1638年,伽利略在《兩種新科學(xué)的對話》一書中,運(yùn)用觀察-假設(shè)-數(shù)學(xué)推理的方法,詳細(xì)研究了拋體運(yùn)動。
6、人們根據(jù)日常的觀察和經(jīng)驗(yàn),提出“地心說”,古希臘科學(xué)家托勒密是代表;而波蘭天文學(xué)家哥白尼提出了“日心說”,大膽反駁地心說。
7、17世紀(jì),德國天文學(xué)家開普勒提出開普勒三大定律;
8、牛頓于1687年正式發(fā)表萬有引力定律;1798年英國物理學(xué)家卡文迪許利用扭秤實(shí)驗(yàn)裝置比較準(zhǔn)確地測出了引力常量;
9、1846年,英國劍橋大學(xué)學(xué)生亞當(dāng)斯和法國天文學(xué)家勒維烈應(yīng)用萬有引力定律,計(jì)算并觀測到海王星,1930年,美國天文學(xué)家湯苞用同樣的計(jì)算方法發(fā)現(xiàn)冥王星。
10、我國宋朝發(fā)明的火箭是現(xiàn)代火箭的鼻祖,與現(xiàn)代火箭原理相同;
俄國科學(xué)家齊奧爾科夫斯基被稱為近代火箭之父,他首先提出了多級火箭和慣性導(dǎo)航的概念。
11、1957年10月,蘇聯(lián)發(fā)射第一顆人造地球衛(wèi)星;
1961年4月,世界第一艘載人宇宙飛船“東方1號”帶著尤里加加林第一次踏入太空。