浅析物理实验教学

2025-01-03 版权声明 我要投稿

浅析物理实验教学(精选10篇)

浅析物理实验教学 篇1

高中物理新大纲中明确要求,要“使学生受到科学方法的训练,培养学生观察和实验能力,科学思维能力,分析问题和解决问题的能力。”“教师要充分发挥学生做好实验的主动性和积极性,加强对学生实验的指导。应该要求学生认真思考,手脑并用,既要独立操作,又要善于与别人合作。”可见物理实验教学在物理教学中的重要性。

物理实验,作为一种理论联系实际的实践活动,它使学生处于教学的主要地位,灵活地运用知识并促成知识迁移;它也经生动的形象作用于学生,能激发学生的学习兴趣,形成良好的学习动机,并通过非智力因素促进智力的发展。所以,在物理教学中应强调实验教学的重要性。笔者曾有幸作为本市中青年教师基本功竞赛职教类专业课的评委之一,在评定优秀课时,把是否采用电教手段作为一项评定内容之一,这无可厚非,也是值得提倡的。要推进素质教育,要优化课堂教学结构,电教媒体的作用的必不可少的。但电教手段并不就是多媒体课件的使用,更何况对各学科应区别对待,对于物理学科,笔者认为,更应强调实验教学,特别是探索性实验教学,以期培养学生的.动手能力,科学探究能力,观察实验能力,获取信息、传递信息、处理信息的能力,分析和判断的能力及团结协作的能力。而多媒体课件对本学科来说只能作为一种辅助手段加以运用,因为它毕竟是制作的课件,而课件容易在学生头脑中产生“假”的想法,只是有时用实验无法或很难看清楚的物理现象,利用课件的方式,通过放慢其变化过程,利用屏幕重现其物理现象,从而使学生看清楚其间的变化,起到补充和强化物理实验的效果。所以两者之间各有优缺点:

1、多媒体课件课堂容量大,能极大地提高课堂教学效率,但不能真正体现物理现象的真实性,即课件的结论不能使人信服;而物理实验,现象直观、结论真实,实验所获得的数据很有说服力,但课堂演示实验花时较多。

2、多媒体课件制作所花费时间较长。从这一点来看,不可能每节课都使用课件,大多数可以说在开设公开课、优质课或竞赛课时才使用。而且从实际情况来看,不可能每个学校特别是农村学校或落后地区都具备这种设备。相对来说,实验教学在农村中学还是唱主角。

3、课堂教学并不是一种死板的、教条式的教学,它应根据教学中的主体——学生来组织教学,随时调整和改革课堂教学方式,做到课堂教学灵活多样,尽可能地调动学生的学习兴趣,努力激发学生的学习潜能。而要达到这些,用课件教学较难满足,原因是课件是教师在上课前就已经制作好的,课件中所设置的问题也仅仅是教师的“一面之词”,而实际情况往往与教师的“假设”相差甚多,特别是用课件完成的实验是不会出任何“差错”的实验,这样一般不容易使学生的思维得到发展,更不必说使学生的创新意识和创造才能得到培养。但物理实验特别是学生实验完全可以弥补课件的缺陷,学生在实验中或教师在做演示实验时可能会遇到“意想不到”的问题,而这往往能激活课堂气氛,从而使课堂教学处于“新”、“奇”之中,学生从中也能感受到学习物理的乐趣,这对培养学生的优良思维品质和创新能力大有帮助。

4、演示实验要求教师动手能力强,反映教师的基本素质;而课件的制作和使用反映教师掌握先进教育设备的本领。从教育的发展趋势来看,这两方面是教师必须具备的基本功。

在物理教学中,为了更好地培养学生的形象思维,让学生观察物理现象是必须的;但更重要的是让学生亲自动手,在操作中去观察物理现象,去体验物理规律的奥秘,所以必须进行物理实验教学。同时,在教学过程中,也应通过各种手段重视物理现象,其目的是找到物理变化的内在规律,这就需要解剖麻雀,把物理变化中某一瞬间或某一位置的状态加以观察,认清它的特点,使学生对于物理现象的认识既有整体变化的过程,又有整体变化过程中每一阶段的具体状态,以利较确切地把握整个物理过程,而这可通过课件来实现,所以物理实验教学和多媒体课件的使用是相辅相成的。

浅析物理实验教学 篇2

一、验证物理定理, 突破思维瓶颈

物理概念的建立和规律的描述往往比较抽象, 在教师的启发下, 让学生通过思考获取最典型的物理知识, 通过小组内部讨论建立初步概念, 在实验中验证物理定理, 突破思维瓶颈, 可使学生对物理基础知识获得比较深入直观的理解, 并牢固地掌握定理及其运用。

例如, “力的平行四边形定则”是高中物理的重点和难点, 为突破这一教学难点, 在课堂上可让学生自己做实验探究, 把教师单一的演示实验变成学生分组探究性实验, 通过教师引导、启发, 由学生自己总结出“力的平行四边形定则”。这样不但使学生加深了对力的平行四边形定则的理解, 也极大地提高了课堂教学效果。

二、探索物理规律, 激发学习积极性

在物理教学过程中, 通过实验展现出直观的物理情境、有趣的物理现象, 将会吸引学生的注意力, 有利于学生通过物理现象去探索物理规律, 激发学生的学习积极性。

高中物理课本中有许多物理规律的得出是建立在物理实验基础上的。例如, “实验:探究小车速度随时间变化的规律”一节中, 让小车拖动纸带运动, 使打点计时器在纸带上打下一行小点。分析数据得到各计数点的瞬时速度。做出v-t图像, 得到小车的运动规律。这样, 学生在物理实验基础上对小车运动规律的了解就更加深刻了。

三、重视实验方法, 训练学生技能

1.放大法

在现象、变化、待测物理量十分微小的情况下, 往往采用放大待测量的方法。如在观察桌面微小形变的实验中, 将桌面的微小形变通过两个平面镜进行放大, 能够清晰地观测桌面的形变。

2.转换法

“转换法”是指在保证效果相同的前提下, 将一些不可直接观测的物理现象、不易观察的物理过程或不易直接测量的物理量转换成非常直观的现象、过程或易测量的物理量进行测量的方法。测量小灯泡的电阻时, 不能够直接准确测量。因此可先利用电压表和电流表分别测出电压和电流, 然后利用欧姆定律得出电阻的大小。

3.控制变量法

在一些实验中要对物理量取不同的值进行探究, 探究这些物理量之间的关系, 这种方法为控制变量法。例如, 在研究单摆的周期公式时, 探究单摆周期与哪些因素有关时, 要考虑到摆球的质量和材料、摆线的长度、当地的重力加速度、振动的幅度等。经过探究后, 得知单摆的周期与摆球的质量振幅等无关, 只与摆线的长度和重力加速度有关, 得出单摆的周期公式为Τ=2πlg。由此可见, 控制实验条件的思想是物理实验设计的基本思想之一。

4.留迹法

在物理实验中, 有些物理现象转瞬即逝, 如运动物体所处的位置、轨迹或图像等, 不便于我们观察研究, 但我们可以把这些物理现象记录下来, 然后通过测量或观察实验记录来进行研究。例如, “研究自由落体运动”和“研究平抛运动的规律”的实验中, 就可以通过频闪照片记录下重物在不同时刻的位置, 从而得到物体做自由落体运动的规律和平抛运动的规律。

初中物理实验教学浅析 篇3

一、重视演示实验

1.利用演示实验激发学生的学习兴趣。教师应根据教材要求和特点,精心组织教材要求的每一项演示实验。物理演示实验具有形象、真实、生动和有趣的特点,它可以为学生创设一个最直观的物理情景,给学生以感性认识,能为学生在形成物理概念、得出物理规律等方面做出最直观的铺垫,使学生感受倍深。

2.演示实验必须同思维相结合。传统的教学方法比较重视直观性,直观教学为学生提供了建立概念所必要的感性认识的材料。然而确定事物或现象之间的因果联系需要课堂上的演示实验与思维相结合。在物理教学中,教师应注意利用演示实验的技能和正确的操作方法,培养学生的思维能力,并确保学生思维的正确性。演示实验的过程是短暂的,并且多数也只能反映事物的一个侧面,至于事物的发展过程、事物实质等等,则为学生提供了充分的想象余地。

3.确保演示成功,促进课堂教学效果。要使演示实验获得成功,首要的条件就是要掌握实验原理,这样才能准确地抓住关键,成功地进行演示。在实验之前,要估计到各种可能的不利条件,以便预先做好充分准备。为了确保演示成功,课前必须充分准备并进行试做。同时,演示现象要使全班学生都能看清楚,为此仪器的尺寸要足够大,演示的仪器要放在适当的高度,使全班学生都能看到。

二、重视实验探究

1.鼓励学生积极大胆参与。要鼓励学生积极动手、动脑,通过自主的实验探究,学习物理概念和规律,体验到学科学的乐趣,了解科学方法,获取科学知识,逐步树立科学创新精神。要帮助学生克服怕出错、怕麻烦等思想障碍,同时在比较困难的地方给予具體的指导,使学生能够比较顺利地参与实验探究。

2.重视实验探究中的交流与合作。实验探究一般都是分组进行的,组内的角色分工要明确,另一方面,组内角色要转换。要注意发挥每个学生在实验探究中的作用,不能由少数学生包办代替。这样既能使每个学生都得到机会均等的全面练习,又能充分体现工作中的分工与协作。

在平时的探究活动中,要循序渐进地引导学生用尽可能准确的语言表述自己的探究过程、所得的证据及自己的观点。不但要重视书面表达,也要重视口头表达,要让每个学生都有充分的机会作口头陈述。

3.教学中我还注意将可转化为运用探究性实验来进行教学的实验内容设计为探究性实验。突出实验的创造性,发挥探究性实验教学在培养学生的科学态度、科学方法方面的作用,使学生学会研究与探索实验的方法,激发学生的好奇心和求知欲,促使学生主动探究解决问题的正确途径,让学生成为新知识的探究者和发现者。

三、引导学生积极参与课外实验

1.有利于培养学生学习物理的兴趣。物理小实验、小制作的题材广泛,材料集中丰富,是一种激发学生兴趣、发挥学生创造性的有益活动。教师要引导学生善于动脑、动手,因陋就简,就地取材。虽然课外实验活动在许多方面略显粗糙与不规范,但其教学功能显而易见,学生的自主性、参与性高。同时使学生感受到物理知识的应用无处不在,激发他们自觉应用物理知识创造性地解决一些具体问题。实践证明,课外实验中呈现出的千变万化的物理现象,能引起学生浓厚的兴趣,激发他们的探究心理,实验一旦有所收获、有所创新,就会使学生趣味性更加稳定,从而更加喜欢物理,热爱科学。

2.有利于培养学生的创造精神。创造能力被公认为是一个国家的重要财富,而一个人的创造精神必须从小培养。物理课外实验集科学性、实践性、创造性、趣味性于一体,而且不同于实验室里的学生分组实验,没有现成的、成套的仪器设备,也没有教师亲自指导,完全由学生自己独立设计实验步骤,自己动手完成,出现故障还要自己排除。在这个过程中,学生没有创造精神是不可能完成的。

3.有利于补充课堂教学的不足。课堂教学受时间、空间、客观条件等因素的限制,不能研究所有的物理现象,也满足不了学生的求知欲望,这给物理教学带来了一定的局限性。而学生在课外按照教师布置的任务、要求和方法,用一些简单的器材或自制仪器独立地进行实验和观察,就能得到有效的补充。

4.有利于培养学生的实践能力。在课外实验中,学生自己思考、设计实验方案,并且动手做实验。倘若实验失败了,究竟是设计上的问题,还是动手操作上的不严谨,只有经过反复思考、反复实践才能知晓,如此,学生的动手、动脑能力也将逐步提高。

总之,随着新课改的稳步推进,教师在物理实验教学中应该大胆尝试,通过实验实现新课程理念。加强物理实验教学,是提高物理教学质量的十分有效的途径。因此,在平时的教学中应大力推广加强和优化物理实验教学,从而进一步提高物理教学质量。

针对初中物理教学特点的浅析 篇4

物理学作为所有自然学科的基础,所研究的问题和涉及的内容包罗万象,在生活中可以说是无处不在。对于初中的物理教学,考虑到八年级学生其严密的逻辑思维能力还没有建立完善的特点,以及刚刚接触到物理这门新学科,因此其教材内容难度设置较小,其学习多由实验或生产、生活实际引入课题,以极其贴近学生生活实际的现象出发,使学生能看到、听到、感受到这些现象就是物理,然后通过简单的观察分析,总结归纳出简单的物理规律。要求学生知道、了解、定性分析的内容多,而深入探究、定量计算相应较少。最终达到的目标就是学生能够将这总结得出的各种事物、现象之间知识扩展应用到更多的生活实际和事物中去,能帮助其解决更多的疑问,因此初中物理教学中,一般具有以下几个方面的主要特点:

(1)注重物理概论的建立过程。物理的研究与学习之初都必须是在已经建立和认识一些基本物理概念之后。对学生而言这个新的概念、新的名词有何意义、为什么要掌握是学习的潜在动力。因此将为什么要这样定义,这样定义说明了什么问题,体现了哪些方便、准确之处?这些都是教师在课堂教学中应思考和注意的问题。

(2)教师更注重课堂教学的趣味性。由于初中第一次接触到相关的物理现象、规律的探讨,学生始终都还是保持着一种高昂的兴趣,因而课堂上如果能利用有效的手段来进一步提高学生对物理的兴趣爱好,将会使学生变“要我学”为“我要学”的自主状态。

(3)课堂教学密度小。本身由于初中物理是打基础的作用,因此强化对物理概念的理解、物理模型的分析就显得重要,加上本身其知识内容较少,且不需要更深入的进行定量探究和计算,故课堂上就可花足够多的时间对重点概念、规律进行反复讨论,这样也有利于学生掌握重点内容。

(4)色彩纷呈的多媒体教学形式。十二三岁的初中学生们绝大多数都还处于形象思维的阶段,对眼见到的、听到的、感受到的能做出正确的判断,但是对于抽象一些的模型理解仍然较为困难。故在课堂的整个呈现中需应从而抽象出物理模型的这种研究方式有很大的启发。并且其简单的逻辑思维在这样的过程中也被建立起来了。

浅析物理实验教学 篇5

在物理学中,实验是物理学理论基础,物理是以实验为基础的学科,通过演示实验、课堂小实验、分组实验、课外实验与制作等,可以开发学生智力,激发学习兴趣,培养学生的创新能力。在物理学习过程中,加入一些实验,可以调动学生的学习积极性和主动性,从而大幅度提高教学效果。通过让学生尝试改进实验装置或过程、自己设计实验等,有利于开发学生智力,培养学生的创新能力。

通过物理实验可以使学生获得丰富的感性认识,加深学生对物理概念、定理和定律的理解,降低自学过程中学生遇到问题的难度。很多物理概念、定理、定律非常抽象,所以对学生来说非常晦涩难懂,学生在预习和自学过程中常会遇到一些疑难问题,对某些新的物理概念似懂非懂,对某些物理规律将信将疑,有时想不通就会产生畏难情绪,影响自学效果。借助物理实验可以形象、具体、直观地说明问题,能使抽象的物理知识迅速鲜活生动起来。

物理实验可以培养学生的观察实验能力、思维能力、动手操作能力、分析归纳能力、语言表达能力等,有利于学生综合素质的培养。每个物理实验中都涉及到学生动手操作、观察物理现象、分析物理现象、归纳想象的特征、以及用简洁的语言表达出自己想法等,因此,在这个过程中就很自然的培养了学生的以上能力。另外物理实验还可以可以使学生初步了解物理学的思想方法、研究方法,培养学生事实求是的科学态度。每一个实验中都涉及到一些思想和方法,例如在探究加速度与力和物体质量关系的实验中就涉及到了一种平衡摩擦力的方法,了解这些思想和方法,有利于学生解决问题能力的提高。物理学是严谨、来不得半点马虎的,例如在实验数据的收集过程中如果不严谨,就不会得出正确的结论,因此,通过物理实验可以培养学生实事求是的科学态度。

物理学与物理实验的很深刻的联系,理论上美妙的假设或推理,要成为被公认的物理规律,必须有实验的验证,这表明了实验和理论之间的密切关系和激励而共同推进物理发展。实验可以发现新事实,探索出新规律,实验是为了让学生更好的将理论物理结合到具有实践性的实验物理中,我们所学的课本理论知识与物理实验是相互促进,恰如人的双脚,是在配合之下完成一切,他是缺一不可的,在物理学的发展过程中,这种相互促进,相互完善的过程的实例是数不胜数的。例如,法拉第电磁感应定律是经过十年的实验探索才发现的,在此之前1820年奥斯特发现了电流的磁效应,这使善于思考的法拉第由此得到启发并提出“磁转化为电”的设想,1822年法拉第就开始了艰苦漫长的转磁为电的研究,经过无数次的实验,终于在1831年发现了电磁感应现象,接着又进行了一系列的实验研究,最后成功的实现了磁转化为电的设想,并经过进一步的实验探索,总结出了法拉第电磁感应定律,开创了人类的电气化时代。迈克尔逊-莫雷实验和以太的存在,从根本上动摇了经典物理的基础。著名的物理学家爱因斯坦以此为基础,在洛仑兹、彭伽勒等人工作的基础上,大胆否定了经典时空观,提出了光速不变原理和相对性原理,建立了新的相对论时空观,从而使物理学产生了一次革命性的飞跃。

无庸质疑,理论是物理学的主体。理论认识高于感性认识,更具有普遍性,理性认识才可以达到事物内部的规律性。然而,理论是否正确,又必须经受实践检验,实验是人们检验真理的重要手段。

科学是为了预测,通过技术性操作来观测由预先安排的方法所产生的现象。实验是探索的过程,是可能成功也可能失败的,结果是可能符合预期也可能有否定预期的,当然还可能有意外收获,而得到未曾预期的成功。每一次科学实验的成功再一次揭示出自然界的奥秘,使人类在认识自然的道路上又前进一步。物理实验教学是以教学为目的,其目标不在于探索,而在于培养人才,是以传授知识,培养人才为目的。教学实验都是理想化了的,排除了次要干扰因素而简化过了的,是经过精心设计准备的,是一定能成功的.尽管如此,教学实验的地位仍然是非常重要的。

追求真理造福人类的志向,是科学伟人们献身科学事业并取得重大成就的重要动力。科学成就来自科学家的勤奋钻研和专心致志的忘我劳动。科学工作是不断提示和发现客观规律的工作,是一种复杂的脑力劳动,只有专心致志、不屈不挠、长期奋斗才能见效。敢于突破传统偏见,大胆进行科学探索的精神,是科学伟人们取得科学成效的重要思想基础。认识真理除了要克服科学实验上的困难和危险以外,还要克服传统观念的束缚。

“实验科学是科学技术中很活跃的部分。自然科学是实验科学,任何理论和自然科学现象不符合就不能存在,它是发展自然科学的重要基础和动力。”

“搞实验物理学最重要的是要了解现有的物理理论,敢于怀疑它,以至通过实验推翻某些部分,创出新理论。实验物理和理论物理密切相关,搞实验没有理论不行,但又停留于理论不去实验,科学是不会前进的。”

浅析物理实验教学 篇6

摘 要:随着我国素质教育的开展,在新课改的背景下,初中物理教学也顺应改革要求进行了转变。在《全日制义务教育物理课程标准(实验稿)》中提出“物理课程应改变过分强调知识传承的倾向,让学生经历科学探究过程,学习科学研究方法,培养学生的探索精神、实践能力以及创新意识。”探究性实验教学在初中物理教学中的应用,有效的激发了学生的学习兴趣和主动性,将抽象的物理知识转化为具体形象的实验,使学生更直观的感受,加强了学生的理解和掌握,同时培养了学生的思维能力和实践操作能力,提高了课堂教学的有效性。本文就探究性实验教学在初中物理教学中的作用进行分析。

关键词:探究性实验教学 初中物理 作用 分析

随着我国教育改革的不断深入,其教学目的已经不再是单纯的对学生进行知识的传授,更是在学好基础知识的同时,培养学生的综合能力和核心素养,促进学生全面发展。通过探究性实验教学的运用,使原本抽象的物理知识形象的展示在学生面前,不仅提升了课堂教学效率,更加强了学生的实践能力,使学生能更好的做到学以致用。但在初中物理实际教学中,由于受传统教学观念和实验设备等因素的影响,还是存在一些亟待解决的问题,这就需要物理教师不断的进行研究和探索,完善教学方法,保证物理教学的有效开展。

一、初中物理探究性实验教学概述

初中物理探究性实验教学的目的就是让学生经过科学的探究过程,学习探究方法,体验探究的乐趣,培养学生的实践能力、创新精神、创造性思维、领悟科学的思想和实事求是的科学态度,使学生能够积极参与到物理学习中,从被动接受知识向主动进行探究转变。在初中物理探究性实验教学中,强调学生的主体地位,让学生在自主探究的同时进行合作学习,重视教师与学生、学生与学生之间的交流和互动,使学生在探究过程中更好的将自己的优势、潜能展现出来,从而促进课堂教学高质高效的完成。

二、培养学生的学习兴趣

探究性实验教学可以培养学生学习物理的兴趣。物理学科是一个比较复杂的学科,其知识的抽象性比较强,理论知识比较多,而且在实际教学过程中,受到现实的客观条件,如教学资源、人力资源和物质资源的有效限制,不能充分地开展实验教学,这就导致学生在学习中遇到很多困难和阻碍,最后丧失对物理学科的学习兴趣。然而,这种探究性实验教学可以让学生对物理产生学习兴趣,学生可以积极主动地参与到物理学习中来,在活动中积极地动脑思考,克服在制作过程中的困难和阻碍。

例如,在讲“滑轮”时,教师可以利用多媒体展示图片,被货物提上去的瘦子和被胖子提上去的货物,学生观看后肯定会对新知识产生兴趣。又如,在讲“串联、并联电路”时,教师可以展示两种电路的图片,让学生发言说出两者区别,提高学生的学习积极性,从而提高学生的学习兴趣。再如,在讲“杠杆的平衡条件”时,对于F1×L1=F2×L2及其相关知识,教师可以展示翘翘板图片,提高学生的学习兴趣。引导学生研究物理知识,加深学生对物理知识的理解,培养学生的动手能力,实践能力,思维能力。

三、适当进行课内实验,拓展实验空间

进行初中物理探究性实验教学就要适当进行课内实验,教师一边讲授,一边对学生的实验活动进行指导,边学边实验,当然,这也需要教师能够充分把握学生的学习过程,对学生的实践能力和接受能力进行分析,明确学生哪些知识已掌握,哪些知识未掌握,找出未掌握的原因,抓住问题,将讲授、演示、讨论、实验有机结合起来,扩大信息交流,使探究性实验教学发挥演示实验和分组实验的综合作用。另外,在进行实验时可选择实验室所配备的实验器材,也可自制实验器材,使用现实生活中的某种物品,比如利用汽水瓶进行大气实验、利用铅笔刀和铅笔做压强实验等,增强实验教学的娱乐性和趣味性,有利于学生认识到物理在自己的生活中是无处不在的,也有利于激发学生的积极性和主动性,培养其实际动手能力。

四、培养学生的创新能力

探究式实验教学是一个不断完善和优化的过程,在实验的过程中,教师可以让学生进行物理小制作。鼓励学生在设计的外形上都要达到相应的标准要求,通过这样的方式,使学生对自己的设计进行不断改进和完善,从而展示创造才能。

在进行物理实验的过程中,学生不仅能够对物理原理理解得更为到位,而且还获得了重要的过程体验,不断地改进作品,改进制作方法和操作方法。如,在学习制作三色板的过程中,学生不仅会明白视觉暂留是颜色在人头脑中产生的混合,还在实际操作的过程中认识到三色板的不对称性便于能量的集聚等等。学生在创造的过程中,能够注意到应该注意的问题和要点,这些发现和创新是在过程体验的基础上产生的。

探究式实验教学是处于一个半开放和完全开放的状态,在这种学习中,学生会产生多种制作方法,在得到教师对本设计认可的同时,也会通过教师对不同设计的比较产生新的认识,进而不断完善和优化自己的设计,有利于学生在优化的过程中进步更快,产生知识性的飞跃,这也符合对创新能力的培养。例如,沙子、海绵都能通过形变程度不同来反应压力的作用效果,但是用海绵轻巧方便;对使用矿泉水瓶、长板凳和小桌子的比较,发现矿泉水瓶、长板凳在竖放时容易倾倒,没有小桌子稳等等。在比较中,学生对自己的设计进行合理的改善,从而不断提高其创新能力。

结语

初中物理本身具有较强的趣味性、实践性和科学性,开展探究性实验教学有利于激发学生学习物理的兴趣,在实验中培养学生观察和探究能力,促进学生智力的开发。因此,教师应不断在实践过程中进行探索和创新,转变教学观念,尊重学生主体地位,遵循课程标准理念,灵活设计教学活动,巧妙创设问题情景,重视探究性实验活动的开展,注重对生活素材的引入,营造出高效的物理课堂教学,进而实现教育的最终目标。

参考文献

高中物理实验教学浅析 篇7

一、实验在高中物理教学中的作用

1. 有利于物理理论教学。

在传统高中物理教学活动中,教师侧重讲解理论知识,教师会让学生背诵相关物理理论,要求学生了解如何运用这些理论知识。但是由于物理知识过于广泛,体系庞大,高中生无法完全记忆和完美运用。例如关于“摩擦力”的知识,教师如果单纯讲解摩擦力为阻碍物体运动的力是无法被学生理解、吸收的。而实验的出现恰好可以弥补单纯讲解理论知识的缺陷,还能帮助学生熟记概念。高中生通过实验既能在短时间学会更多的知识,还能用实验去验证一些原有的物理结论,提升自身的质疑与探究能力。所以,实验教学服务于教师的理论教学,既能激发学生的学习兴趣,还有利于物理理论教学。这便是实验在高中物理教学中的作用之一。

2. 有利于增加教学的趣味性。

不少同学反映自己之所以不愿意学习物理知识是因为教师的授课过程既复杂又抽象。学生的这种心理不难理解。因为物理学科本身就是一门相对复杂的学科,若学生对物理抱有极强的兴趣,那么他们会主动探究一些难以理解的问题。但是一部分学生本身就没有学习的欲望,当物理课枯燥、无味时,这部分学生就容易产生抵触、反感等一些不良情绪。

而实验可以将抽象的知识转化为具体的知识,而且实验一般都会具有趣味性,有趣的声音、神秘的实验现象,这些都会增加物理学科的神秘感,增加物理学科的魅力。对高中生而言,参与物理实验无疑是劳逸结合的最好方式,他们可以在实验中感受到物理学科的魅力,逐渐消除自己对物理的抵触心理。所以,增加教学的趣味性便是实验在高中物理教学中的又一大好处。

二、高中物理实验教学中遇到的问题

1. 实验数量与时间受到限制。

虽然随着新课改的不断深入,高中物理实验教学质量得到较大提升。但是,我们不能否认,在一些高中里仍存在实验教学不受重视,实验器材老化的现象。在笔者看来实验数量与时间受到限制是阻碍实验教学进程的原因之一。由于实验仪器老化,甚至有一部分仪器损坏,所以班级学生在上实验课时不能达到每人一台仪器的基本要求,多半是两三个一台仪器,甚至更多。很多学生挤在一起观察实验的现象加大了教师指导的难度,也减少了学生独立思考的机会,从而影响高中实验教学的开展。另一方面,实验教学的课程数量以及时间安排不合理,有一部分教师片面强调理论教学,将过多的时间放在了传递理论知识上,缩短了实验教学的时间,导致高中生的实验课程数量不足,影响了实验教学的进程。

2. 实验的内容受到限制。

高中物理实验教学存在的另一个问题为实验的内容受到限制。因为所有的实验都建立在尊重教材内容的基础上,再加上教师对实验教学的重视程度不高。很多的实验内容老旧、缺乏新意,实验模式和类型过于单一。学生长久接触同一类型的实验很容易产生“审美疲劳”,会降低参与实验的兴趣与热情。而且一部分教师为了节省实验时间,完成教学指标会压缩学生独立实验的时间。只是通过示范实验,或者将学生实验的过程简化,减少了学生自主发现问题,解决问题的几率与机会。实验的内容受到限制,学生的实验创新性被剥夺。因此,教师如何重新认识实验教学,并找寻能够提升实验教学质量的方式是目前物理教师需要解决的问题。

三、高中物理实验教学具体策略

1. 利用演示实验吸引学生注意。

演示实验属于直观教学,与分组实验、课外活动相比有一定的区别。基本方法为教师演示实验过程,向学生展示物理现象,并引导学生观察、思考、分析实验现象,得出实验结论。演示实验设计的内容比较广泛,教师可以从教材中选取一部分内容作为演示实验的素材,还可以自行设计演示实验。

为了通过演示实验极大激发学生的实验兴趣,吸引学生注意力,教师要注意演示实验的趣味性与实用性。既不能演示老旧的实验,也不能演示超出学生理解范围的实验。最好选用在生活中常见的又容易被忽略的物理现象为实验素材。例如,“冷水使热情沸腾”“飞不出的鸡蛋”等。这些既属于物理现象也是我们在生活中容易见到的现象。这些实验以趣味性和实用性很容易激发学生探究的欲望,因为在他们的认知世界并没有“飞不出的鸡蛋”。教师在进行演示实验时既要突出其直观性,更好挖掘其思维功效,让演示实验成为开启学生思维之门的钥匙,培养高中生的物理思维。

2. 通过分组实验培养学生合作意识。

高中物理实验教学除了要培养学生独立实验的思维和能力之外,还需要培养学生的合作意识。因为有一部分的实验是依靠两三个人完成的。如果学生只具备独立思考的能力缺乏合作思维是不能完成多人实验的。所以,为了培养学生的合作意识,提升物理实验教学的质量,教师需要做好分组实验,将班级学生按照学习能力的高低,错落有致地划分为不同的小组,并且保证每个小组里的优等生与学困生比例平衡。这样,教师就可以以小组为单位,为每个小组布置实验任务,把学生实验落到实处,真正让学生动手动脑去探究。

在分组实验中,教师要鼓励学生大胆表达自己的想法和意见,不“随波逐流”也不沉默不语,鼓励学生大胆猜想,并要求他们根据自己的猜想完成实验,如果猜想被推翻就再次思考、猜想、验证。这样,当学生犯错以后通过动手实验、讨论、分析就会对自己的想法和实验过程有着更深刻的理解。当然,在分组实验中,教师要充分发挥自身的引导作用,观察学生在实验过程,并记录学生的实验步骤,分析学生在实验中遇到的问题,适时给予必要的指导。最后教师注意收集每个组的实验结果,因为每个组的思维过程和实验方法并不一致,所以教师需要与同学一起总结归纳实验方法,从中找寻最优的实验方案。

3. 鼓励学生参与教学实验。

很多学生在实验时都会认为教学实验“神圣不可侵犯”。认为在教学实验中教师才是主导者,支配者完全忽略了自身的地位和作用。所以,为了拉近教学实验与学生之间的距离,教师可以让学生参与教学实验设计,让学生帮助自己“出谋划策”,先将实验的最终目的告诉学生,再在班级收集学生的实验意见,同时将在实验中可能遇到的问题与学生共同讨论。这样,学生会感受到自己被需要,自己的价值得以实现。学生参与设计教学实验,可以了解教师的目的,及时跟上教师的步伐,提升学习的质量。

总之,推动高中物理实验教学向前发展意义深远,然而当今高中物理实验教学仍面临诸多的问题。例如,学生兴趣不足;教师教学理念落后等。针对在实验教学活动中存在的教学问题,教师需要革新教学理念,在引导学生重视实验的基础上创新教学方式,以便于提高学生的实验兴趣,从而提升高中物理实验教学的整体效果。

参考文献

[1]邵冬梅.高中物理课堂教学中如何提高实验效果[J].读与写,2011,(12).

[2]王勇.重视高中物理实验教学.培养学生创新能力[J].考试周刊,2011,(07).

浅析初中物理实验教学 篇8

关键词: 初中物理教学;物理实验;环节

G633.7

物理实验教学的目的,不仅是验证原理,让学生理解和掌握已有的书本知识,而且是培养学生的科学素质,激发学生爱科学、学科学的兴趣,培养学生的创新能力和实践能力。因此,教师必须改变传统的“教师讲,学生听,教师演示,学生观看”的实验教学方法。在实验教学中,教师要从学生的实际能力入手,备教材,备教法,备学生,在教学过程中,应使学生的思维一直处于积极探求状态。

一、给学生多动手实验的机会,培养学生的实验技能

初中物理实验是学生将来从事科学实验的起点。因此,在物理实验课的教学中,教师必须重视培养学生的实验技能,使学生养成良好的实验习惯。教师要指导学生弄懂实验原理,学会正确使用物理仪器,掌握计数、读数和处理实验结果的技巧,能够通过分析、推理得出正确结论。如在电学实验中,教师要反复强调电流表、电压表的连接特点,以及“+”、“-”接线柱的接法,让学生学会用欧姆定律正确估算量程,避免量程过大使测量值的误差大,又避免量程过小而烧坏仪表。学生掌握了基本实验技能,就能独立动手操作,打好实验的基础,有了这种基础,学生就能自主地探究其它电学实验,例如,探究水果电池的电压,探究串、并联电路的电流电压的规律,等等。这样通过实验,学生不仅能有效领会物理知识,而且能通过观察实验现象,分析和解决实验中的问题,培养创造性思维能力。

教师应鼓励学生做好课外小实验、小制作,促进学生对教学内容的学习。从某种意义上说,这些都是一种特殊的、直观的实践。学生在动手完成各种小实验、小制作的过程中,思维异常活跃,学习欲望高涨,参与意识增强,都迫切地希望进一步探索问题。通过实验,学生学习到的物理知识就比较深刻、牢固。例如:“估计大米的密度”一题,先让学生凭生活经验估计大米的密度大约是多大,接着让学生想出几种测大米密度的方法,然后实际做一做,最后作出评价,哪一种方法既简便易行误差又小。又如课本中“纸盒烧开水”、“日光灯启辉器中双金属片的自动控制作用”、“小风轮”、“电铃”、“楼梯开关”等小实验、小制作,有很强的趣味性和知识性,十分贴近学生的生活,符合初中学生好奇、好问、好动、好学的心理特征,同时也能推动物理教学向前发展,是实施创新教育的重要途径。

二、从学生实际出发,灵活地进行演示实验

1.改演示实验为“表演”

说起演示实验,它是实验教学的一大方面,是一种行之有效的教学方法,但在整个演示过程中,教师不调动学生的积极性、主动性,没有一点学生的参与,这种演示实验虽然也是可以使抽象的东西具体化和视觉化,但谈不上什么教学的提高,所以应加强对演示实验的整个教学过程中的作用的认识,甚至把演示实验改变为“表演”。我在演示中积极引导学生主动地加入演示实验中,以自己的意志和思维动手能力,帮助老师或独立完成实验操作,我在讲“导体和绝缘体”一课时,最后设计了一个家庭电路,目的是让学生区分导体和绝缘体,就把演示改为学生参与的“表演”,充分发挥学生的主体作用,轻松完成了实验内容。

2.改变常规演示方法

演示实验的通常过程是教师出示目的,设计实验,进行操作,让学生观察,学生总结,最后教师强调记忆实验结论,在这几个环节中,让学生观察,对于我们的学生有很大困难。他们只愿意走马观花的“看”实验,而不乐意细心的研究观察实验,实验后往往收不到预想的效果,出于学生的这种情况,我改变演示方法,让学生们各负其责,有的操作实验,有的设计实验,有的监督学生操作,还有的学生做评委,“电磁继电器”一节,我就用了这种方法,整节课,在演示实验中设有直接给出演示内容,而是让学生们自己摸索,开展实验讨论操作观摩,使每一位学生在演示中都有自己的角色,都能以主人翁的责任感认真观察和完成实验。

三、教师应该具备广泛的实验专业知识

苏霍姆林斯基曾经说过:“学生眼里的教师应当是一位聪明、博学、善于思考、热爱知识的人。”“为了使学生获得一点知识的亮光,教师应吸进整个光的海洋。”沈元老师渊博的知识引发了陈景润日后摘取数学皇冠上的明珠的壮举,这已成为人们传颂的佳话。魏书生、钱梦龙、于永正等名师之所以能取得今天的成绩,与他们有着丰富的知识结构是分不开的。

那么,如何有效地构建自己的知识结构呢?从我国目前中小学师资队伍建设的总体状况来看,知识结构的构建还处于一种低效的急功近利式的被动构建状况。例如,为了文凭去函授,为了拿继续教育的課时去学习。能否主动构建自己的知识结构,是区分“创新型教师”与“教书匠”的重要标尺。

四、从生活实际出发,开展丰富多彩的课外活动

教材设计了许多课外小实验、小制作。要注意引导学生课外去做。例如,对课本上的小实验“测自己的步行速度”,我不仅让学生按课本上写的方法去做,测了自己步行的速度(测出的结果要求学生记住,很有实验价值)。而且还组织学生用消毒后的废注射液瓶和一次性使用的输液器等自制了“滴水计时器”(滴水时间间隔调节为0.5秒),把“滴水计时器”固定在一根木棍上。步行时用一只手拿着木棍不摆动,让水滴落在此手的正下方。通过测量落在地面上的水滴间隔,不但能算出步行速度,还能检查步行时是否做匀速直线运动。对此,学生会很感兴趣。同时,在日常教学中开展丰富的、适合他们的活动,如:研究楼道开关,开展制作竟赛,组建兴趣小组等,由于活动以实验教学为主,又贴近他们的生活,有实用性,大大调动了他们完成实验的兴趣。

实践证明,只有从实际出发,结合学生的心理、个性特点,强化学生的实验意识和探索精神,才能扎实有效的完成好实验教学任务,从而使学生真正成为学习的主人。

参考文献:

[1]邢如玲.虚拟实验在初中物理实验教学中的应用策略研究[D].长春:东北师范大学,2011(06).

[2]高亚飞.探究式教学在初中物理实验教学中的应用研究[D].呼和浩特:内蒙古师范大学,2013(05).

浅析物理实验教学 篇9

从初中物理新标准来看,物理学是研究物质结构、物质相互作用和运用规律的自然科学,必须从以下几点来考虑才能完成教学的最终目的。

一、要抓好基础知识的传导

我们知道,物理课是初二年级开始的一门新学科,对初学者来说往往有一种新鲜感。但是,若这种新鲜感只是停留在表面的新奇上,老师不及时深化,那么这也将是教学的失败。所以,作为一个教学工作者,首先要抓好基础知识的传导。作为老师而言要精心设计教学方案,认真备课。针对教材和学生的具体情况认真分析,做到因材施教,尽可能地做好正确引导学生的思维方向和解决好教学过程中可能出现的问题。并将这些引入到教学课件和教学实验器材中。例如在新课程标准中,学生要求初步认识能量、能量的转化和转移、机械能、内能、电磁能以及能量守恒等内容。并且了解新能源的应用,能初步认识能源利用与环境保护的关系。老师可以自己动手设计一些小实验,比如以两个小磁铁之间的磁性推动了小木车的快速运动,两个物体的撞击转化成其他形式的能量的现场试验。还可以以现实案例或者以多媒体的形式做成动态的幻灯片来宣传能源利用和环境保护的必要性来激发学生的兴趣。在教学过程中,提倡学生提前预习,鼓励学生课前自己查资料,从而在课堂上提出问题,更好地掌握基础知识。

二、开展实验教学,培养学生动手能力和思考能力

在物理教学新标准中,课程基本理念有一点是从生活走向物理,从物理走向生活。在初中物理学科教学中,每一个概念和规律、公式都是可以通过物理实验得出的。在教学过程中能贴近学生生活,符合学生认知特点,激发并保持学生的学习兴趣,在实验中通过探索物理现象,揭示隐藏其中的物理规律,并将其应用于生产生活实际,培养学生终生的探索兴趣、良好的思维习惯和初步的科学实践能力。因此,教学工作者在课堂上,开展实验教学就显得尤为重要。在教学过程中,学生通过观察物理现象过程,能学会简单的描述所观察物理现象的主要特征,并在其中发现一些问题,还能及时提出问题。学生通过积极参与科学探究活动,学习拟定简单的实验方案,学会利用不同渠道收集所需要的科学信息,形成自己学习信息处理方法,并能对信息做出有效的判断意识,还能从物理现象和实验中归纳简单的科学规律,去解释某些具体问题,极大地锻炼学生的思考能力和分析能力。

与此同时,教学工作者也应该鼓励学生自己在课下设计实验,或者根据课外的资料,来模拟物理实验过程,加强学生物理实验动手能力。并且教师完全可以鼓励学生把自己的想法和实验带到课堂上,与同学们讨论交流,还可以让学生做好实验记录和讨论记录,教师则做好实验分析总结。

三、师生之间要形成良好的和谐课堂,有利于教学的顺利进行

现代心理学理论认为:学生只有在愉悦、和谐的课堂气氛下学习积极性才能提高。因此,构建愉悦和谐课堂是学生主动学习的前提。教师与学生之间要形成良好的和谐课堂,才能有利于教学的顺利进行,才能达到教学的最终目的。而在初中物理新课程标准中,教学目标中学生的情感态度与价值:有将自己的见解公开并与他人交流的愿望,认识交流与合作的重要性,有主动与他人合作的精神,敢于提出与别人不同的见解,也勇于放弃或修正自己的错误观点。

在和谐的课堂上是完全可以形成并达到这一目标的。在和谐的课堂上,建立和谐的师生关系是基础。以学生对老师的喜爱,能把这种喜爱转移到课堂上去,能高效地接受老师的教诲,容易接受知识和理解并掌握物理知识,还能使学生愿意和老师交流他的想法、学习中的困难和快乐,能更好地进行学习生活。

教学工作者可以通过在课堂上创设教学情境,通过以生活实例来让学生思考其中的物理原理,来带动学生思维的运转,引导正确的思考方向,让学生在探索过程中提高认知兴趣,培养求实的探索科学的作风。

在课堂上,学生之间的差异性也是不可否认的一点。学生的认知基础、接受能力的差异、学习兴趣以及学生参与的程度在一个集体中也是有所差别的。因此,和谐的课堂也要尊重学生的主体地位。针对学生的具体情况,实现差异化的教学培养模式,尽量使学生都参与到课堂上,接受知识的传播,从而掌握知识、学会运用知识。

参考文献:

[1] 吴彬.在新课程标准下,如何做好初中物理的习题教学[J].数理化学习,2009(11).[2] 李家谏.浅谈如何构建高效物理课堂

[J].数理化学习,2009(11).[3] 沈亮.在初中物理课堂教学中,如何有效培养学生的思维能力[J].数理化学习,2009(12).[4] 张春晖.浅谈新课程标准下科学探究

浅析物理实验教学 篇10

贵州省大方县第一中学物理组 张顺全

摘要:常常听到学生抱怨说:“在初中时物理还可以,但到了高中,物理太抽象太难学了”。在物理学习调查中,发现60%的男生,85%的女生普遍存在物理成绩上不去,认为物理是一门非常难学的学科。这部分学生的学习动机和刻苦程度都比较好,但学习效果不好,使他们丧失了学习物理的兴趣,他们中的大多数同学实际上是没有 掌握解决高中物理问题的常用思维方法。因此,本文将归纳并介绍高中物理学习中常用的几种思维方法,即:整体隔离思维法、逆向思维法、等效思维法、图象法、极限思维法及分析和综合法,并通过具体的例子解析及方法总结,对学生的学习及教师的教学都有一定的指导意义,掌握了正确的思维方法,会对我们的学习及教学起到事半功倍的作用。

关键词:高中物理、思维方法、培养。

正文:常言道:“授之以鱼,只借一餐;授之以渔,终身受益”。因此作为一名中学物理教师,在我们的平时教学中,不仅要让学生掌握、理解知识,更重要的任务是培养、训练学生的思维方法,提高灵活迁移运用知识解决物理问题的能力,使学生的学习更主动,效率更高,兴趣更浓。本文将通过一些具体例子,与各位同行共同探讨高中物理教学中学生思维方法的培养。

一、整体与隔离思维方法

整体思维与隔离思维都是中学物理解题的常用思维方法。整

体法是一种把研究对象放在系统中加以考虑的方法,是从整体出发,从部分与整体的联系中揭示整个系统的变化规律,使整体和部分辩证统一起来。而隔离法是将研究对象从系统中隔离出来,单独进行分析,找出其运动规律的思维方法。我们根据已知条件和要求的问题,可以把它们作为一个整体来处理,也可以把它们的某一部分拿出来单独处理;可以先部分再整体,也可以先整体再部分。此二种思维方法往往交叉使用,也可单独使用,这要据具体问题而定,我们在教学中,培养学生的整体与隔离思维很有必要。

例1:如图(1)所示,质 量为m的物体A放在质量为M 的物体B上,B与弹簧相连,它

们一起在光滑水面上做简谐运动,图(1)振动过程中,A、B之间无相对滑动,设弹簧的劲度系数为K,当物体离开平衡位移为X时,A、B间的摩擦力的大小等于多少?

解析:该题采用整体法结合隔离法列式可得出结果,也可单独采用隔离法求解。采用整体隔离法:先将A、B看成一整体,当物体离开平衡位置位移为X时,A、B整体的回复力为F=-kx,物体的加速度为a=-kx/(M+m)。所以由牛顿第二定律知,A受到B的摩擦力的大小为f=ma=

m.KX 可让学生讨论隔离法:(对MmB在水平方向由牛顿第二定律有kx-f=Ma ①,对A在水平方向由牛顿第二定律有f=ma ②,由方程①②有f=

m.KX。)Mm

方法总结:整体思维方法和隔离思维方法都可用时,我们应首选整体法。整体思维方法强调从整体上把握问题的因果关联,站在更高的立场看问题,解决问题更为全面,透彻,清晰。大大缩短解题时间,简化解题过程,不失为一种上乘的思维品质。但我们在处理系统内部各部分之间的作用时,还要结合隔离法才能解决问题。

二、逆向思维法

逆向思维法是抽象思维形式中的一种思维方式,这种思维方式通过与正常的截然相反的方式、方法、路线去研究与思考问题。在物理教学中,合理地应用逆向思维,不但能给学生展示新颖的思想和独特的技巧,而且能加深对物理概念和规律的认识、理解,提高学习效率,对培养创造性人才有重要作用。在物理发展史上,逆向思维曾取得过重要成就。如奥斯特发现了电生磁后,法拉第运用逆向思维解决了磁生电的问题,麦克斯韦用场的观点,分析了电磁感应现象,得出了变化磁场能产生电场后,运用逆向思维得出变化的电场能够产生磁场的结论,从而归纳出麦克斯韦方程组,形成严密而完整的电磁理论,在物理教学中,有些问题按常规思维习惯去思考,往往既复杂又麻烦,甚至难以得出结论,但对问题逆向思考,则问题可能迎刃而解。

例2 如图(2)所示,质量力m,水平速度为v0的子弹刚好能穿过四块固定的木板,已知四块木板对子弹的平均

阻力相同,且子弹穿过每块木板的时间相同,求四块木板的厚度之比。

解析:此题子弹穿过四块木板做初速度为v0的匀减速直线运动,且末速度为零,按正过程求解,显得非常复杂,但按逆过程求解则极为简单。设四木板厚度分别为d1、d2、d3、d4,由题意知,子弹穿过木板的逆过程为初速度为零,末速度为V0的匀加速直线运动,根据有关运动学知识可知,逆过程在相邻、相等的时间内的位移之比s1 : s2 : s3 : s4= 1:3:5:7,所以四木板的厚度之比:d1 : d2 : d3 : d4= 7:5:3:1。

方法总结:逆向思维是一种突破常规定型模式和超越传统理论框架,把思路指向新的领域和新的客体的思维方式。当我们遇到用正向思维很难解决、或解决过程比较繁杂的物理问题时,就可以打破传统的思维定势,采用逆向思维。当然,强调逆向思维不是要求一切问题都从另一面去思考,同时,没有知识的逆向思维是无源之水、无本之木。在其它条件相同的情况下,基础知识越牢固,对问题的理解就越深刻,应用逆向思维就能取得更大的成效。

三、等效思维法

等效思维是从两个不同的物理过程在某些方面或某种意义上产生相同效果中受到启发,使问题获得解决的思考方法,且有启迪思考,扩大视野的作用,物理学中物理模型的等效,物理过程的等效、等量替代、等效条件、等效变换等比比皆是。

例3 如图(3)所示,一条长为L=0.1m的细线上端固定在O点,下端系一个质量为m的带电小球,将它置于一个很大的匀强电场中,电场强度为E,方向水平向右,已知小球在B点时平衡,细线与竖直线的夹角=37º。

(1)当悬线与竖直方向的夹角为多大时,才能使小球由静止释放后,细线摆到竖直位置时,小球速度恰好为零?

(2)当细线与竖直方向成角时,至少要给小球一个多大的速度,才能使小球在竖直面内做完整的圆周运动?(g取10m/s)

解析:此题若用其它方法求 解,则解题过程较复杂,但若使 用等效思维求解,可使问题简单 化,很快得出结论。

()

(1)小球静止在平衡位置时,细线的拉T=

mgcom

=1.25mg将g′=1.25g看成等效重力加速度,这时“等效竖直”方向为与重力竖直方向成37º角的方向,则据单摆振动的对称特点可知,要使小球摆到竖直时速度为零,则悬线最初与竖直方向成2=74º。

(2)小球做完整圆周运动的等效最高点应在OB连线上B点关于O点的对称点B′点。设小球在等效最高点时的速度为V2,最初在B点时小球速度至少为V1,才能使小球做完整的圆周运动,则有:

12mV1=mV2+mg′〃2L ① 2

2122v2mL=mg′ ②

5g/L由①②式有V1=

=2.5m/s。

方法总结:等效思维的实质是在效果相同的情况下,将较为复杂的实际问题变换为简单的熟悉的问题,以便突出主要因素,抓住它的本质,找出其中规律.因此应用等效法时往往是用较简单的因素代替较复杂的因素,以使问题得到简化而便于求解.而不是把简单的问题复杂化。

四、图象法

图像法是根据题意把抽象复杂的物理过程有针对性地表示成物理图像,将物理量间的代数关系转变为几何关系,运用图像直观、形象、简明的特点,来分析解决物理问题,由此达到化难为易,化繁为简的目的,图像法在处理某些运动问题,变力做功等问题时是一种非常有效的方法。

例4,汽车正以10m/s的速度在平直公路上前进,突然发现正前方4m处有一辆自行车以4m/s的速度沿同一方向做匀速直线运动,汽车立即关闭油门做加速度大小为6m/s的匀减速运动,问汽车能否撞上自行车?

解析:解法一,利用运动学规律求解,因开始时,V车>V自,所以两车间距△S不断减小,若当V车=V自时,汽车仍未追上自行车,则△S>0,之后,V车

2汽车减速到4m/s时的运动时间和发生的位移分别为: t= v0v自104= =1S

6a122S车=V0t-at=10×1-6×1=7m 这时自行车发生的位移为: S自=V自〃t=4×1=4m 这时汽车离自行车的距离为:

△S=S自+S-S车=4+4-7=1m>0,故汽车不能与自行车相撞 解法二,利用V-t图象进行求解,如图(4)所示。直线I、II分别是汽车与自行车的V-t图线,其中划斜线部分面积表示当两车 车速相等时汽车比自行车多发生 的位移S,所以应用

2(v车v自)(104)2S==2a2612

2m=3m<4m

()

故汽车不能与自行车相撞。

方法总结:图象法就是运用物理规律对图象进行分析、比较、判断有关问题的方法。物理学中常用的图象有v-t、s-t、p-v、p-t、v-t、u-i、p-R、i-t、q-t图等。对图象的认识应注意:纵、横坐标代表的物理量、单位、图象斜率、截距的意义,与坐标轴所围面积的意义,交点的意义等。比较以上两种解法我们不难看出,许多物理问题采用图象法分析会更直观,更容易找出其变化规律,起到事半功倍的效果。

五、极限思维法

极限思维法也叫特殊值法,根据普遍性蕴含特殊性,特殊性渗透普遍性的原理,当物理过程连续变化时,让其趋向某一特殊值,此时物理现象仍受原规律支配,从而简化了问题,迅速得出结论。

例5,如图(5)所示,一图柱形 容器中盛满水,用细线悬挂起来,让 容器做小角度(最大偏角小于5º)摆 动,则其振动周期将()A、越来越大,B、保持不变,()

C、越来越小,D、先增大后减少

解析:由题设条件知,容器的振动为简谐振动,其周期T=2L,而L为悬点到系统重心的距离,定量讨论L的变化关g系较复杂

如采用极限思维法:在水不断连续流出的过程中只选三个特殊状态来确定重心,即盛满水时,重心在容器的1/2高度处;流出部分水后,系统重心下降,全部水流完后,重心又在容器1/2高度处。由此得出系统重心先下降后上升到某一确定位置,故摆长先增大后减小,正确答案选D。

方法总结:极限法是把某个物理量推向极端,即极大和极小或极左和极右,并依此做出科学的推理分析,从而给出判断或导出一般结论。极限法在进行某些物理过程的分析时,具有独特作用,恰当应用极限法能提高解题效率,使问题化难为易,化繁为简,思路灵活,判断准确。因此要求解题者,不仅具有严谨的逻辑推理能力,而且要具有丰富的想象能力,从而达到事半功倍的效果。

六、分析和综合法

分析就是把研究对象分成各个组成部分或因素,然后分别加以考察和研究,从而揭示其属性和规律的思维方法,任何复杂的事物都是由各个部分或各个要素组成的,将它分解后,逐个部分或逐个要素进行研究,可以使研究工作简化,容易揭示研究对象的本质,综合就是把研究对象的各部分或各层次集合进来进行考察的思维方法,找出各部分或各层次之间的联系和作用,从而从整体上把握事物的本质和规律。

例6,用长为L=1m的细绳将质量为m=1kg 的小球悬挂在天花板上的O点,细绳能承受的最 大拉力为20N,使小球在水平面内做圆周运动,并使小球的转速越来越快,细绳断后小球掉在地 面,求小球落点距悬点O的水平距离R为多少?

(已知,天花板距地面高为=5.5m,g=10m/s)

解析:小球开始作圆周运动的向心力由细绳的拉力及小球重力的合力提供,当绳的拉力达到20N时细绳断,以后小球作平抛运动,最后掉在地上。

由题意有,当绳断时,设此时绳与竖直方向的夹角为,小球作圆周运动的半径为r,线速度为v0。

2O

()

则COS= mg= ∴=60° ①

Fm12

∴F

2v0向=FmSin60°=m

r

r=Lsin60°=

3m2代入②解出V0=15m/s n 绳断后球作平抛运动,将其分解为竖直方向的自由落体和水平方向的匀速直线运动,设下落时间为t,则有:

H-Lcos=

12gt 解出t=1S

2水平位移S=V0t=15m

由勾股定理有:落点到悬点0的水平位移为 R=S2r2=1.57m

()

方法总结:分析和综合法是解决高考物理计算题常用的方法,特别是题设情景涉及过程多和运动形式复杂的问题,利用其它方法无法解决,我们只好把问题分段研究和分解研究,并注意理清问题的情景、已知条件和各段之间的联系,必要时还要画出物体的受力图和运动示意图,仔细分析,再复杂的问题也可迎刃而解。

其实,高中物理的思维方法还有很多,例如:对称法、微元法、估算法、递推法、降维法、类比法、近似法、假设法等。只要教师在教学中注重引导和归纳,学生就会不断地摸索和总结,从而在学习中加以应用,提高学习效率,起到事半功倍的作用。

参考文献:

1.«中学物理教学参考 »(2001特辑)2.«中学物理教学参考 »(2002特辑)3.«金牌之路»(张大同 著)

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