形成物理概念掌握物理规律

2015-04-10 12:51邓钰玮
宿州教育学院学报 2015年2期
关键词:气筒引力牛顿

邓钰玮

(安徽省萧县中学安徽·宿州235200)

形成物理概念掌握物理规律

邓钰玮

(安徽省萧县中学安徽·宿州235200)

学会学习是学生是否能最终终身学习的关键,也是高中学生高考成败的重要所在,作者结合在高三同学中所做调查及自身心得,针对高中物理学习的问题进行剖析,总结探讨物理学习更高效的方法。

物理学习 概念规律 内涵外延 理论联系实际

作为一门高中重要课程,物理是困扰许多高中生的头等难题。一听就懂,但一做题就错的状况频频出现。同学之间交流会发现这种现象是普遍存在的,一个重要的原因是大家在学习物理的过程中,没有形成物理概念,掌握物理规律。针对以上现象,下面结合本人经验向大家介绍克服上述问题几种方法。

一、了解物理概念和物理规律的“来龙去脉”

“题海战术”和“填鸭式”的教学方法使一些同学囿于死记它们的文字表述和数学表达式,而不努力搞清楚它们的“来龙去脉”。如果只是背诵现成的结论,是不可能理解掌握和应用有关的物理概念和物理规律的。正如爱因思坦所说的“科学结论几乎是以完成的形式出现在读者的面前,读者体验不到探索和发现的喜悦,感觉不到思想形成的生动过程,也很难达到清楚的解释全部情况。”从而失去了学习物理的魅力。

例如,对于万有引力定律这一节的学习,除了了解牛顿的伟大功绩之外,还应注意牛顿的工作是建立在前人工作的基础之上的,并从中感受到万有引力定律的发现是经历了几代科学家的不断努力,甚至付出了生命。自哥白尼建立日心说到开普勒提出行星运动三定律,行星运动的基本规律已被发现,但对于天体运动的真正原因仍未揭示。到17世纪后半期,已有一些学者,其中包括著名物理学家胡克。认为天体之间存在着相互作用的引力,行星的运动是由太阳对它们的引力引起的。这个问题在1684年引起了英国皇家学会的激烈争论。同年8月,哈雷带着这个问题来请教牛顿,才知道牛倾已经解决了这个问题。在哈雷的敦促下,牛顿发表一系列著作对他所发现的万有引力定律进行了系统而深刻的论证。其证明过程在课本中是由圆周运动和开普勒运动定律的知识,得出行星和太阳之间的引力跟行星的质量成正比,跟行星到太阳的距离的平方成反比,并由引力的相互性得出引力也应与太阳的质量成正比。在学习的过程中我们还应注意:牛顿是在椭圆轨道下证明了万有引力定律。

了解人们最初是怎样形成物理概念发现物理规既有助于我们接受知识,又能从中学到一些物理学的研究方法,增强学习物理的兴趣。

二、理解物理概念和物理规律的内涵和外延

由于高中物理知识概念杂多,因此大家在学习过程中容易混淆概念,陷入困境。或许,在分析物理过程或分析物理实验的基础上理解物理概念和物理规律会使学习更加明了轻松。

任何一个物理概念的形成总是建立在物理过程的分析基础上的,任何一个物理规律总是有它的实验基础和推导依据。这是理解物理概念和掌握物理规律的根本。例如,牛顿第一定律是在物理实验基础上经过科学推理而获得的;牛顿第二定律是在研究加速度跟力和质量的关系的实验中总结出来的;万有引力定律则是在天文现象观察的基础上,运用科学推论的方法而发现的。动量守恒定律是在牛顿第二定律、牛顿第三定律、运动学公式等知识的基础上推导出来的。懂得分析定律建立的实验事实或推导依据,能使我们更深刻地理解物理概念和物理定律,也是我们学习物理的能力得到提升。

同时,从物理量的定义式中理解物理概念,会使我们的解题方法得到丰富和升华。对物理量来说,其定义可以用数学方法表达,表达式又叫定义式。如果物理量是矢量,从定义式中可以看出它的方向意义。例如,从实验中归纳出恒力功的定义式为W=FScos,抓住这个定义式就可以深入理解功这个概念的各个方面。首先从公式中的cos这个因素就可以理解零功、正功、负功的物理意义;其次从F这个因素来看,谈到功的时候必须明确是那一个力对所要研究的对象做功,如果一个物体受几个力作用时,从功的定义可以推导在出求合力功的方法。再从S这个因素来看,在研究力对物体做功时,必须分析位移,而位移的大小和方向是与参照物的选择有关的,可见功是一个与参照物有关的物理量。因为W=FScos是恒力功的定义式,对于变力功怎么办?将“变”转化为“不变”,采取无限分割然后求和的办法,就可以求恒力功的公式转化为求变力功的公式了。可见,抓住功的定义式,就可以使我们对功的概念有比较全面、正确的理解。因此,对定义式的深刻理解不失为一条学习捷径。

三、要理论联系实际

在学习过程中,我们还应注意体会物理概念和物理规律的实际应用价值,善于观察思考日常生活中与物理概念和物理规律有关的现象或问题,并用所学过的知识加以解释。如,用气筒给自行车打气,我们会发现气筒壁的温度会升高。那么,导致气筒壁温度升高的原因是什么呢?是由于气筒的活塞与气筒壁的摩擦造成的,还是由于活塞压缩气体做功使气体内能增加造成的?大家在实际中用手摸一摸气筒壁上不同高度处的温度情况,便不难分析出这主要是由于活塞压缩气体做功造成的。

总之,只要我们在平时的生活中注意观察和思考,并有意识地努力用所学过的物理概念和物理规律去解释有关的物理现象和实际问题。将对我们形成物理概念,掌握物理规律提供诸多帮助。

G633.7

A

1009-8534(2015)02-0175-02

2014-4-2

邓钰玮(1997.-),女,安徽省宿州市萧县中学高三学生。

猜你喜欢
气筒引力牛顿
关于等效排气筒计算问题的探讨
你了解气门芯和高压气筒吗
牛顿忘食
风中的牛顿
引力
感受引力
失信的牛顿
A dew drop
大气污染物排放监测中最低等效排气筒计算规律研究