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高中物理知识点解题技巧初探

2020-11-25李红梅

名师在线 2020年30期
关键词:解题技巧例题加速度

李红梅

(甘肃省武威市天祝藏族自治县第二中学,甘肃武威 733200)

引言

高中物理解题技巧是高考的考查内容之一,对学生的解题效率有着重要作用[1]。同时,解题技巧的教授能够帮助学生树立物理学习的信心。因此,在实际教学过程中,教师应适当结合实验及经典例题讲解解题技巧,以提升学生的解题效率。本文对此进行了阐述,希望可以为大家提供参考。

一、调动学生情绪,结合相关问题,引导学生思考

在实际教学中,教师可以借助相关视频,引出曲线运动的有关问题进行教学。在学生认识了曲线运动的普遍性和复杂性后,教师可以引入下一话题:要描述相关知识需要用到哪些物理量?如果学生不能顺利回答,教师可做适当提示,使学生明白物理知识之间研究的方法是相似的,适当时可以用位移、速度、加速度、力等物理量去描述。

例如,在“曲线运动”教学过程中,教师可以播放篮球视频,然后提出问题:“运动员在三分线上将篮球抛出得到三分,现在给你一把皮尺,如何测量可求得篮球从抛出到进框过程的位移?”如若学生回答直接测量运动员出手点与篮筐的直线距离,教师则可以继续追问:“位移是矢量吗?你测量的是什么?应该如何测量?”学生意识到位移是矢量后,就会明白还需要测量位移的方向。本题的设计只提供皮尺这一测量工具,巧妙地对位移方向的测定设置障碍,目的是有意识地引导学生通过对分位移的测量得到合位移的大小和方向。同时,教师可以提醒学生:可以用位置坐标表示位移。

同样,教师还可以根据教学内容提出相关问题,以便学生理解,从而提高教学效率。当然在这个过程中,教师要适当进行知识迁移,可以讲授新知识,以激发学生兴趣。例如,在引出曲线运动的定义时,教师还可以进行知识迁移导入新课,如可以提出问题“该如何描述曲线运动”,借此引导学生回顾直线运动知识,从位移、速度方面进行描述,同时提出曲线运动速度的方向特点。

例如,对于“链球在飞出瞬间沿着什么方向运动”这一问题,部分学生认为,曲线运动的速度方向是沿曲线运动的轨迹的方向。此时,教师可以利用两个实际问题的设计,使学生形成认知冲突,并通过认知冲突激发学生进一步研究曲线运动速度方向的求知欲。接下来,教师可以使用相关的教学器材安排演示实验,和学生一起探究曲线运动的方向和曲线运动产生的相应条件。通过多次实验,最终我们可以得出结论:(1)速度的方向特点:沿轨迹的切线方向。(2)曲线运动的产生条件:力与速度不共线。最后,教师可以根据视频中河流的流动及河岸腐蚀的情况讲解这一现象。地理学上称之为“凹面侵蚀”现象,这样既能让学生感受大自然力量之大,又能使学生了解其产生之源,从而领略物理学之精妙。

二、利用物理实验,结合实际问题,巩固学生学习

由于物理知识具有较强的抽象性,在实际教学过程中,教师可以进行相关场景的创设,以加深学生对知识的理解。同时,教师还可以借助多媒体设备进行相关教学,帮助学生构建知识体系,不断巩固其所学的知识。另外,教师还应借助物理实验,及时与学生进行课堂互动,活跃课堂气氛。

例如,在讲述“机械能守恒定律”的相关能量内容时,教师首先可以进行单摆实验,并提出相关问题:“小球在摇摆过程中,有哪些能量发生了变化?增加的能量与减少的能量都是什么?分别来自哪里?又去了哪里?在这个过程中,机械能是否不变?”教师可以让学生根据问题进行讨论。经过讨论,学生得出:在这个过程中,动能和势能发生改变,而且上升高度相同,增加和减少的能量相同,以及在这个过程中机械能总和是不变的。通过这种方式,学生了解了机械能守恒的重要含义。

教育的根本目的是培养和提高学生的知识运用能力[2]。所以,教师在教授完相关知识时,还应该对相应的例题进行讲解,并对学生不了解的知识进行记录,不断改进教学方法;同时,教师还可以针对学生的学习情况,实施分层教学,为学生设立不同的教学目标,以提高学生的学习效率和知识运用能力。

例如,教师可以设置相关例题:“人们在进行太阳取暖时的能量转化形式是什么?”学生回答:“太阳能转化为内能。”教师接着再问:“球落地一瞬间的能量变化如何?学生回答:“势能转化为动能。”同时,教师还可以对能量进行分类,如告诉学生飞行中的飞机只具有动能、压缩的弹簧只具有势能等,通过知识分类,帮助学生理解相关知识。教师还应意识到,学生的学习能力存在差异,为满足所有学生的需求,教师应该及时开展分层教学。对于基础较为薄弱的学生,教师应该以使学生掌握能量的基础概念为目标;对于基础较好的学生,教师应该设置一些较难的问题,供学生进行相应的思考,以提高学生的知识运用能力,为日后的物理教学提供便利。

同时,教师还可以结合运动学知识进行能量方面的教学。运动学问题是学生在高中物理中经常遇到的问题,同时也是高考常考的重点。但是,由于学生缺乏一定的空间想象力,无法使知识之间建立联系,其学习效率低下。因此,面对运动学问题,教师若能很好地利用图像法,便可以帮助学生理解和掌握相关知识。

例如,教师可以讲述:一个物体从一定高度沿着光滑的路径AB与ACD均由静止的状态开始下降到高度M点或N点,且M,N两点高度相同,假使这两条路径的相应路程是一样的,那这两种路径下到达地面的时间关系如何表示?

通过对以上问题进行分析我们发现,本题中只有重力在做功。根据物理学中的机械能守恒定律,我们可以知晓,这两种情况下,物体都是从静止的状态开始下降到底端的过程中,那么它们的速度应该是一致的。所以,教师可以借助速度—时间图像对问题进行相应的解答与分析。在这个过程中,直线a表示物体围绕AB所做的匀变速直线运动,相应地,曲线b表示的是物体围绕曲面所做的加速运动,且加速度逐渐减小。依据题目,图像应该同时满足两个要求:首先,物体最终地速度是一致的;其次,直线a与曲线b与轴所形成的面积大小是一样的。那么我们可以依靠速度—时间图像的特点,得知面积即路程大小,两者的路程是一样的,因此tb小于ta。在教学过程中,教师还应注意做到一视同仁,公平对待每位学生。

三、理解相关概念,结合常见例题,进行重点分析

“卫星变轨”这一内容中有三个物理量是最为重要的,即周期、加速度及线速度。在进行相关加速度、线速度、周期的相应讲解时,教师首先要讲述相关物理量的概念,帮助学生理解相应概念,如周期是指物体做匀速圆周运动,运动一周所要用的时间一般用T表示。同时,教师可以进行相关拓展,如周期与角速度相关,角速度一般用w表示,两者的关系为T=2π/w,而角速度是指单位时间内走过的弧度,而线速度是指曲线运动的即时速度,速度方向沿切线方向等。此外,教师还要向学生讲述相关的包含物理量的公式,使学生对公式有一个大致的了解,为接下来的知识运用奠定基础。

为加深学生的理解程度,教师可以结合相关例题讲述,并进行重点分析。比如,教师可以设置以下题目:现有一圆形轨道I,与椭圆轨道II 相交于A点,椭圆轨道的近地点为B,求两点的线速度、周期、加速度,以及相应动能的关系。根据题目我们可以看到,B点的引力势能小于A点,而其整体机械能守恒,所以相应的动能就大于A点,所以B点线速度大于A点。而若想由圆形轨道进入椭圆轨道,必须变轨、降速,所以圆形轨道的A点速度大于椭圆轨道的A点速度;同时根据开普勒第三定律可以得知相应的椭圆轨道,椭圆轨道周期短,同时根据加速度a=F/m=GM/r2,两者与地心距离相同,所以加速度相同。教师通过实际例题进行相关的教学与重点分析,能使学生学会物理习题的解题技巧,培养学生的物理学习兴趣。

在进行相关物理知识的教学时,教师要先充分掌握学生的学习情况,然后选择有效的教学策略,激发学生的学习兴趣。因为天体运动相关知识比较零散,所以教师在讲述相关知识时,可以结合相关例题进行讲解,注意知识牵引,从而帮助学生构建物理知识体系,提高学生的综合素养。

在讲解完知识后,教师可以布置相关例题。现发射一颗卫星,先在近地圆形轨道I 运行,之后发往椭圆轨道II,之后再发往圆形轨道III,轨道II 和III 相切于B点,轨道I 和II 相切于A点,地球半径为R,轨道III 半径为r,请问轨道I 和III 速率大小关系是多少?学生展开运算,最终得到,同时GM=gR2,如此,由于轨道III 半径大,所以第一轨道速度大。教师还可以进行相关的拓展,如告诉学生就是第一宇宙速度。通常学生会出现错误。很多学生往往在算出第一宇宙速度后,会认为轨道Ⅲ的速度为,因此会认为轨道的速度较大。对于学生出现的错误,教师要及时讲解,如告诉学生,重力加速度是常量,但也与半径有关,所以它不是一个不变的常量。由此可见,通过相关例题,学生不仅能掌握解题技巧,还能拓展延伸,提高学习能力。

结语

综上所述,在高中物理教学中,若想提高学生的学习效率,教师就要教授学生一定的解题技巧,首先要激发学生的学习热情,结合相关问题,引导学生思考;其次可以利用物理实验,结合实际问题,巩固学生学习;最后结合常见例题进行重点分析,让学生理解相关概念,进而提高其解题能力。

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