高中物理力學(xué)知識(shí)在運(yùn)動(dòng)中的運(yùn)用

楊孝遠(yuǎn)

【摘要】力學(xué)作為高中階段物理學(xué)習(xí)的重中之重，貫穿在高中物理的各個(gè)角落，尤其是把力學(xué)知識(shí)運(yùn)用到運(yùn)動(dòng)學(xué)中，更可以讓學(xué)生掌握物體運(yùn)動(dòng)的本質(zhì)，感受到物理的無(wú)窮魅力，從而使學(xué)生愛(ài)上物理學(xué)習(xí)、愛(ài)上物理思考，構(gòu)建富有魅力的高中物理課堂。

【關(guān)鍵詞】高中物理 ?力學(xué)知識(shí) ?運(yùn)動(dòng)

【中圖分類號(hào)】G633.7 ?【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2019）30-0001-02

高中物理具有很強(qiáng)的系統(tǒng)性，從始至終都貫穿了力學(xué)知識(shí)。運(yùn)動(dòng)是普遍存在的一種自然現(xiàn)象，高中階段要求學(xué)生能夠從力學(xué)的角度分析物體為什么會(huì)進(jìn)行這樣的運(yùn)動(dòng)，因此，教師在課堂教學(xué)的過(guò)程中，要巧妙地把力學(xué)知識(shí)運(yùn)用到運(yùn)動(dòng)學(xué)中去，讓學(xué)生體會(huì)到運(yùn)動(dòng)與力的關(guān)系，在不斷的探究、學(xué)習(xí)中，感受到力學(xué)知識(shí)的作用，構(gòu)建實(shí)效物理課堂。

一、巧用力學(xué)知識(shí)導(dǎo)入，提高學(xué)習(xí)興趣

大家都知道導(dǎo)入對(duì)于一節(jié)課意味著什么，只有導(dǎo)入內(nèi)容能夠充滿刺激，才能讓學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣得到激發(fā)，學(xué)生才能跟隨教師的教學(xué)步伐前進(jìn)，信心百倍地進(jìn)行新內(nèi)容的學(xué)習(xí)，從而提高課堂教學(xué)效率。

如在進(jìn)行《機(jī)械能守恒定律》教學(xué)時(shí)，教師先讓學(xué)生觀看了一段溜冰接力賽的視頻，并把重點(diǎn)放在了兩個(gè)隊(duì)員接力時(shí)：運(yùn)動(dòng)員迅猛的推下一位隊(duì)員，只見(jiàn)被推的隊(duì)員輕松地獲得了很大的速度加入到比賽中，而這個(gè)隊(duì)員確實(shí)以很小的速度向前滑動(dòng)直到人為地采取了制動(dòng)位置。教師讓學(xué)生分析為什么后面的隊(duì)員能夠以很大的速度進(jìn)入比賽狀態(tài)，他受力情況怎樣，在教師的引導(dǎo)下，學(xué)生積極加入到分析運(yùn)動(dòng)員的受力中，認(rèn)為是前面的隊(duì)員受到后一隊(duì)員的推力，使他在這一推力的作用下加速前進(jìn)，由于力的作用相互性，后一隊(duì)員則受到與運(yùn)動(dòng)方向相反的力作用，致使他的速度變小。教師對(duì)學(xué)生的答案給出了明確的評(píng)價(jià)，這時(shí)教師又拿出了一個(gè)鐵架、一根繩子、帶孔的小球，教師把繩子一端系在鐵架上，另一端穿過(guò)小球，這樣就制成了一個(gè)單擺。教師叮囑學(xué)生仔細(xì)觀察小球的運(yùn)動(dòng)，要求學(xué)生分析小球的受力，看是否與小球的運(yùn)動(dòng)情況相符。只見(jiàn)教師把小球拉離最低點(diǎn)，使小球來(lái)回?cái)[動(dòng)起來(lái)，學(xué)生經(jīng)過(guò)仔細(xì)的思考，提出向最低點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，重力切線方向的分力與速度方向相同，故而小球的速度在增大。教師趁勢(shì)提出：小球所能達(dá)到的高度有怎樣特點(diǎn)，小球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)速度又符合怎樣的規(guī)律呢？通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí)你將能夠?qū)@些知識(shí)有深入的了解。

教師從力學(xué)的角度，給學(xué)生設(shè)計(jì)新課的導(dǎo)入環(huán)節(jié)，不僅成功地為學(xué)生鋪設(shè)了深入學(xué)習(xí)新課的階梯，更重要的是成功地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，從而有效地提高了課堂教學(xué)效率。

二、利用力學(xué)知識(shí)滲透，提升學(xué)習(xí)能力

要想學(xué)生對(duì)物理規(guī)律有深入、透徹的理解和認(rèn)知，必須要讓學(xué)生從本質(zhì)上理解其中的內(nèi)涵，再經(jīng)過(guò)學(xué)生的思考、梳理，才能真正在學(xué)生的頭腦中形成記憶，在不斷的體驗(yàn)中形成思維加以運(yùn)用。力決定著物體的運(yùn)動(dòng)，要想了解物體進(jìn)行怎樣的運(yùn)動(dòng)，教師就要注重從力學(xué)知識(shí)滲透，讓學(xué)生參與到課堂教學(xué)中，進(jìn)行實(shí)際的思考、分析，逐步夯實(shí)基礎(chǔ)，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。

如在教學(xué)《動(dòng)量守恒定律（一）》時(shí)，教師先向?qū)W生闡述了相關(guān)的物理情境：a木塊靜止在光滑的水平面上， b木塊以速度v1沖向a木塊，經(jīng)過(guò)時(shí)間t，b木塊的速度變?yōu)関2，假設(shè)二者相互作用的是恒力F，則這幾個(gè)物理量之間有怎樣的關(guān)系？經(jīng)過(guò)仔細(xì)的思考學(xué)生提出以b木塊為研究對(duì)象，對(duì)其進(jìn)行受力分析得到，恒力F為b木塊受到的合外力。這時(shí)教師提醒學(xué)生利用牛頓第二定律以及加速度的定義式進(jìn)行演算，看會(huì)得到怎樣的式子。學(xué)生開(kāi)始動(dòng)筆驗(yàn)算了起來(lái)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，有學(xué)生說(shuō)出了想法，教師在黑板上整理得出Ft=mv2-mv1，教師讓學(xué)生觀察這個(gè)式子的組成部分，學(xué)生發(fā)現(xiàn)在這個(gè)式子中有b木塊的初動(dòng)量（mv1）、末動(dòng)量（mv2），式子的左邊F作為b木塊受到的合外力，那么Ft自然就是合外力的沖量了。教師讓學(xué)生把這些連貫起來(lái)，并告訴學(xué)生這就是動(dòng)量定理的內(nèi)容。這樣學(xué)生就從本質(zhì)上理解了動(dòng)量定理的知識(shí)，接著教師又給學(xué)生列舉了一系列的有關(guān)的題目，使學(xué)生逐漸有了自己的認(rèn)知，為下一步教學(xué)動(dòng)量守恒定律奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

三、巧用力學(xué)知識(shí)牽引，培養(yǎng)探究能力

物理知識(shí)是抽象難懂的，這是所有接觸物理的人對(duì)物理的第一印象，這使很多人無(wú)形中對(duì)物理產(chǎn)生了畏懼心理?；诖耍處熢谶M(jìn)行課堂教學(xué)的過(guò)程中，可以從力學(xué)知識(shí)出發(fā)，利用師生問(wèn)答的形式，為學(xué)生做好每個(gè)階段的鋪墊，讓學(xué)生在問(wèn)題的引導(dǎo)下進(jìn)行有效的思考，不僅能夠減輕學(xué)生的畏難心理，還能在問(wèn)題中培養(yǎng)學(xué)生的探究能力，從而打造出高效的物理課堂。

如在教學(xué)《用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決問(wèn)題（二）》時(shí)，教師向?qū)W生提出：重力是怎樣產(chǎn)生的？它與哪些物理量有關(guān)？要如何對(duì)物體的重力進(jìn)行測(cè)量？由于學(xué)生在初中階段有基礎(chǔ)，故而學(xué)生很容易得出答案，教師順勢(shì)提出：臺(tái)秤是直接測(cè)量物體的重力嗎？教師隨即在黑板上畫(huà)出了物體放在臺(tái)秤上的圖示，學(xué)生看著教師給出的圖示，提出可以對(duì)物體進(jìn)行受力分析，這樣就得到了物體受到重力和臺(tái)秤的支持力，到這就有些卡殼了，因?yàn)檫@兩個(gè)力沒(méi)有一個(gè)是臺(tái)秤受到的，讀數(shù)又是從臺(tái)秤上得到的，學(xué)生一時(shí)陷入了沉思中，突然有學(xué)生提出：物體對(duì)臺(tái)秤有壓力，壓力和支持力是相互作用力，從而是間接測(cè)出的重力。這時(shí)教師向?qū)W生提出視重的概念，視重一直等于物體的重力嗎？教師向?qū)W生提出：如果把臺(tái)秤放在運(yùn)動(dòng)的電梯中，臺(tái)秤的示數(shù)變小了，物體的重力是否變小了？學(xué)生再次陷入沉思中，有學(xué)生提出：決定重力的兩個(gè)因素都沒(méi)變，所以物體的重力肯定是沒(méi)變，視重變小也就是物體受到的支持力變小了，由物體受力分析可知合外力向下，也就是物體做變速運(yùn)動(dòng)?？梢?jiàn)是物體受到的支持力發(fā)生了變化，并非物體的重力發(fā)生變化，接著教師向?qū)W生提出了超重和失重的概念，使學(xué)生從力學(xué)的角度對(duì)這兩種運(yùn)動(dòng)有了清楚的認(rèn)識(shí)。

四、巧用力學(xué)知識(shí)詮釋，提升運(yùn)用能力

力學(xué)知識(shí)是物理的基礎(chǔ)也是難點(diǎn)，為了提高課堂教學(xué)的實(shí)效性，教師可以從力學(xué)知識(shí)的角度，向?qū)W生陳述它與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，這樣不僅能提高課堂的教學(xué)效率，還能提升學(xué)生對(duì)知識(shí)的運(yùn)用能力。

如在教學(xué)《向心力》后，教師拿出了準(zhǔn)備好的一個(gè)用繩子拴著的小桶和一杯水，然后把水倒在小桶中，邀請(qǐng)學(xué)生操作，但不能有水灑出小桶。很多學(xué)生都是把小桶拉離最低位置不大于90度，雖然做到了水沒(méi)灑，可是教師對(duì)學(xué)生的操作很顯然不滿意，教師就向?qū)W生提出，能否讓小桶到更高的位置也不灑水？學(xué)生面面相覷，這時(shí)教師給學(xué)生觀看了一個(gè)雜技表演——水流星，只見(jiàn)演員在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)著手里的繩子，繩子兩端碗里的水沒(méi)有一滴灑落，學(xué)生意識(shí)到碗轉(zhuǎn)動(dòng)得越快，水越不容易灑落，這時(shí)教師讓學(xué)生分析水在最高點(diǎn)的受力情況，學(xué)生得出了轉(zhuǎn)動(dòng)的越快需要的向心力越大，那么碗會(huì)對(duì)水產(chǎn)生支持力，這樣水越不會(huì)灑落。學(xué)生掌握了技巧，水沒(méi)有灑落，課堂的氛圍出現(xiàn)了異常的高漲。

教師巧用力學(xué)知識(shí)，給學(xué)生展示了生活中的運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象，使學(xué)生深刻理解了力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)之間密不可分的關(guān)系，不僅給學(xué)生呈現(xiàn)了異彩紛呈的精彩課堂，還讓學(xué)生體會(huì)到了物理知識(shí)在生活中的運(yùn)用，提升了學(xué)生對(duì)知識(shí)的運(yùn)用能力。

總之，在高中物理課堂教學(xué)的過(guò)程中，教師要注重對(duì)高中物理重點(diǎn)內(nèi)容——力學(xué)知識(shí)的運(yùn)用，特別要向?qū)W生明確力學(xué)與運(yùn)動(dòng)學(xué)有著密不可分的聯(lián)系，使學(xué)生能夠把二者有機(jī)地結(jié)合起來(lái)解決物理問(wèn)題，從而提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理的能力，構(gòu)建高效的高中物理課堂。