如何學(xué)習(xí)高中物理概念和規(guī)律(2)
對一個物理概念的認(rèn)識,一般需經(jīng)三個階段:一、感性的具體,二、理性的抽象,三、理性的具體。老師每講一個新的概念的時候,總是首先引入我們比較熟悉的一些具體物理現(xiàn)象,物理實(shí)例或做一些物理實(shí)驗(yàn),使我們產(chǎn)生具體的感性的認(rèn)識;再經(jīng)過去粗取精,去偽存真,由表及里的分析比較,抽象出本質(zhì)屬性,上升到理性認(rèn)識;再經(jīng)過演繹的練習(xí),使物理的抽象上升為理性的具體,實(shí)現(xiàn)應(yīng)用所學(xué)概念有針對性的解決有關(guān)問題。
例如:學(xué)習(xí)靜電平衡這個概念時候,老師首先舉出把一個中性導(dǎo)體放在勻強(qiáng)電場中的例子。引導(dǎo)同學(xué)認(rèn)識自由電子在電場力的作用下發(fā)生定向移動,產(chǎn)生感應(yīng)電荷,發(fā)生靜電感應(yīng)的現(xiàn)象。再透過這個現(xiàn)象認(rèn)識感應(yīng)電荷產(chǎn)生的附加電場與原來勻強(qiáng)電場的迭加,直到感應(yīng)電荷的場強(qiáng)與原電場的場強(qiáng)大小相等時導(dǎo)體內(nèi)部合場強(qiáng)為零,自由電子定向移動停止,導(dǎo)體達(dá)到了靜電平衡狀態(tài)。從而再總結(jié)出靜電平衡等體的一些性質(zhì):內(nèi)部合場強(qiáng)為零,導(dǎo)體是個等勢體等等。在我們頭腦中形成一個反映靜電平衡本性的理性的抽象。進(jìn)而應(yīng)用到其它各種電場中,由此及彼,在具體運(yùn)用中升華到理性具體,得心應(yīng)用地解決多變的物理問題。
對于一些物理量,還要清楚以下內(nèi)容:引入目的、定義式、單位、是標(biāo)量還是是矢量、由什么因素決定、測量方法等等。如加速度這個概念,引入的目的是為了描述物體速度變化的快慢,定義式a=△V/△t,國際制中的單位是米/秒,是矢量,一個物體的加速度由它的質(zhì)量和它所受的合外力事決定。測量方法很多,課本中專門安排了一個測定勻變速直線運(yùn)動的物體的加速度的學(xué)生實(shí)驗(yàn)。
這里還特別提出的是,有些物理概念不是只在一節(jié)課上,通過一兩個例子就是能夠認(rèn)識清楚的。需要在長期的學(xué)習(xí)過程中不斷地認(rèn)識,不斷地理解。如力這個概論,從初中二年級就開始學(xué)習(xí),有了一個初步認(rèn)識。升入高中后,第一章第一節(jié)又開始學(xué)習(xí),并給予初步的概括:力是物體對物體的作用。第三章中學(xué)習(xí)了牛頓第一定律,又進(jìn)一步認(rèn)識了力作用的相互性。到此,也只是停留在機(jī)械力的范籌之內(nèi)。到學(xué)習(xí)了電磁力后,才從不同領(lǐng)域,不同類型的力的作用情況,通過聯(lián)想和類比,形成比較深刻的認(rèn)識。也就是說,認(rèn)識一個物理概念有一個不斷發(fā)現(xiàn),不斷提高的過程。這就要求我們在學(xué)習(xí)中多觀察,多擴(kuò)大自己頭腦中的信息量,經(jīng)過加工比較,實(shí)現(xiàn)對概念的深刻理解與掌握。
同學(xué)們在學(xué)習(xí)物理概念中往往存在以下蔽病,應(yīng)注意克服。
。ㄒ唬┲挥浗Y(jié)論,不注意引過程,F(xiàn)舉兩道習(xí)題說明。
例一:關(guān)于物體的加速度,下例說法正確是的:[]
A.加速度越大,物體運(yùn)動的越快;B.加速度越大,物體速度變化越大;C.加速度越大,物體速度變化越快;D.加速度為零時,物體的速度也為零。
該題正確答案是C。在初學(xué)階段,很容易選錯。原因何在?老師引入加速度概念時,一般都要舉出幾個變速速運(yùn)動的例子,分析比較,最后強(qiáng)調(diào)了描述物體速度變化快慢,引入加速度。如果聽課時,注意這些清楚的。之所以選錯是忽略了引入過程。
例二:如圖(2)。帶電量為的正電荷A,半徑為R的不帶電的金屬球的感應(yīng)電荷在球內(nèi)的電場強(qiáng)度的大小與方向是()
A.kq/4R2;B.kq/6R2;C.方向指向A;D.方向背向A。
答案為ABC,很多同學(xué)都不選B。只要我們回顧一下初學(xué)靜電平衡概念時,老師分析的靜電感應(yīng)過程,注意到導(dǎo)體發(fā)生靜電感應(yīng)時內(nèi)部有原電場,還有一個感應(yīng)電荷的電場,這兩個電場反向迭加,合場強(qiáng)為零時達(dá)到靜電平衡,意味著導(dǎo)體中任一點(diǎn)感應(yīng)電荷場強(qiáng)都與原電場的場強(qiáng)等大反向。此題中原電荷q在金屬球中場強(qiáng)大小范圍為kq/9R——kq/R2,自然就含有kq/4R2和kq/6R2。
。ǘ┲槐彻剑焕斫馄浜x和條件。
如靜電一章,給出三個場強(qiáng)公式,E=F/q、E=KQ/r2和E=U/d。這三個公式都能計算場強(qiáng),但各自含義和適用條件是不同的。E=F/q是定義式,對某點(diǎn)場強(qiáng)有一種量度功能,任何電場都適用,但它不能決定場強(qiáng)的大小。E=KQ/r2是真空中點(diǎn)電荷場強(qiáng)的決定式,只適用真空中點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場。而E=U/d反映是勻強(qiáng)電場中U.E.d三者的關(guān)系。如果不清楚這些,解題時就會出現(xiàn)張冠李戴的情況。
有些物理量還受狀態(tài).時空等因素的影響。如我們常常認(rèn)為一個物體的重力是恒定的,只在高低及緯度變化不太大時才成立。一段導(dǎo)體的電阻跟它的長度成正比,跟它的橫截面積成反比,是在電阻率ρ不變時才成立,對于一般金屬,溫度變化ρ發(fā)生顯著變化時,計算電阻時就得考慮ρ的影響。
。ㄈ┲恢匾曃锢,不重視用詞語直接表達(dá)的概念。
中學(xué)物理課本中用語言直接表達(dá)的物理概念比物理量還要多。如:重心.質(zhì)點(diǎn).平動.共振.內(nèi)能.點(diǎn)電荷.電磁振蕩.光心.焦點(diǎn)光譜等等。這些概念不僅定義嚴(yán)謹(jǐn),而且能與其它物理概念形成一個完整的系統(tǒng)。如果模糊不清不,不但直接影響解答習(xí)題,而且對于學(xué)習(xí)新知識,對于系統(tǒng)掌握物理知識都造成障礙。比如:重心概念不清楚,涉及重力勢能變化的一些題目就難以處理;光心.焦點(diǎn)的概念不清楚,焦距的概念就建不起來;衰變的意義不清楚,半衰期就無從談起。
物理學(xué)本身就是研究物質(zhì)最基本的運(yùn)動及其規(guī)律的一門科學(xué)。物理規(guī)律反映了各物概念之間的相互制約關(guān)系,反映在一定條件下一定物理過程的必然性。
中學(xué)物理規(guī)律主要有:1.物理定理:如動能定理,動量定理等。2.物理定律:如牛頓運(yùn)動定律.動量守恒定律.法拉第電磁感應(yīng)定律,光的折射定律等。3.物理定則:如平行四邊形法則等。4.物理方程:如理想氣體狀態(tài)方程等。5.物理學(xué)說:如分子運(yùn)動論,原子核式結(jié)構(gòu)學(xué)說等。
(責(zé)任編輯:韓志霞)
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