數(shù)學(xué)求和符號(hào)在物理教學(xué)中的應(yīng)用
2017-01-01 00:00:00高峰
考試與評(píng)價(jià) 2017年2期
【摘 要】高中物理中一些公式中的字母的含義學(xué)生不容易記牢，數(shù)學(xué)求和符號(hào)∑可以使得學(xué)生對(duì)某些公式中字母的含義印象深刻，減少出錯(cuò)率。
【關(guān)鍵詞】數(shù)學(xué)求和符號(hào) 物理教學(xué) 物理公式
高中物理中很多定律的公式在應(yīng)用時(shí)發(fā)現(xiàn)一個(gè)問(wèn)題，就是學(xué)生沒(méi)有真正理解公式中的字母的含義，造成很多解題的錯(cuò)誤，而教師強(qiáng)調(diào)多少遍，還是有部分學(xué)生會(huì)搞錯(cuò)。如果教師將公式加以改變，比如加上數(shù)學(xué)求和符號(hào)，學(xué)生出差錯(cuò)的概率就降低了很多，下面我就主要以牛頓第二定律和動(dòng)能定理為例加以探討。
高中物理中的牛頓第二定律是非常重要的一個(gè)定律。很多學(xué)生畢業(yè)多年之后只記得F=ma這個(gè)公式，其它的公式可能就說(shuō)不出了。這就說(shuō)明牛頓第二定律非常重要，非常易記，用的頻率多，所有只記得這個(gè)公式了。那么牛頓第二定律要真正的掌握加以應(yīng)用的話也不是那么簡(jiǎn)單的。人教版物理必修一書(shū)中講到牛頓第二定律時(shí)寫(xiě)的公式是F=ma，定律的內(nèi)容是物體加速度的大小跟作用力成正比，跟物體的質(zhì)量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同。教師必須強(qiáng)調(diào)作用力F不一定是一個(gè)力，F(xiàn)是作用在物體上所有力的合力，這是教學(xué)的難點(diǎn)，大部分老師將公式改寫(xiě)成：F合=ma，就是在F改寫(xiě)成F合以此強(qiáng)調(diào)不是一個(gè)力而是合力。當(dāng)然這種做法是有一定效果的，但是有些基礎(chǔ)差的學(xué)生可能由于偷懶沒(méi)有把下標(biāo)“合”字當(dāng)成公式的一部分，他們還是喜歡寫(xiě)成F=ma，他們會(huì)把公式中的F當(dāng)成是拉力或是其他某一個(gè)力，所以我總結(jié)了自己多年教學(xué)實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)之后認(rèn)為可以將公式寫(xiě)成∑F=ma，學(xué)生在數(shù)學(xué)課上已經(jīng)知道∑是求和符號(hào)，那么∑F就是指求出力的矢量和，這樣改公式學(xué)生是可以接受和易于理解的，教師要強(qiáng)迫學(xué)生加上∑這個(gè)符號(hào)，將這個(gè)符號(hào)真正變成公式的一部分。學(xué)生對(duì)此的印象一定比加一個(gè)下標(biāo)來(lái)的更加深刻，這樣解題時(shí)的錯(cuò)誤就少的多了。當(dāng)然物體受力比較復(fù)雜時(shí)可以結(jié)合正交分解法將力和加速度分解到互相垂直的X軸和Y軸上，牛頓第二定律可以寫(xiě)成∑Fx=max 和∑Fy=may 這兩個(gè)公式。共點(diǎn)力作用下物體的平衡條件是：F合=0 或 Fx合=0 Fy合=0，同樣也可以改為∑F=0或∑Fx=0 ∑Fy=0，有固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸物體的平衡條件：外力矩代數(shù)和為零可以寫(xiě)成：∑M=0
動(dòng)能定理同樣在高中物理教學(xué)中非常重要，人教版物理書(shū)必修二的公式是：W=EK2-EK1，此公式中的W是指合力做的功，它等于各個(gè)力做功的代數(shù)和。鑒于很多基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生容易將W當(dāng)成一個(gè)力的功，教師通常也會(huì)在W后加一個(gè)下標(biāo)，公式變?yōu)閃合=EK2-EK1，但是部分學(xué)生還是印象不深，時(shí)間長(zhǎng)了只記得W，所以可以嘗試加上求和符合，公式就變成了∑W=EK2-EK1，或∑FS= EK2-EK1學(xué)生會(huì)知道∑W表示各個(gè)力做功的代數(shù)和，即合功，即∑W=W1+W2+W2+…。這樣做可以使學(xué)生印象更加深刻。
綜上所述，數(shù)學(xué)求和符合∑在高中物理教學(xué)中可以使學(xué)生對(duì)牛頓第二定律和動(dòng)能定理等物理定律中需要求和的內(nèi)容印象深刻，減少出錯(cuò)率。當(dāng)然，一旦使用了這個(gè)求和符號(hào)，那么最好所有涉及到求和的公式都應(yīng)該統(tǒng)一使用這個(gè)符號(hào)。
參考文獻(xiàn)
《中學(xué)物理教材教法》北京師范大學(xué)出版社1998。
