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高中物理定律教学要点分析

2018-02-26张益荣

新课程(下) 2018年3期
关键词:分力机械能木块

张益荣

(山西省运城中学)

在高中物理教学中,由于学科性与逻辑性较强,使得学生在学习中存在一定的困难,尤其是对于定律方面的学习,更是阻碍重重。这将要求教师掌握好教学的方式方法,帮助学生树立学习信心,在具体教学过程中牢牢抓住教学要点,对学生进行正确的引导,使学生能够对物理定律有更好的掌握和理解。

一、机械能守恒定律的教学要点

1.单个物体的机械能守恒

物体的机械能由物体势能和动能两个方面组成,其中势能又包括引力势能、弹性势能等多个方面。这些理论对于学生来说,掌握起来较为困难,在应用中更是不知从何下手。这时教师应准确地掌握教学要点,以此来减轻学生的理解负担。对于单个物体来说,在运动的过程中,当进行下落、圆周运动、平抛时,如若单纯地受到重力影响,没有其他外力的干扰,则说明机械能守恒。对于此类问题的掌握,不但应正确理解守恒的含义,还应了解特殊的运动规律。

2.两个物体的机械能守恒

对于两个物体的机械能守恒,可以从两个方面进行分析,第一,在绳子绷紧的过程中,两个物体的运动方向与绳子之间产生一定的夹角,则说明两个物体的运动速率存在差别。第二,在绳子绷紧的过程中,通过轻绳将物体的运动方向相连,则两个物体在任意时刻的运动速率都相同。

例1:已知斜面长度为L,与地面之间的夹角为ɑ,斜面另一侧与地面垂直,并且顶部带有滑轮。绳子横跨滑轮并且两端分别悬挂着木块A与木块B,其质量分别为m1与m2。如若木块B与木块A处于同样的高度,则绳子断裂,若不考虑木块与斜面之间存在的摩擦关系,求木块A与木块B的速度以及木块B的最大上升高度。

解析:对于此题来说,关键的一点是明确木块A与木块B在运动中的机械能守恒问题。由于受到滑轮和位置的影响,木块A与B之间呈现出反向运动的关系,因此处于机械能守恒状态。在进行速率计算时,可以假设木块B的上升速度为h时,二者速率相同,然后根据机械能守恒定律来解答。另外,还应注意物体的运动不单受到重力的作用,还受其他外界力的影响,但其他力不做功或者做功的代数和为0。

3.多个物体的机械能守恒

对于单个物体和两个物体的机械能守恒问题,在教师的指导下学生能够全面掌握,但对于多个物体来说,在机械能守恒方面变得更加复杂,教师面对的教学挑战也越大,更应充分掌握教学要点。首先,应明确研究对象,并对其当前的受力状况进行分析。然后,判断其机械能守恒条件是否能够符合标准,并且选择统一的势能零点和参数,对物体的运动过程进行综合研究,进一步对其动能与势能进行确立。最后,根据机械能守恒定律进行求解。

例2:在一光滑的平面上放置着物体A与物体B,其中物体B与弹簧相连接,并对物体A以速度v施力,使其以均匀的速度向右侧运动。求在两个物体相互作用的情况下,弹簧的弹性势能最大值为多少?

解析:对于此类问题的解答,若想在较短的时间内获得答案,需要对机械能问题进行明确。在两个物体运动的过程中,系统外力之和为0,因此当两个物体的运动速度相同时,所产生的动能损失将达到最大值,同时弹簧的弹性势能也将最大。在此类问题的教学中,主要应保障其在符合机械能守恒的基础上,对物体在运动过程中的最初机械能和终止机械能进行计算,便可获得答案,无需抓住一些细节进行研究,走很多弯路。只有这样才能够在较短的时间内,以最高效准确的方式获得答案,求出各种力所做的总功。

二、力的分解教学要点

力的分解主要遵循的是平行四边形定则,被分解的力便是平行四边形的两个对角线,与力的作用点相同的两个邻边便是该力产生的两个分力。对于分力大小的计算便可以看作求两个邻边的长短,而分力方向的求解便是两个邻边的指向。教师在具体教学过程中,对力的分解方面教学要点主要为两个方面。第一,虽然力的分解与力的合成属于两个相对的运算方式,但是力的合成具有唯一性,而力的分解却具有多样化。第二,分力属于在原本力的作用效果上进行等效替换,受力物体不能够随着力的分解而发生转移。

综上所述,随着我国教育改革的不断深入,新课程标准中明确规定,高中物理教学应实现三维教学目标,不单纯地停留在书面讲解中,还应针对教学模式和方法进行改革创新,为学生提供良好轻松的教学环境。教师应对教学要点进行准确牢靠的掌握,以此来减轻学生在理解和应用中的压力,增加学习信心和热情,获得全面高效的发展,教师也可以顺利地完成物理教学目标。

[1]林祥辉.高中物理教学中电场的知识要点分析[J].数理化学习(高中版),2015(12):29-30.

[2]赖国弘.新课程下高中物理“力的分解”教学要点剖析[J].新课程学习(下),2013(3):138-139.

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