高一物理应该重点渗透的几个观念

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  高中物理对刚刚升入高中的高一新生来说困难重重,望而生畏。从形象思维到抽象思维的飞跃,从具体的物理量的数量关系到物理量的函数和图像的结合更是拉大了初中物理到高中物理的的距离,不曾听说过的物理方法不断出场更令学生们应接不暇,将这些方法应用于物理学习中更不是易事。
  为了使高一新生尽快实现由初中物理到高中物理的转变,适应高中物理的学习规律、学习方法。我建议在高一物理教学的开始阶段,应该向学生重点渗透以下几个观念。
  一、理想化观点
  所谓理想化观点就是对研究对象各个方面的信息进行恰当取舍,抓住与该问题相关的主要信息,而对该问题影响较小的信息忽略不计,使问题简单化。其实就是辩证法中的抓主要矛盾,忽略次要矛盾。树立理想化观念关键在于分清该问题中哪是主要方面哪是次要方面。解决此问题当首推高中物理的第一个理想化模型——质点。所谓质点就是实际物体忽略大小形状这一次要因素而抓住物体具有质量这一主要特点,即将物体视为带有质量而无大小形状的点。物体的大小形状在什么情况下是次要因素可以忽略,应视情况而定。例如:正在表演体操的运动员不能视为质点,原因是正在表演体操的运动员我们主要研究他的肢体动作,若忽略胳膊腿将身体视为一点,体操动作从何谈起。再例如:百米赛跑运动员可视为质点,因为百米赛跑运动员我们主要研究其速度、时间,无须关心是身体的哪个部位到达终点,更无须关注运动员的高矮胖瘦,即可将人视为无大小形状而带有质量的点。让学生自己去感悟什么情况下大小形状可忽略,而不是简单地让学生记住几条结论。
  理想化不仅可以使研究对象得到简化,而且在对研究对象进行受力分析进而分析确定其运动规律建立运动模型时更有意义重大,如:自由下落的石子在忽略空气阻力后只受重力作用,因而石子的运动过程可理想化为自由落体运动,利用自由落体运动运动规律即可处理一些相关问题;在自由落体运动过程中,若研究极短时间内下落情况,由于极短时间内速度变化很小,可忽略速度的微小变化,而将运动处理为匀速直线运动,使问题得到简化。树立理想化观念对学习高中物理、处理解决物理问题至关重要。
  二、树立用方程或方程组来求解物理量的观点
  初中物理所涉及的问题物理过程较简单,物理量关系相对较为简单,只需列出较少的关系式即可求出要求的物理量。而高中物理涉及的物理过程相对复杂,涉及的物理有所增加,简单的关系式已不能满足需要,而需要根据物理规律列出一个或多个方程。例如:匀变速直线运动的速度公式vt=v0+at涉及到vt、v0、a、t这几个物理量,只需知到三个量便可求剩余的一个物理量,这与初物求法很相似;而在稍复杂的问题中,可能一个方程中含有两个未知量甚至更多个物理量,一个方程就陷入死循环,这就需要再列出一个或多个方程组成方程组,解方程组即可求得所求的物理量。如:vt=v0+at,x=v0+at方程组中涉及五个物理量只需知三即可解得另外两个物理量。转变解题的方法也是初中物理到高中物理要解决的重要问题之一。
  三、比值定义法
  物理学中用比值来定义的物理量非常常见,初中物理的密度定义式为ρ=mv,密度是由物质本身决定的,与质量、密度无关,所以不能说密度与质量成正比与体积成反比;同样高中物理也有不少物理量采用比值来定义,如:速度的定义,定义式v=xt,在定义式中不能说速度与位移成正比,也不能说速度与时间成反比,即比值定义式中不能说这个物理量与那个物理量成正比、也不能说与那个物理量成反比。让学生懂得这是比值定义的规律。在以后学习过程中还有其他物理量采用比值定义,如:加速度、电场强度、磁感应强度等同样适用此规律,只有决定式才能说此物理量与彼物理量成正比、反比。如:加速度的决定式中a=F[]m才可说加速度与外力成正比与质量成反比。
  四、建立起矢量概念
  所谓矢量是既有大小又有方向的物理量,标量则是只有大小的物理量。初中物理涉及的物理量大多是标量,即便是矢量也只涉及矢量的大小,而不涉及矢量的方向。如:速度虽为矢量,但初中物理只涉及速度的大小——速率,因而计算只涉及代数运算。进入高中要将矢量的方向加进去,首先让学生体会位移方向,以某点为参考点向南3m与向北3m的物理意义的不同。进而体会速度的方向向南3m/s与向北3m/s物理意义的不同,然后是体会速度变化量、加速度、力的方向,循序渐进,逐步将矢量的方向渗透进学生的意识中,只有接受了矢量的方向,才能进一步学习矢量运算的法则——平行四边形定则。进而掌握力的合成分解的方法、规律,加速度的合成分解的方法规律。
  高中物理并不难学,也无须望而生畏,只要掌握了高中物理的学习方法、学习规律,相信将有许许多多高中生喜好上物理这门科学,让我们重温物理人的口号:聪明人学物理,学物理使您更聪明。
  作者单位:河北省饶阳中学
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