高中物理教学论文

高中物理教学论文:提升能力 挑战高考

随着高考改革的不断深入,高考试题越来越体现了高考改革的精神,根据今年高考理科综合能力测试卷的特点和考查内容,现对高三物理教学提出自己的一点见解,愿与同仁探讨。 

一、夯实基础,提高能力 

高考物理命题一贯坚持全面考查理解能力、推理能力、分析综合能力和实验能力,近几年还针对以往教学的薄弱环节,提出获取知识的能力,另外将原来的实验能力改为设计和完成实验的能力。这五项能力的前三项是有着层次递进的关系,理解能力是基础、是关键,推理能力是在理解能力的基础之上的较高层次的要求,分析综合能力是更高的要求。 “3+X”高考命题改革虽然强调由知识立意向能力立意转变,但能力离不开基础知识、基本技能和基本方法。

理综试题并未脱离高中形式已有的单学科知识体系,而是以所学的各学科知识内容作为载体和背景,要求在所提供的新情境条件下,分别用各学科基础知识来解决问题。如果离开了扎实的基础知识和基本技能,空谈提高素质、发展能力将成为无源之水、无本之木。从考生的答题情况可以看出,许多考生由于基础知识不扎实,没有理解概念或规律的含义,不理解物理过程的实质,而导致了许多基本的错误。例如:第22题,大量的考生在分析时,没有把握好动量的方向性,在应用动量守恒定律时混淆了方向,造成失分;第25题,有相当数量的考生不清楚自行车车轮、摩擦小轮、及大、小齿轮的线速度或角速度的关系;第19题不能对小球进行正确的受力分析,从而不能正确求论;第34题在计算电动机输出的功时,没有考虑传送带克服摩擦力做功时发出的热量,等等。

因此,在复习过程中,应该强调注重基本概念和规律的理解,理解概念和规律的含义与适用条件,而不能一味搞题海战术。仔细剖析近几年的理综物理试题不难发现,虽然考试时间、题量有限,不可能像以前单科考试那样有很高的覆盖面,但试题基本包括了高中物理中各部分内容的基础知识和重点内容。通过对这些学科内主体内容及其综合能力的考查,能够较好地反映出考生学习高中物理后的知识和能力水平。因此,在高三物理教学中,应不再花费大量的时间去做难题、偏题和怪题,不做毫无根据的预测和猜题,不盲目追赶时髦、紧跟形势搞“热点问题”,更无须刻意追求跨学科的综合训练。我们要认真研究《考试说明》,始终依据《考试说明》指导复习全程,因为它是最具权威、最有价值的备考资料。

二、注重渗透学科思想方法 

理综高考命题坚持以能力测试为主导,要求我们更加重视学科思想和学科方法的教学。物理知识来源于实践,人们从生产生活现象或需要出发,通过抽象归纳形成理论知识,而后又依据理论知识指导、应用于生产、生活实践。每一个物理概念、物理规律的建立和发现,可能都要经历一个漫长、曲折的过程,这其间包含了许多科学思维方法的运用和科学精神的体现,如物理中的理想化的方法、理想实验的方法、建立模型的思想等等。

物理思维策略方面,如隔离法、整体法、对称法、极端思维法、逆向思维法等等。近几年理综物理测试都加强了这些方面的考查。如20xx年理综全国卷中第24题考查了逆向思维法;第31题第(3)问,要解答此题必须知道能量辐射的球壳模型;20xx年第20题(电路动态分析题)要用到等效法、极端思维法;第30题如果先用整体法分析A、B球系统的整体受力情况,则可直接得出OA段细线竖直的结论,问题的解决会变得更加快捷;20xx年15题在由库仑定律得出了a、b对c的静电力谁大谁小后,就可用科学假设法假设若两力一样大,则代表他们的合力的对角线会沿与ab平行的方向,那么当a对c的静电力小于b对c的静电力时,对角线会与cb线的夹角小于60;22题要应用理想化模型法认为系统在衰变过程不受外力,则衰变前后动量守恒,进而才能求得带负电的π-介子和不带电π0介子的动量大小之比;23题要通过观察6个点的分布,先舍弃左起第2点,再作U-I直线,让其余5个点尽量靠近直线且均匀分布在直线两侧,进而求得电阻和电阻率等等。上述几种能力的考查,不仅对中学生,而且对中学教师都提出了更高的能力要求,教和学都必须从思想观念上有所改变,因为这些能力是不可能通过题海战术获取的,而必须在教和学的过程中逐步培养和养成。 

三、切实加强实验教学,提高实验能力 

实验是研究物理学的重要手段和方法,每一个物理概念、物理规律都是建立在相应的实验基础之上。实验能力的考查在理综试卷中占有十分重要的地位,课本中安排的实验(包括演示实验和学生实验)是为了帮助理解课本所学内容而安排的,大多数为验证性实验(即使是探究性实验,也因为理论的熟知,很容易演变成验证性实验)。因此,这些实验在增加学生的感性认识、培养基本实验技能方面确有一定作用,但对凸现实验的实际地位与作用却不够。实验复习一直是高三物理复习的薄弱环节,有的复习资料或训练套题中甚至没有实验的内容。

前两年,实验的考查已从课本上游离出来,且多为设计性实验。实验试题难度相对增大,试图逐步改变传统的重理论、轻实验的做法,凸现实验的地位与作用。当然,这些实验试题中涉及的基本知识和实验技能的要求仍然立足于课本实验,如20xx年上海市高考第18题关于设计测量质量的“电子秤”。近两年的实验题可以说降低了难度,考查的都是常规实验,取材源于教材,试图通过考查,引导中学教学重视实验操作,让学生在理解实验原理的基础上亲自动手操作实验,并在操作的基础上加深和巩固对实验原理和方法的理解和掌握,进一步能够运用所学实验的思想方法去解决新问题。

但从20xx年试卷分析中发现,考生的实验能力较差,失分仍较严重。有的考生不能正确作图,有的不清楚游标为50分度的卡尺的精确度,不掌握卡尺的读数方法等等,从而反映出实验教学中还存在一定的问题,值得研究。在实验教学中,使学生能按部就班地完成课本中的分组实验不是中学物理实验的目的,明确实验的地位与作用,掌握基本实验思想和方法,初步具备实验创新意识和创新能力才是根本目的。要提高实验教学的质量,培养学生的创造力,教学中必须扎扎实实从基础抓起,将实验原理、仪器操作、现象观察、数据处理、结论分析、误差、精度等内容与理论知识结合起来,同时还要扩大学生的视野,让学生从狭隘的“学生实验”的束缚中解脱出来,引导学生探索新的实验原理、提出新的操作思路,不断提高他们的创新能力和迁移能力,学会融会贯通,举一反三,在现有条件下可以指导学生进行一些小实验的设计。在高三复习中,必须重视实验复习的环节,可以相对集中一段时间,系统地指导学生理解实验原理,实验思想方法,训练学生的操作技能,进一步熟练仪器的使用方法、读数方法,会分析、处理数据。绝不能以黑板代替实验室,有条件的学校可以开放实验室,或举办不同形式的实验技能比赛、展示、表演等,激发学生的动手欲望和创新意识,提高解决实验问题的能力。 

 四、关注实际生活和科技发展,提高理论联系实际的能力

物理知识与学生生活、现代社会和科学技术发展密不可分,学以致用是学习物理的基本原则,也是检验学习效果的有效手段。近几年来,高考理综试题的明显特点之一就是理论联系实际能力的考查增多,尤其是联系学生生活的试题增多了。如20xx年理综第19题来源于生活中户门上的“猫眼”,第26题来源于运动员训练用的蹦床;20xx年第25题是从前给自行车灯供电的小发电机,第34题是工厂车间里常见的传送带等等,尽管这些试题的背景都来源于实际生活,其中所应用的都是中学物理基础知识,甚至是考生熟悉的问题,但考生的解答并不理想。解决实际问题能力提高的关键还是基础知识是否牢固,因此在高三复习过程中一定要注重理论联系实际,在掌握了坚实的基础知识前提下,让学生平时多渠道、多方

面地去吸收和了解有关信息,关注社会与生存的环境,了解最新科技成就,教师在教学中注意对现代科技知识和近代物理知识的渗透,并结合一些生活、生产和科学事件中的有关问题,选编习题,让学生综合应用所学知识去分析、去解决,从而提高独立解决实际问题的能力。 

五、加强审题能力,培养良好思维习惯和分析问题方法

审题能力是一种综合能力,它包括阅读、理解、分析、综合等多种能力,也包括严肃认真细致的态度等非智力因素,因此,提高审题能力不仅是应试的需要,也是素质教育的重要组成部分,目前高考强调要增加应用性试题,这类联系实际的试题往往阅读量较大,对审题能力的要求较高。提高审题能力主要靠学生自己,一方面要注意克服思维定势的负面影响,培养良好的思维习惯和分析问题的方法,另一方面在具体审题时特别要注意以下的问题:

(1)对关键词语的理解:审题时要克服只关注那些给出具体数据的条件,而忽视叙述性语言的倾向。那些叙述性语言有些就是“关键词语”,能否准确地发现并理解关键词语是审题能力提高的重要表现。

(2)对隐含条件的挖掘:有很大一部分题目的部分条件并不明确给出,而是隐含在文字叙述之中或图、表中,把这些隐含条件挖掘出来,常常是解题的关键所在。对题目隐含条件的挖掘,需要与对物理情景、物理过程的分析结合起来,因为题目的隐含条件是多种多样的,被隐藏的条件可能是研究对象,也可能是变化方向、初始条件、变化过程中多种情况等等。要认真的审题,在确定研究对象、建立物理模型、分析状态过程、选择使用规律等各个过程中,都要仔细思考除了明确给出的条件以外,是否还隐含着更多的条件,这样才能准确的理解题意。

(3)干扰因素的排除:在题目给出的诸多条件中,往往并不都是解题所必须的,有些正是命题者有意设置的干扰因素,只要能找出这些干扰因素,并把他们排除,题目就能迅速准确的得到解答。要准确地判断哪些条件与解题有关,哪些是干扰因素,需要对物理概念、物理规律有较深的理解,因此设置干扰因素是考查理解能力的一种很有效的方法,近年来经常被高考命题专家们采用,从而排除干扰因素的能力也就成为审题能力的重要组成部分。总之,高三教学任务艰巨,理综物理复习需要我们不断研究、不断探索。只要我们把握正确的高考命题改革方向,扎扎实实地落实备考对策,就一定能经得起高考的考验。

动量守恒定律时混淆了方向,造成失分;第25题,有相当数量的考生不清楚自行车车轮、摩擦小轮、及大、小齿轮的线速度或角速度的关系;第19题不能对小球进行正确的受力分析,从而不能正确求论;第34题在计算电动机输出的功时,没有考虑传送带克服摩擦力做功时发出的热量,等等。因此,在复习过程中,应该强调注重基本概念和规律的理解,理解概念和规律的含义与适用条件,而不能一味搞题海战术。仔细剖析近几年的理综物理试题不难发现,虽然考试时间、题量有限,不可能像以前单科考试那样有很高的覆盖面,但试题基本包括了高中物理中各部分内容的基础知识和重点内容。

通过对这些学科内主体内容及其综合能力的考查,能够较好地反映出考生学习高中物理后的知识和能力水平。因此,在高三物理教学中,应不再花费大量的时间去做难题、偏题和怪题,不做毫无根据的预测和猜题,不盲目追赶时髦、紧跟形势搞“热点问题”,更无须刻意追求跨学科的综合训练。我们要认真研究《考试说明》,始终依据《考试说明》指导复习全程,因为它是最具权威、最有价值的备考资料。

 

第二篇:高中物理教学论文 浅析物理问题中常见的处理方法

浅析物理问题中常见的处理方法

【摘要】在高中理科各科目中,物理是相对较难学习的学科,学过高中物理的大部分同学,特别是物理成绩中差等的同学,总有这样的疑问:"上课听得懂,听得清,就是在课下做题时不会。"这是个普遍的问题,也是值得物理教师和同学们认真研究的问题。本文介绍物理学习中出现的问题的常见的几种学习方法。

【关键词】理想模型 等效替代法 微元法 近似处理方法

引言:在运用物理知识解决实际问题的过程中,人们逐步积累和形成了物理学中处理问题的方法,在物理教学中,我们一定要使学生逐步领会和掌握这些方法。下面笔者就介绍几种在高中物理中,常用的处理问题的方法:

1.把研究对象、过程视为理想模型

在高中物理中,我们所研究的对象或物理过程可以说都是理想模型,例如在研究对象上有:质点、轻杆、轻绳、弹簧振子、单摆、理想气体、点电荷、理想电表、理想变压器、匀强电场、匀强磁场、点光源、光线、原子模型;又如在研究物理过程时有:匀速直线运动、匀变速直线运动、匀速圆周运动、平抛运动、简谐运动、简谐波、弹性碰撞、自由落体运动、竖直上抛运动等等。所以在解答物理问题时,最关键的是:1.明确研究对象及其所处的状态,并把研究对象视为适当的物理模型;2.分析物理过程,并找出物理规律。现在很多学生对于物理规律和物理公式背的很熟,但是真正碰到问题的时候,却无从下手,其主要一个原因是他们不会将一个实际问题抽象为一个正确的模型。这个本领如果没有学会,就只能是老师教一个,他就会一个,老师不教,他就不会,无法做到举一反三。所以,在物理教学中,应该下功夫教给学生这种处理问题的思想和方法。

下面以例题1具体说明如何在解题过程中正确选取研究对象和研究过程。

例题1: 精密测量电子比荷e/m的现代方法之一是双电容法,其装置如图1所示,在真空管中由阴极K发射电子,其初速度可忽略不计。此电子被阴极K与阳极A间的电场加速后穿过屏障D1上的小孔,然后依次穿过电容器C1、屏障

D2上的小孔和第二个电容器C2而射到荧光屏F上。阳极与阴极之间的电势差为U,分别在电容器C1、C2上加有频率为f的完全相同的正弦式交变电压,C1、C2中心间的距离为L,选择频率f使电子束在荧光屏上的亮点不发生偏转。试证明电子的比荷为

中n为正整数)。 em?2fLnU222(其

用心 爱心 专心 1

图1

【点拨解疑】 由题意,研究对象必然是电子,其对象模型显然是带电的质点;对其过程模型的构建,可按先后顺序考虑;首先是在电场中的变加速运动,这是我们能处理的模型;接着进入电容器,遇到偏转电场,由于电容器上加的是变化电压,那么其中的电场是不稳定的,随时间变化的,电子沿电场方向的运动不是匀变速运动,这是我们没办法处理的。但考虑到电子加速后,速度很大,通过电容器的时间极短,如果忽略这一段时间内的电压变化,那么可把电子通过电容器的过程抽象为带电质点在稳定匀强电场中的物理模型,电场的强度取决于进入电场的时机。

现在有两个电容器,而且要求电子最后不偏转,那么电子在电容器中的运动是否有更具体的物理模型呢?模型很简单,就是进入每个电容器的时机都正好是电场强度等于零的时候,电子作匀速直线运动通过两个电容器。

电子进入第一个电容器的时刻t1应满足条件U0sin2?ft1?0,即2?ft1?n1?,其中

n1是自然数。

同样,进入第二个电容器的时刻t2应满足条件U0sin2?ft2?0,即2?ft2?n2?。其

中n2是自然数。

所以,当t2-t1=

又因为 1

2mv2Lv,即2fLv?n2?n1?n时,电子束不发生偏转,其中n是正整数。 ?eU

22

所以 e

m?2fL

nU2

点评:该题让我们体验到了理想化方法的重要性。带电粒子在电容器中运动,一般是要考虑偏转,但该题却是不偏转,因此构想出这一模型确是该题的难点。

有的时候例题还会取自日常社会生活问题,需要同学们把熟悉的实际问题转化为物理模型,从而运用有关定理、定律来解决它,这也是对实际应用能力的训练。

2.等效替代法

等效法就是在保证某一方面效果相同的前提下,用理想的、熟悉的、简单的物理对象、

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2

物理过程、物理现象替代实际的、陌生的、复杂的物理对象、物理过程、物理现象的思想方法。合力与分力、运动的合成与分解、电阻的串联与并联、交流电的有效值等都是等效法在物理学中的实际应用。

等效法在物理解题中也有广泛的应用,主要有:物理模型的等效替代;物理过程的等效替代;作用效果的等效替代。

在应用等效法解题时,应知道两个事物的等效不是全方位的,只是局部的,特定的、某一方面的等效。因此在具体的问题中必须明确哪一方面等效,这样才能把握住等效的条件和范围。

例题2:如图2所示,在一个平面内有6根彼此绝缘的通电直导线,

通过的电流强度大小相同,方向如图中的箭头所示,I、II、III、IV四

个区域是面积相等的正方形,则垂直纸面向外、磁通量最大的区域为

_________;垂直纸面向里、磁通量最大的区域为_________;磁通量为零

的区域为_________。

【点拨解疑】:本题如果利用安培定则分别判断出6根通电直导线在这

四个区域产生的磁场方向,然后用“·”和“×”的个数表示,再据个数的多少来确定这四个区域的磁通量大小和方向,则非常麻烦,如果用等效法,即把6根等效成1根电流方向如上图虚线所示,再由上述方法便可迅速、准确地判断出所求结果:垂直纸面向外、磁通量最大的区域为II;重直纸面向里、磁通量最大的区域为IV;磁通量为零的区域为I、III。

例题3: 如图3所示,在竖直平面内,放置一个半径R很大

的圆形光滑轨道,O为其最低点。在O点附近P处放一质量为m

的滑块,求由静止开始滑至O点时所需的最短时间。

【点拨解疑】:滑块做复杂的变速曲线运动,故用牛顿定律、

动量定理等方法都难以求解。但只要我们分析透滑块的受力、运

动特征,就会自觉地把滑块等效为单摆的运动,这样,我们便可迅速地求出滑块从P点到O点的最短时间为

t?

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1

4T,而T?2?R

g

由此可知,等效法是在效果相同的条件下,

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将复杂的状态或运动过程合理地转化成简单

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的状态或过程的一种思维方法。

在中学物理练习中,经常需要运用等效法处理问题。我们应当有意识地训练学生,使他们掌握这种处理问题的方法。

3.微元法

微元法指的是我们把研究对象或过程分隔成小块的(微元)来加以研究。这种方法在人民教育出版社《物理》(新教材)中最为突出,例如在研究匀变速直线运动的位移与时间关系时,如右图4将v-t图象中整个运动过程划分的非常非常细,很

多很多小矩形的面积之和就能准确地代表物体的位移,这时,“很多

很多”小矩形顶端的“锯齿形”就看不出来了,小矩形合在一起成

了一个梯形,面积就是位移,从而推导出位移时间公式:

x?v0t?12at2

微元法实际上是一种微分的思想,在中学物理问题中是一种常用的处理方法。

4.近似处理法

在中学物理研究问题时,我们实际上常常用到近似处理这种方法。例如,我们在研究电荷之间的相互作用力时,我们往往研究电荷之间的静电力,而不考虑电荷之间的万有引力,这时因为电荷之间的万有引力远小于静电力,可以忽略不计。在进行物理实验时,我们也常常忽略一些次要因素,或忽略相对很小的量,这也是近似处理。再比如,对打击碰撞问题,常常有学生问:重力到底考虑不考虑?这也要视具体情况而定的。

例题4:一质量m为5kg的物体,自地面20m高处从静止开始自由下落,物体落地时与地面相互作用时间为0.01s,即停止在地面上,试求物体对地面的平均作用力多大(g取

10m/s)?若相互作用时间为1s,平均作用力多大?

【点拨解疑】(1)物体对地面的平均作用力与地面对物体的作用力是一对作用力与反作用力。所以,可选取物体为研究对象。

(2)物体自由下落时,遵循自由落体运动规律,所以物体与地面作用前的速度v 满足 v22?2gh ?v?2gh?20m/s, 方。

物体与地面相互作用过程中,受到竖直向下的重力mg和地面给物体竖直向上的平均作用力F的作用。物体与地面相互作用后速度等于零。

(3)根据动量定理?F?t?mv?mv0,取竖直向上为正方向,得:

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(F?mg)t?0?(?mv)

t=0.01s时,F?mg?mv

t?5?10?5?20

0.01?50?10000?10050N

在这种情况下,重力远小于其它力,在实际问题中可以忽略不计(近似处理)。

t=1s时,F?mg?mv

t?5?10?5?20

1?50?100?150N,重力不能忽略。

从上例中可以看出,一个量是否可以被忽略不计,不是看它的绝对数值(上例中两种情况下重力都是50N),而是看它和其它量相比是否小到可以被忽略不计。这里从数量级上加以比较,是很有效的。

除了上述几种方法外,像分析-综合法、临界分析法、反证法、图像法等等,也是在中学物理中常用的处理问题的方法,教师在平时教学过程中,应逐步教给学生,同时引导学生思考和总结,这样才有利于学生处理物理问题,真正做到举一反三的效果。

参考文献

1.阎金铎,田世昆.《中学物理教学概论》 高等教育出版社,19xx年

2.许国梁 《中学物理教材教法》 江苏教育出版社,19xx年

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