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如何全面、准确掌握高中物理概念和规律

2014-07-28刘剑

博览群书·教育 2014年3期
关键词:内能动能定理动量

刘剑

针对高考要求,物理复习内容包括理解基础知识和培养处理物理问题的能力两个方面,重点是后者,即运用物理概念、规律分析解决问题的能力。所以,物理复习的核心是全面、深入、准确地理解物理概念、规律和方法。

(1)要在更广泛的知识和更广泛的背景资料上掌握物 理概念、物理规律。

理解和控制物理概念、物理规律就需要对概念、规律的提出、建破有一定的了解,对概念、规律内容的各种表白形式(文字的和数字的)有明白的认识,能理解它们确实切含义,理解它们的成立前提和实用范畴,理解它们在物理理论大厦中的地位,会利用它们剖析解决问题。在复习前考生对此已经有必定的认识、理解,然而应该晓得,根本物理概念、物理规律揭穿了客观事物的实质,是人类经由长期波折的历史过程的结晶,存在深刻的、丰硕的意义,对它们的实质和意思的理解是分档次的,在高中一、二年级学习时的理解是低层次的,在复习过程中要尽力提高一个层次。

例如对力的概念的理解包括对详细的力(重力、弹力、摩擦力、电场力、安培力、洛仑兹力等)的概念的理解,也包含对普通、抽象的力的概念的理解,还包括力作用于物体发生不同的后果的理解等。我们需要从不同的角度来理解力的概念,我们在复杂的力学问题中,在带电粒子在电场和磁场运动问题中,遇到各种各样的力,通过这些问题不断加深对不同性质的力的理解,也不断加深对形象的普遍的力的概念的理解。如:物体沿斜面下滑支持力不做功(斜面不动)这是常见的情况,但不能得出支持力总不做功的错误论断。支持力的特点是方向垂直斜面,如斜面可动,支撑力能够做正功,也可以做负功;静摩擦力可以使物体加速,也可以使物体减速,可以做正功、做负功、不做功,但一对静摩擦力总不做功(做功代数和为零);滑动摩擦力可以使物体减速,也可以使物体加速,可以做正功、做负功,但一对滑动摩擦力总做负功,系统战胜一对滑动磨擦力做的功即是系统内能的增添量;洛仑兹力的方向总跟速度垂直,总不做功,它只改变速度方向不改变速度大小,这是洛仑兹力的最大特点,其它的力都不具备这一特色;力产生加速度,反之假如发现物体有加速度就断定一定是力产生的等等。相似的问题良多,我们应该不断总结、归纳。

应当留神,对基础物理概念、物理规律的深入理解不可能一次实现,它需要一个重复加深认识的进程。碰到新的景象、新的问题、新的领域,我们都须要从新意识、领会有关概念、规律的精确含意。这样咱们就一直在越来越普遍的常识和背景上来掌握概念、法则,从而对它们的懂得就更全面、深刻跟正确。

(2)概念与规律紧密联系。

应该知道,物理概念、物理规律揭露物理现象的本质,物理规律建立了有关物理量间的联系,它们之间是紧密联系的。如果把它们隔离开来,脱离物理规律、死背概念定义或脱离概念、形式上对待规律内容,是不可能很好理解和掌握物理概念、规律的。我们应该重要通过规律来理解概念,通过概念来掌握规律。例如:功的概念除抓住功的定义式外,应该侧重从动能定理、功能关系、热力学第一定律、普遍的能量守恒与转化定律等角度来理解,即从能质变化、转化的角度来理解。在电学中、光学中,我们越来越着重从能量转化来理解功,如光电效应中电子脱离金属的逸出功是从能量转化来理解的;动量概念应联系动量定理、特别是动量守恒定律来理解;电阻概念应联系欧姆定律、焦耳定律等来理解。电阻的定义是:R=U/I,按欧姆定律,我们来体会电阻的妨碍作用。串联电阻、并联电阻的等效电阻也由U与I的比来理解。从焦耳定律来体会电阻是耗费电能转化为内能的元件;法拉第电磁感应定律的掌握不能分开磁通量概念和感应电动势概念等等。

(3)比较易混的物理概念、规律。

比拟轻易混杂的物理概念、规律的异同、差别和联系有利于准确理解概念、规律的准确含义。例如:动量和动能都是描写物体活动状况的,都与物体的品质、速度有关。但动量是矢量,与动量有关的规律是动量定理和动量守恒定律,动能是标量,与动能有关的规律是动能定理、机械能守恒定律、功效关联等。做功与传热都是转变物体内能的两种方法,在使物体内能变更上功与热量是等效的,功、热量、能量的单位也雷同。但传热产生在存在温度差的两物体之间,是物理间内能传递的一种方式。做功与两物体间的温度差无关,是物体间其余情势能与内能转化的一种方式。

(4)灵活应用物理概念、规律。

只有通过实际、通过应用才能检讨出我们对物理概念、规律是否真正理解,哪些内容理解了,哪些内容还没有理解。解题是物理概念、规律的一种应用。我们根据概念、规律对题意进行具体分析、确定研究对象,分析对象所处的物理状态和发生的物理過程,弄清楚题目标物理情景、现象产生的起因、条件,而后确定具体的物理量,建立解题方程、关系,求出最后谜底,必要时进行讨论。依据物理规律的内容、特点,我们得出应用规律的一些基本步骤,但我们不应该逝世套基本步骤,而应该理解基本步骤起源于物理规律自身,对具体问题要具体分析并灵活应用。那种把物理题形式分成许多”类型”,对某一”类型”的题套用”解题步骤”的做法,不能很好培育自己独立地、灵活地分析解决问题的能力。例如:牛顿定律是对质点的某一时刻说的,根据定律和有关力、质量、加速度的概念应该理解,应用牛顿定律首先要明确研究对象是哪一物体或一组物体,它们要能看成一个质点。研究的质点明白了,质量m才能定下来,加速度a和受力才可以分析明确。质点的受力分析和加速度分析除了根据力是物体间彼此作用、重力、弹力、摩擦力、电场力、安培力、洛仑兹力公式和加速度定义、运动学公式外,在许多问题中还需要把力和加速度结合起来分析,应灵活运用;动力学有 5个重要规律:牛顿定律;动量定理;动能定理;动量守恒定律;机械能守恒定律。这些规律在研究对象、内容、适用条件、受力分析等方面各有特点。对一个具体的力学问题研究应该选用哪个或哪几个规律求解要根据规律特点和题意的详细分析确定。大抵说来,如求某一时刻(位置)物体受力或加速度可考虑用牛顿定律,如果问题只涉及力、时间而与位移无显著关系可考虑用动量定理,如果问题只波及力、位移而与时间无显明关系可考虑用动能定理,如果能判断系统合乎动量守恒或机械能守恒条件可斟酌用守恒定律。在理解概念、规律的基础上,只有不断通过解题实践提高分析解决问题的能力,不断总结解题经验教训,才能灵活应用规律解决问题。

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