高中物理學(xué)習(xí)方法淺析

很多學(xué)生進(jìn)入高中以后，對物理的學(xué)習(xí)仍然沿用初中物理的學(xué)習(xí)方法。一段時間以后，發(fā)現(xiàn)自己并不能像初中那樣取得滿意的成績；究其原因就是沒有注意到初高中物理之間的異同?，F(xiàn)行高中物理課本（必修本）與初中物理課本相比，初步分析有以下幾點(diǎn)變化：

1、從直觀到抽象：如物體（初中）―質(zhì)點(diǎn)、點(diǎn)電荷（高中）。

2、從單一到復(fù)雜：二力平衡―多力平衡；勻速直線運(yùn)動―變速運(yùn)動、圓周運(yùn)動、簡諧運(yùn)動。

3、從標(biāo)量到矢量：算術(shù)運(yùn)算（加減法）―幾何運(yùn)算（三角形法則或平行四邊形定則）。

4、從淺顯至嚴(yán)謹(jǐn)，從定性到定量。

為了幫助高中生更好地理解和運(yùn)用所學(xué)物理知識解決實際問題，提高解題的效率和準(zhǔn)確性；本文從模型的建立、概念的記憶和解題的思路三個方面簡單論述了高中物理學(xué)習(xí)中的“捷徑”，希望對高中生的學(xué)習(xí)會有所幫助。

一、物理模型

高中物理模型大體可以分為三類，即實物模型、過程模型和試題模型[2]。

1實物模型

它是用來代替由具體物質(zhì)組成的，代表研究對象的實體系統(tǒng)。這一類模型在高中物理中最為常見，如力學(xué)中的質(zhì)點(diǎn)、剛體、輕質(zhì)彈簧、單擺、彈簧振子；熱學(xué)中有彈性球分子模型、理想氣體、黑體；電學(xué)中有點(diǎn)電荷、試探電荷、理想導(dǎo)體、理想電表、無限長螺線管；光學(xué)中的薄透鏡、光的波粒二象性模型；原子物理中原子的核式結(jié)構(gòu)模型等等。這類模型在教材中出現(xiàn)最較多，其主要特點(diǎn)是：研究問題時抓住事物的主要因素，忽略次要因素建立起相對應(yīng)的實物模型。實物模型對概念的理解有著不可估量的作用。

下面簡單介紹幾個實物模型的例子，同學(xué)們可以用此方法找出其它的模型進(jìn)行分析，強(qiáng)化對知識的記憶和鞏固。

（1）質(zhì)點(diǎn)

用來代替實際物體的有質(zhì)量的點(diǎn)，叫做質(zhì)點(diǎn)。它不同于數(shù)學(xué)上的幾何點(diǎn)，數(shù)學(xué)上的“點(diǎn)”無質(zhì)量、無形狀也無大小，而物理上的“質(zhì)點(diǎn)”是只有一定質(zhì)量而沒有形狀和大小的點(diǎn)。針對“質(zhì)點(diǎn)”的規(guī)律有：①牛頓第二定律（物體的加速度跟所受的合力成正比，跟物體的質(zhì)量成反比。加速度的方向跟合力的方向相同，數(shù)學(xué)表達(dá)式為F=ma）；②動量定理（物體所受合外力的沖量等于物體的動量變化，表達(dá)式為 ）；③動能定理（合力所做的功等于物體動能的變化，表達(dá)式為 ）。

（2）彈簧振子

如圖1所示，把一個有孔的小球裝在彈簧的一端，彈簧的另一端固定，小球穿在光滑的水平桿上，可以在桿上滑動。小球和水平桿之間的摩擦忽略不計；彈簧的質(zhì)量比小球的質(zhì)量小得多，也忽略不計，這樣的系統(tǒng)稱為彈簧振子，小球稱為振子。彈簧振子在振動過程中機(jī)械能守恒，周期 。

（1）單擺

如圖2所示，如果懸掛小球的細(xì)線的伸縮和質(zhì)量可以忽略，線長又比球的直徑大得多，這樣的裝置就叫做單擺。單擺在擺動中，如果偏角很小的情況下，可視為簡諧運(yùn)動。此時單擺具有等時性，其周期 ，周期與振幅的大小無關(guān)。周期是2秒的單擺叫做秒擺。單擺在振動中，機(jī)械能也守恒。

2過程模型

把具體物理過程理想化后所抽象出來的一種物理模型，稱為過程模型[3]。自然界中各種事物的運(yùn)動變化過程是極其復(fù)雜的，在物理學(xué)研究中不可能做到面面俱到。首先要分清主次，然后忽略次要因素，只保留運(yùn)動過程中的主要因素，這樣就得到了過程化理想模型[4]，如勻速直線運(yùn)動、自由落體運(yùn)動、勻速圓周運(yùn)動、簡諧運(yùn)動、彈性碰撞、完全非彈性碰撞、等溫過程、等壓過程、絕熱過程等等，都是以突出某一方面的主要特征，忽略一些次要因素后抽象出來的理想過程，都是一種過程模型。以下簡單舉例說明，幫助大家理解記憶。

（1）勻變速直線運(yùn)動

在變速直線運(yùn)動中，如果在相同的時間內(nèi)速度的變化量相等，這種運(yùn)動就叫做勻變速直線運(yùn)動。勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律：基本公式： ， ；重要的推導(dǎo)公式 ， 。它的速度-時間圖象為一條傾斜的直線，如圖6所示。位移-時間圖象為拋物線的一側(cè)（如圖7所示曲線）。

（2）平拋運(yùn)動

將物體用一定的初速度沿水平拋出，不考慮空氣阻力，物體只在重力作用下所做的運(yùn)動，叫做平拋運(yùn)動。平拋運(yùn)動的規(guī)律：拋出t秒末的位置： ， ；運(yùn)動軌跡為拋物線；拋出t秒末的速度： ， ， ， （ 為 與 軸正方向的夾角）

（3）簡諧運(yùn)動

物體在跟偏離平衡位置的位移大小成正比，并且總指向平衡位置的回復(fù)力的作用下的所做的振動，叫做簡諧運(yùn)動[5]。簡諧運(yùn)動的規(guī)律： 回復(fù)力 ；簡諧運(yùn)動的機(jī)械能守恒；簡諧運(yùn)動的位移-時間圖象為正弦或余弦曲線；簡諧運(yùn)動的軌跡可以是直線（如彈簧振子振動軌跡），也可是曲線（單擺擺動軌跡）；簡諧運(yùn)動的周期 ， 為一個常數(shù)，它與做簡諧運(yùn)動的系統(tǒng)有關(guān)。例如：對單擺 ，對彈簧振子 等于彈簧的勁度系數(shù)。 “過程模型”及其規(guī)律要?dú)w納分類并牢記，而且需要靈活應(yīng)用，因為它們是解決實際問題的依據(jù)。

3.試題模型

分析題目實質(zhì)上是不斷尋找知識點(diǎn)與知識點(diǎn)之間的聯(lián)系。雖然題目可以無限，但這些聯(lián)系方式卻是有限的，將這些聯(lián)系方式進(jìn)行分析并且歸納整理，建立“試題模型”，每一種“試題模型”都有自身鮮明的特點(diǎn)[6-8]。熟悉它的特點(diǎn)以及有效的解決辦法，當(dāng)面對一道試題時，首先將其歸位到某一種模型或幾種模型的組合，問題的解答就水到渠成了。

物理模型的功能有：

1.可以使問題大為簡化，從而較快捷地找出物體運(yùn)動的基本規(guī)律。

2.可以對模型討論的結(jié)果加以修正，使之與實際的對象或過程相符合。

3.借助于對“物理模型”的研究結(jié)果，有助于指示研究的方向、形成科學(xué)的預(yù)見，實現(xiàn)對客觀物理世界的真實認(rèn)識，最終造福于人類。

二、概念記憶

在物理學(xué)習(xí)中，對知識和規(guī)律的記憶是非常重要的。物理知識的記憶要講求一定的方法，只要掌握了正確的記憶方法；我們的學(xué)習(xí)一定會達(dá)到事半功倍的效果。下面簡單介紹下我在物理學(xué)習(xí)中總結(jié)的10個記憶方法，供大家參考。

1.聯(lián)想法記憶法

聯(lián)想的特點(diǎn)是思路開闊、富有延展性、靈活性，聯(lián)想能使腦神經(jīng)細(xì)胞興奮，在大腦皮層留下清晰的印跡，因而記憶十分牢固。堅持使用這種記憶方法，有助于發(fā)展想象力，培養(yǎng)創(chuàng)造精神。如在高中教材\"彈性碰撞\"一節(jié)里，講述了\"一個運(yùn)動鋼球（ ）對心碰撞另一個靜止鋼球（ ）\"的規(guī)律，推導(dǎo)出了兩鋼球碰撞后的速度表達(dá)式。\"由于是 去碰 ，我們就可把公式中的分子項 視為 ，即把減號“-”形象地看成為動作指向的箭頭“→”，把 形象地讀作運(yùn)動球 →（去碰）靜止球 （或稱：主動球 →（去碰）被動球 ）\"，作了如此聯(lián)想后，即使以后遇到題目敘述為\"運(yùn)動的B球去碰靜止的A球\"，也能迅速正確地寫出表達(dá)式來。

2.濃縮記憶法：如光的反射定律可濃縮成“三線共面、兩角相等；平面鏡成像規(guī)律可濃縮為“物象對稱、左右相反” 。

3.口訣記憶法：如“物體有慣性，慣性物屬性，大小看質(zhì)量，不論動與靜?！?/p>

4.比較記憶法：如慣性與慣性定律、像與影、蒸發(fā)與沸騰、壓力與壓強(qiáng)、串聯(lián)與并聯(lián)等，比較區(qū)別與聯(lián)系，找出異同。

5.推導(dǎo)記憶法：如推導(dǎo)液體內(nèi)部壓強(qiáng)的計算公式。即 。

6.歸類記憶法：如單位時間通過的路程叫速度，單位時間里做功的多少叫作功率，單位體積某種物質(zhì)的質(zhì)量叫密度等，都可歸納為“單位…的…叫…”類。

7.顧名思義法：如根據(jù)“浮力”、“拉力”、“支持力”等名稱，易記住這些力的方向。

8.因果（條件記憶法）：如判定使用左、右手定則的條件時，可根據(jù)由于在磁場中有電流而產(chǎn)生力，就用左手定則；若是電子在磁場中運(yùn)動而產(chǎn)生電流，就用右手定則。

9.圖表記憶法：可采用小卡片、轉(zhuǎn)動紙板、列表格等方式，將知識內(nèi)容分類歸納編成圖表進(jìn)行記憶。

10.實踐記憶法：如制作測力計，可以幫助同學(xué)們記住彈簧的形變量與外力成正比的知識。

對教材和題目中出現(xiàn)的各種模型和規(guī)律要進(jìn)行分類，采用正確的方法進(jìn)行理解記憶，這樣效果會好一些。

三、解題思路

前面說到了模型的建立和知識的記憶兩方面內(nèi)容，這都屬于知識的學(xué)習(xí)方面，這一部分通過兩個簡單的例題，簡單和大家討論一下知識運(yùn)用層面的小技巧。

例1 一個物塊受到兩個力F1、F2的作用，它們的大小分別為6N和8N，求兩個力的合力范圍？

方法一、同一直線上二力的合成法

解：因為力是一個矢量，由矢量三角形的合成法則可知；（1）當(dāng)兩個力方向相同時，合力最大： （2） 當(dāng)兩個力方向相反時，合力最?。?。所以，兩個力的合力范圍在 之間。

方法二、圖象法

解：由圖可知，夾角為 時兩個力的合力最大，即Fmax=10N；夾角為 時兩個力的合力最小值，即Fmin=2N。所以合力取值范圍在兩者之間。

方法三、數(shù)學(xué)公式法

解：此題還可以用平行四邊形定則求解。由三角形正弦定理得到： 。由此正弦定理，如果已知兩個角，就可以輕易求出合力的大小。

例2.一個物塊受三個力F1、F2、F3的作用，大小分別為4N、6N和8N，問這三個力合力的取值范圍？

解：三個力共線且方向相同時；合力最大 。若一個力與另外兩個較小的力共線、反向，合力最小 。合力的取值范圍為 。

通過以上兩個例題的求解，我們發(fā)現(xiàn)同一個問題可以有多種求解方法。所以我們在拿到一道題目時，先不要著急答題。要仔細(xì)分析這道題考了哪些知識點(diǎn)和規(guī)律，有幾種方法能夠求解，發(fā)散思維想出盡可能多的解題方法。這樣反復(fù)練習(xí)、舉一反三，對解題的準(zhǔn)確率和效率都是大有幫助的。

四、小結(jié)

本文通過物理模型、記憶方法和解題思路三個方面簡單介紹了高中物理學(xué)習(xí)中的一些方法。大家都知道，考試考的是兩方面的能力：一方面就是知識的提取和再現(xiàn)能力，這需要大量的、重復(fù)的記憶；另一方面就是知識的遷移能力，這需要能夠?qū)⑺鶎W(xué)知識與實際相聯(lián)系，從而加以運(yùn)用。這兩方面的能力都不是一蹴而就的，需要長期的練習(xí)和總結(jié)才能夠有所突破。但是只要掌握了一定的學(xué)習(xí)方法和技巧，會幫助你更好、更快地掌握這兩種能力，讓你學(xué)起物理來更有自信。這也是本文希望達(dá)到的目的，以后有更好的學(xué)習(xí)方法和心得還會與大家分享。

（作者單位：西安唐南中學(xué)）