張益榮
(山西省運(yùn)城中學(xué))
在高中物理教學(xué)中,由于學(xué)科性與邏輯性較強(qiáng),使得學(xué)生在學(xué)習(xí)中存在一定的困難,尤其是對于定律方面的學(xué)習(xí),更是阻礙重重。這將要求教師掌握好教學(xué)的方式方法,幫助學(xué)生樹立學(xué)習(xí)信心,在具體教學(xué)過程中牢牢抓住教學(xué)要點(diǎn),對學(xué)生進(jìn)行正確的引導(dǎo),使學(xué)生能夠?qū)ξ锢矶捎懈玫恼莆蘸屠斫狻?/p>
物體的機(jī)械能由物體勢能和動能兩個方面組成,其中勢能又包括引力勢能、彈性勢能等多個方面。這些理論對于學(xué)生來說,掌握起來較為困難,在應(yīng)用中更是不知從何下手。這時教師應(yīng)準(zhǔn)確地掌握教學(xué)要點(diǎn),以此來減輕學(xué)生的理解負(fù)擔(dān)。對于單個物體來說,在運(yùn)動的過程中,當(dāng)進(jìn)行下落、圓周運(yùn)動、平拋時,如若單純地受到重力影響,沒有其他外力的干擾,則說明機(jī)械能守恒。對于此類問題的掌握,不但應(yīng)正確理解守恒的含義,還應(yīng)了解特殊的運(yùn)動規(guī)律。
對于兩個物體的機(jī)械能守恒,可以從兩個方面進(jìn)行分析,第一,在繩子繃緊的過程中,兩個物體的運(yùn)動方向與繩子之間產(chǎn)生一定的夾角,則說明兩個物體的運(yùn)動速率存在差別。第二,在繩子繃緊的過程中,通過輕繩將物體的運(yùn)動方向相連,則兩個物體在任意時刻的運(yùn)動速率都相同。
例1:已知斜面長度為L,與地面之間的夾角為ɑ,斜面另一側(cè)與地面垂直,并且頂部帶有滑輪。繩子橫跨滑輪并且兩端分別懸掛著木塊A與木塊B,其質(zhì)量分別為m1與m2。如若木塊B與木塊A處于同樣的高度,則繩子斷裂,若不考慮木塊與斜面之間存在的摩擦關(guān)系,求木塊A與木塊B的速度以及木塊B的最大上升高度。
解析:對于此題來說,關(guān)鍵的一點(diǎn)是明確木塊A與木塊B在運(yùn)動中的機(jī)械能守恒問題。由于受到滑輪和位置的影響,木塊A與B之間呈現(xiàn)出反向運(yùn)動的關(guān)系,因此處于機(jī)械能守恒狀態(tài)。在進(jìn)行速率計(jì)算時,可以假設(shè)木塊B的上升速度為h時,二者速率相同,然后根據(jù)機(jī)械能守恒定律來解答。另外,還應(yīng)注意物體的運(yùn)動不單受到重力的作用,還受其他外界力的影響,但其他力不做功或者做功的代數(shù)和為0。
對于單個物體和兩個物體的機(jī)械能守恒問題,在教師的指導(dǎo)下學(xué)生能夠全面掌握,但對于多個物體來說,在機(jī)械能守恒方面變得更加復(fù)雜,教師面對的教學(xué)挑戰(zhàn)也越大,更應(yīng)充分掌握教學(xué)要點(diǎn)。首先,應(yīng)明確研究對象,并對其當(dāng)前的受力狀況進(jìn)行分析。然后,判斷其機(jī)械能守恒條件是否能夠符合標(biāo)準(zhǔn),并且選擇統(tǒng)一的勢能零點(diǎn)和參數(shù),對物體的運(yùn)動過程進(jìn)行綜合研究,進(jìn)一步對其動能與勢能進(jìn)行確立。最后,根據(jù)機(jī)械能守恒定律進(jìn)行求解。
例2:在一光滑的平面上放置著物體A與物體B,其中物體B與彈簧相連接,并對物體A以速度v施力,使其以均勻的速度向右側(cè)運(yùn)動。求在兩個物體相互作用的情況下,彈簧的彈性勢能最大值為多少?
解析:對于此類問題的解答,若想在較短的時間內(nèi)獲得答案,需要對機(jī)械能問題進(jìn)行明確。在兩個物體運(yùn)動的過程中,系統(tǒng)外力之和為0,因此當(dāng)兩個物體的運(yùn)動速度相同時,所產(chǎn)生的動能損失將達(dá)到最大值,同時彈簧的彈性勢能也將最大。在此類問題的教學(xué)中,主要應(yīng)保障其在符合機(jī)械能守恒的基礎(chǔ)上,對物體在運(yùn)動過程中的最初機(jī)械能和終止機(jī)械能進(jìn)行計(jì)算,便可獲得答案,無需抓住一些細(xì)節(jié)進(jìn)行研究,走很多彎路。只有這樣才能夠在較短的時間內(nèi),以最高效準(zhǔn)確的方式獲得答案,求出各種力所做的總功。
力的分解主要遵循的是平行四邊形定則,被分解的力便是平行四邊形的兩個對角線,與力的作用點(diǎn)相同的兩個鄰邊便是該力產(chǎn)生的兩個分力。對于分力大小的計(jì)算便可以看作求兩個鄰邊的長短,而分力方向的求解便是兩個鄰邊的指向。教師在具體教學(xué)過程中,對力的分解方面教學(xué)要點(diǎn)主要為兩個方面。第一,雖然力的分解與力的合成屬于兩個相對的運(yùn)算方式,但是力的合成具有唯一性,而力的分解卻具有多樣化。第二,分力屬于在原本力的作用效果上進(jìn)行等效替換,受力物體不能夠隨著力的分解而發(fā)生轉(zhuǎn)移。
綜上所述,隨著我國教育改革的不斷深入,新課程標(biāo)準(zhǔn)中明確規(guī)定,高中物理教學(xué)應(yīng)實(shí)現(xiàn)三維教學(xué)目標(biāo),不單純地停留在書面講解中,還應(yīng)針對教學(xué)模式和方法進(jìn)行改革創(chuàng)新,為學(xué)生提供良好輕松的教學(xué)環(huán)境。教師應(yīng)對教學(xué)要點(diǎn)進(jìn)行準(zhǔn)確牢靠的掌握,以此來減輕學(xué)生在理解和應(yīng)用中的壓力,增加學(xué)習(xí)信心和熱情,獲得全面高效的發(fā)展,教師也可以順利地完成物理教學(xué)目標(biāo)。
[1]林祥輝.高中物理教學(xué)中電場的知識要點(diǎn)分析[J].數(shù)理化學(xué)習(xí)(高中版),2015(12):29-30.
[2]賴國弘.新課程下高中物理“力的分解”教學(xué)要點(diǎn)剖析[J].新課程學(xué)習(xí)(下),2013(3):138-139.