前言:想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗?我们特意为您整理了5篇物理知识范文,相信会为您的写作带来帮助,发现更多的写作思路和灵感。
一、规律记忆法
透过现象抓住本质,开动脑筋寻找规律帮助记忆。
例如:在记各物理量的单位时要记住,“兆(M)”、“千(K)”、本位、“毫(m)”、“微(μ)”等级别依次为1000倍的关系。
二、浓缩记忆法
心理学表明:“识记材料的数量和记忆效果有很大关系。”识记材料的数量越大,识记的难度也越大。缩记法就是用简明扼要的话把内容冗长的物理知识高度概括起来,以减少识记材料的数量,达到记少忆多的目的。这种方法适于记忆内容较长的物理规律、作图方法等。
例如:刻度尺的使用方法可缩记为“看、放、读、记”。其具体内容是:①看,指使用刻度尺前,应先观察它的零刻线、量程和分度值;②放,指尺要放正,不能歪斜;③读,指读数时,视线要与尺面垂直,精确测量时要估读到分度值的一下位;④记,指正确记录测量结果,一定要写单位。
三、实验记忆法
物理实验本身具有生动性、直观性和趣味性,是观察物理现象和学习物理知识的重要手段。
例如:在“超重、失重”这一节内容的学习过程中,则可用弹簧秤和钩码演示在超重和失重情况下,秤示数的变化情况,用盛水的塑料瓶(瓶底部和盖上有小孔)演示在完全失重情况下,水不流出的现象,使学生联系这些现象记忆相关知识。又如:制作“土电话”、“潜水艇模型”;安装“直流电动机模型”、“模拟家庭电路”;观察“水的沸腾现象”、“简单的磁现象”,制作“测力计”可以帮助同学们记在弹簧的伸长与外力成正比的知识等。学生对自己动手做过的实验或观察到的现象印象深刻,且记忆持久。
四、故事记忆法
将抽象枯燥的物理知识通过形象生动的故事、趣闻讲出来,能引起学生的兴趣与共鸣,这样学生在回味故事情节的同时也自然巩固了相关的物理知识。
例如:物理课本中有“手抓子弹”、“曹冲称象”、“死海不死”等许多有趣的故事。学生听故事时精力集中、求知欲强,若能适时分析,易使学生记住故事中所包含的物理道理。
五、口诀记忆法
老师在课堂上会告诉我们一些自编写的口诀、顺口溜。其实这些口诀非常有效也非常有趣。若能把这些口诀记住,有很多的知识记忆起来就容易多了。
例如:对惯性理解的口诀:“物体有惯性,惯性物属性,大小看质量,不论动与静。”力的图示画法口诀:“一定点、二画线、三定比例四截线、五在末端画尖尖、最后数据标尖边。”凸透镜成像:“实倒虚正” ,“物来像去”。又如:安全用电口诀:“火线零线并排走,零线直接进灯座,火线接进保险盒,再过开关进灯座。”在“伏安法测电阻”的实验中,学生对两种电路(内接法和外接法)误差来源及如何根据实际选择电路感到难度较大,若编成歌诀:“外接V分流,适合低电阻;内接A分压,高阻应选它。”则极大的降低了记忆难度。经常使用一些口诀、顺口溜能积极有效地帮助记忆,提高学习效率。
六、谐音记忆法
谐音记忆法是一种巧妙的、用途广泛的记忆方法。它可以化“难”为“易”、变“死”为“活”,把晦涩分散、枯燥无味的材料,变得诙谐幽默、流畅易记、轻松有趣。谐音记忆的核心,是根据记忆对象的声音编成另一句声音相似的话,来帮助记忆。
例如:摩擦起电现象中,与丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,与毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,可用谐音法记作:“拨正”(玻正)、“胶布”(胶负),这样能轻而易举记住摩擦过的玻璃棒带正电、橡胶棒带负电。又如:物距μ与像距v的字母易搞混淆,为此,只要记得:物距的“物”读音与拼音字母的“μ”读音相同,凡提到物距时,就谐音地联想到拼音字母“μ”,这样就把μ与v的物理概念区分清楚了。
——论《两小儿辩日》
吉林省临江林业局高级中学 殷焕会
《两小儿辩日》是初一语文中的一则寓言故事,主要内容是:孔子东游,看见两个小孩在争论。问他们争论什么,一个小孩说太阳刚出来时离人近,理由是:“日初大如车盖,及日中则如盘盂,此不为远者小而近者大乎?”另一小孩认为:太阳刚出来时离人远而中午离人近,理由是:“日初出沧沧凉凉,及其日中如探汤,此不为近者热而远者凉乎?”孔子听了也不能判断谁对谁错。前者从视觉(光学知识)出发,后者从冷暖(热学知识)出发,两种依据似乎都有道理,但结果却互相矛盾。其实,产生矛盾的根源在于四个知识点的问题,那就是:“日初出大如车盖”、“日中则如盘盂”、“日初出沧沧凉凉”、“日中如探汤”。如果把这四个知识点解释清楚,其问题就迎刃而解了。
我们知道,地球本身绕自转轴自西向东自转,平均角速度为每小时转动15度。在地球赤道上,自转得线速度是465m/s ,同时还沿着椭圆形轨道绕太阳公转。早晨与中午相比较,地球与太阳相时距离变化不大。地球到太阳的平均距离为1.5×108千米,而地球的半径为6.4×103千米,中午比早晨距离少了约为6.4×103千米(参图3图4),仅改变了万分之四,所以本人认为这并不是“日初出沧沧凉凉”和“日中如探汤”的主要原因。因为早晨的地表面经过一夜的散热冷却,温度本身就很低,早上的太阳是斜射在地面上,单位面积上接收到太阳光的能力较少,而中午太阳光几乎是直射的,单位面积上接受太阳光的能量多。(参图3图4)另一方面,经太阳一上午的照射,地表面已接受了较多的太阳能,地面和空气的温度已经升高了很多,所以人会感到格外热一些,有点“如探汤”的感觉。这主要与空气及地表温度有直接关系。即使都是中午时刻,人在海边和沙漠中的冷热感觉也会不一样,晴天和阴天也不一样,说明环境的温度直接影响人的感觉,也证明温度的升高是地表面吸收太阳能多少的结果。吸收太阳能多少不仅与太阳到地球的距离有关,还与太阳光的照射角度及照射时间等因素有关。
那么如何解释“日初出大如车盖”、“日中则如盘盂”呢?事实上,早上与中午的太阳大小是一样的。那么为什么会看起来不一样呢?本人认为有两方面原因,一方面是背景视差原因,太阳刚出来时离地面较近,太阳与地面、山峰相比看起来大些。还有更主要的原因,首先看下面的两个光路图:
(图1)(图2)
首先将一物体垂直于水面之上,人在水中看物体,光线经水的折射后改变传播方向。因此在水下看侧上方的物体感觉会变高变大。再将物体平行的放在水面上方,在平静的水中看水上方的物体会发现物体变小,同时靠近水面。这些都遵循光的折射定律,这也与在地球看太阳很类似。我们知道地球周围是大气层而且大气层没有确切的上界。在2000——16000千米高空仍有稀薄的气体和基本粒子。我们生活在大气海洋的底部,太阳光经大气层也会发生折射。由于大气层的密度是不均匀的而且呈球形太阳光的入射角度不同折射程度也会不同,遵循光的折射定律可用作图法做出。因此,我们看到太阳的位置和大小也会发生变化。早晨的太阳在东方,太阳光斜射入大气层,太阳的位置看起来感觉会变高变大(如图3)及日中则阳光几乎直射。太阳光经大气层的折射方向又发生改变,站在地面的人会看到太阳比实际要小一些,低一些(如图4)。
(图3) (图4)
因此,“近者大而远者小”是有条件的。既在同一种均匀介质中才能够成立。我们平时使用的“老花镜”、“近视镜”及“望远镜”也都是光线通过不同介质发生折射的结果。其实“近者热而远都凉”的说法在这里也是不够严密的。地球在自转的同时,又围绕太阳自西向东公转,公转的轨道是椭圆,太阳在椭圆的一个焦点上公转轨道的平均半径为1495978870Km。轨道的偏心率为0.0167,公转的平均轨道速度为29.79km/s地球公转的轨道平面与地轴总保持66.5℃的夹角,而且北极总是指向北极星附近。由于地球公转产生了四季变化。(如图5)对北半球来说冬天离太阳近一些,太阳直射南回归线,南北球是夏天,而北半球是阳光斜射光线分散。单位面积上得到的太阳光能较少,地面气温较低。而北半球的夏天离太阳比较远,但阳光直射北回归线。北回归线光线集中,单位面积上得到的太阳光能多,地面气温较高,此时南半球是冬天。因此,认为“夏天的太阳比冬天是距离人们要近一些”是不够准确的。“近者热而远者凉”也是在一定条件成立的。
刻舟求剑 据说从前楚国有一个人过江时不小心把剑掉在水里,他在船舷上剑掉下去的地方刻了记号,等船停下后,他便从刻有记号的地方下水找剑,结果大家肯定知道了。这个成语比喻拘泥固执,不知道随情势的变化来处理事情。
从物理学的角度来分析:此人错选了参照物。因船相对剑是运动的,则船和剑的相对位置在不断地发生变化。要确定剑的位置,应选择与剑的相对位置不变的物体为参照物,如岸上的石头、树木、花草等。
一泻千里 泻:水急速往下流。本指江河水势汹涌,奔腾直下,后多用来比喻文笔流畅,气势奔放。
从物理学的角度来分析:动能和势能可以相互转化,高度差越大,水落到低处时转化的动能就越多,动能越大,则流速越高。所以,“江河水势汹涌,奔腾直下”的解释突出了江水的流速很高。
沉李浮瓜 这个成语讲的是三国时魏国的曹丕在夏天把瓜、李等放在冷水中浸凉后食用,也指暑天在冷水中浸凉后食用的瓜果。
从物理学的角度来分析:为什么不说“沉瓜浮李”呢?因为这种说法违背了客观规律。大家知道,一般瓜类如冬瓜、南瓜等内部都有空心部分,正因为如此,它比同体积的水要轻,全部浸没在水中时,F浮>G瓜,即瓜类均能上浮。而李子、桃子等果实内均有核仁,把它们放入水中时,F浮<G李,则会下沉于水底。因此古人说“沉李浮瓜”,而不说“沉瓜浮李”。
一发千钧 钧:古代以三十斤为一钧。一根头发吊着千钧重物,比喻形势十分危急。
从物理学的角度来分析:一根头发所能承受的最大平均拉力只不过1.72牛顿。而1钧(即三十斤)的力相当于150牛顿,1千钧即1.5×105牛顿。很显然,这里用了夸张的手法,这种情况怎么能不危急呢?
随波逐流随波浪而起伏,随流水而漂荡,比喻跟着别人行动。
从物理学的角度来分析:波是由振动产生的,波传播的是能量和振动形式。如果水不流动,那么漂浮在水面的物体会随着波浪在原来位置上下振动。如果水是流动的,则漂浮物除振动外,还会随着水一起水平流动。即漂浮物既作上下振动,又作水平移动。随波逐流十分准确地描述了这种运动情况。
扬汤止沸 汤:开水。反复从锅中舀起开水又倒回去,试图制止水的沸腾。比喻解决问题的办法不彻底,不能从根本上解决问题。
从物理学的角度来分析:把开水舀起来再倒回去,可以增加水的表面积,从而加快了水的蒸发速度,而蒸发是需要吸热的,由此而带走了一些热量,可以暂时缓解水的沸腾,但带走的热量极小,不能解决根本问题。
1 识图
识图是指从给定的物理图象中获得信息(包括与图象直接相关的两个物理量之间的关系、图象间接相关的其它物理量的信息和图象反映的物理过程),并用这些信息解决相关问题.快速有效的识图,关键在于抓住图象的斜率、面积、截距、交点等几个要素所表达的物理意义
1.1 图象斜率的物理意义
斜率是一个解析几何的概念,对于一次函数y=kx+b,k即该函数图象的斜率,表示直线的倾斜程度.在不同的物理图象中斜率通常都有明确而特定的物理意义.如果图象是直线,只要运用物理知识建立物理量的函数关系式,借助数形结合,很容易确定斜率的物理意义.如匀速运动的的x-t图象,依据公式x=vt+x0,可知斜率表示速度,同理匀变速直线运动的v-t图象中斜率表示加速度,弹簧的F-x图象中的斜率表示劲度系数.如果物理图象是曲线,则图象中有两种斜率,一种是过曲线上某一点的切线的斜率,如图1中的a,另一种是曲线上某一点与坐标原点所连直线的斜率,图1中的b,具体是哪一种可根据物理量的定义式来确定:若物理量A的定义式形如A=ΔyΔx,即A是y对x的变化率,则图线a的斜率表示物理量A.如变速直线运动中x-t图象的切线斜率表示速度,变加速直线运动中v-t图象的切线斜率表示加速度,单匝线圈的Φ-t图象的切线斜率表示感应电动势等等.若物理量A的定义式形如A=yx,即该量只与某一状态相关,不能以微元法表述的,则图线b的斜率表示物理量A,如小灯泡的U-I图线中电阻的表示.如果图象是经过坐标原点的直线,则ΔyΔx与yx是等效的,如电容、劲度系数等.
例1 如图1所示,实线为y随x的变化图象,该图象如果是质点运动的v-t图,则可求得图象中P点对应的加速度为2 m/s2,该图象如果是某电学元件的U-I图,则可求得图象中P点对应的电阻是1 Ω.
1.2 面积的物理意义
面积通常是指图线与坐标轴所围的面积,在很多图象中,也是有物理意义的.以v-t图象为例,图2中的甲表示匀速直线运动,位移x=vt,借助数形结合,很容易理解图象所围的面积表示这段时间内的位移,以此为基础,用微元法可以得到任意变速直线运动(乙)中的面积同样代表位移.一般的,如果一个过程量A的计算式为A=yx,则y-x图象中图线与坐标轴所围的面积即表示物理量A,且与y是否恒定无关.比如胡克定律F-x图象中图线下的面积代表弹力所做的功,理想气体的P-V图象中所围面积表示气体压强做的功,F-t图象中所围的面积表示F的冲量,a-t图象围成的面积表示速度增量,i-t图象围成的面积表示电荷量等等.但如果A是状态量,且只由x和y当时的状态决定,由A=yx可知,以坐标原点和状态(x,y)为对角线的矩形面积才表示物理量A,如在U-I图象中(图3),由公式P=UI可知,矩形OAPB的面积代表电学元件上消耗的电功率,而不是曲线下的面积.如果x与y的乘积没有相应的物理量对应,那么图线所围的面积就没有任何物理意义,如x-t图象,u-t图象等等.
1.3 截距的物理含义
图象中图线与纵、横轴的截距也是一个值得关注的问题.也要运用物理知识建立物理量之间函数关系,借助数形结合,明确截距的物理含义.
先根据闭合电路的欧姆定律,写出电源的路端电压U与电流I的关系式为U=E-Ir,再借助数形结合,可知图象与U轴的截距的物理意义是电动势E,所以Ea>Eb,而内阻的大小就是图象的斜率(绝对值),也就是直线的倾斜程度,所以ra>rb.
1.4 交点的含义
交点,即图线与图线相交的点,它反映了两个不同的研究对象此时有相同的物理量.一般物理图象的交点都有潜在的物理意义,要明确含义与物理过程分析分不开的.如:
例3 A、B两个物体从同一地点开始沿同一直线运动,它们的速度图象如图5所示.下列说法中正确的是
A.在t2时刻,A、B两物体的速度大小相等方向相反
B.在0~t2时间内A物体的加速度不断减小,B物体的加速度不断增大
C.在0~t2时间内A物体的平均速度大于B物体的平均速度
D.在0~t1时间内B始终在A的前面,t1~t2时间内变为A始终在B的前面
分析 运用物理知识还原物体A、B运动的整个场景,明确A、B沿同一方向运动,在t1时刻速度相同且两者相距最远,结合前文讲的斜率、面积,便能判定只有C是正确的.
2 用图
用图就是运用图象直观、形象、简明的特点,分析解决物理问题.在物理规律的探究,物理量的测量,复杂问题的处理等方面,有大量的应用.
2.1 在探究性实验中,利用线性图象,探究物理规律
在高中物理中,有很多探究性实验,其中一个环节就是对测得的数据进行处理、分析得出两个物理量间的关系,进而揭示物理规律.在处理数据时,多数采用图象法,线性图象能形象直观地表达物理规律,还能方便分析实验误差.
比如探究加速度与合外力的关系时根据测量数据,作出a-F图象,如果直线通过坐标原点,则非常直观的表示a∝F;如果直线与横轴截距大于零,则可能是没有平衡摩V力;如果直线与纵轴截距大于零,则可能是过度平衡摩擦力或未计入砝码盘的重力.如果所作的图象是曲线,就要通过猜想、尝试,最终转化为线性图象,比如在探究加速度与质量的关系时作a-1m图象,在探究做功与速度变化的关系时作W-v2图象,探究单摆的周期与摆长的关系时作T2-l图象等等.
2.2 在测量性实验中,利用线性图象,得出实验结果
很多物理量并不是直接测量的,先测其它相关量,在数据处理时往往采用图象法,利用线性图象的斜率、截距的物理意义,获得待测量的数值.这种方法可以有效减小偶然误差对实验结果的影响,而且可以大幅减少计算量.
比如用伏安法测电阻,做出U-I图象,求出直线的斜率就是所测的电阻.如果两个物理量不成线性关系,则先转化线性图,比如利用单摆求重力加速度,作出T2-l图,根据公式可知斜率k=4π2/g.
例4 为了测量由两节干电池组成的电池组的电动势和内电阻,某同学按图6甲所示的电路连接实验电路,其中R为电阻箱,R0=5 Ω为保护电阻.断开开关S,调整电阻箱的阻值,再闭合开关S,读取并记录电压表的示数及电阻箱接入电路中的阻值.多次重复上述操作,可得到多组电压值U及电阻值R,并以1U为纵坐标,以1R为横坐标,画出1U-1R的关系图线(该图线为一直线),如图6乙所示.由图线可求得电池组的电动势E=V,内阻r=Ω.
解析 由闭合电路欧姆定律得U=ER+R0+r・R,化简并整理得到1U=r+R0E・1R-1E可见图线的截距为1E,得E=10.35 V≈2.9 V,图线的斜率为r-R0E,得r≈1.1 Ω.
2.3 根据题设条件,作出图象,解决物理问题
对于某些比较复杂的问题,根据题设条件,作出图象,往往可以达到化难为易、化繁为简的目的,能让问题变得直观明了.
例5 一只老鼠从老鼠洞沿直线爬出,已知爬出速度v的大小与距洞口的距离s成反比,当老鼠到达洞口的距离s1=1 m的A点时,速度大小为v1=20 cm/s,当老鼠到达洞口的距离s2=2 m的B点时,速度大小v2为多少?老鼠从A点到达B点所用的时间t为多少?
分析 该题如果用解析法求时间变得很困难,由题设可以得出,数值关系上s与1v成正比,作出s-1v图象,如图7所示.由于s与1v的乘积正好是时间,所以线段AB下方围成的梯形面积就是A到B的时间,求得t=7.5 s.
2.4 含非线性元件的电路计算,常要用伏安特性曲线
如果一个电路中含有热敏电阻、二极管之类的非线性元件,那么在电路计算时就不能直接用欧姆定律,通常都是依据非线性元件的I-U图线,采用作图法求解.
例6 如图8所示,甲为一个电灯两端的电压与通过它的电流的变化关系曲线,将这个电灯与19 Ω的定值电阻R串联,接在电动势为8 V,内阻为1 Ω的电源上,图8乙所示,则电灯的实际功率为W.
关键词:高中物理;联系生活;可行性;对策
物理教学联系生活,降低了对物理知识的理解难度,又让学生把所学的知识尽可能地应用于实践,正确引导学生体会物理学所展示的奇妙和丰富多彩的生活。基于这方面的考虑,本文分析了联系生活实际认知物理知识的可行性,提出了联系实际生活认知物理知识的实施措施。
一、联系实际生活认知物理知识的可行性
“联系实际生活,认知物理知识”这一教学理论的提出是符合当前素质教育理论的,素质教育要求学生能够借助科学知识解决生活中的问题,而这就是生活教学的主要目标和方向,也就是不断强调的学习“可用的知识”。基于这些问题的考虑,当前高中物理教材的内容多数生活化,这也为生活化物理教学提供了较强的可行性。例如:人教版高中物理教材必修一中:“速度”是以百米运动员的赛跑为例来得出的;“加速度”则分析了飞机起跑的过程;第一章第一节介绍了“全球卫星定位系统”等。这些内容都是与时俱进的社会生活问题,将其融入教材中,为生活化物理问题的探究提供了可能性。另外,目前高中物理教材中体现了生活化的知识体系,从例题、练习到总结都注意联系社会、生活的实际,突出科学技术与社会相互联系和影响的观点。教材的编写注意表现科学技术与社会的互动关系。这些反应新时代气息,贴近高中生生活实际的问题必然会使得学生的积极性得到提升。例如:目前新教材中提到近年来出现的皮带传动、加速度计、惯性制导仪、行星探测器、超重和失重、万有引力定律的应用等问题就属于新的科技先锋问题。当然教材重视生活化教学转变,为高中物理教学提供了广阔的发展空间,但是同时也需要教师转变观念,开展具体的物理知识生活化传递教育。
二、联系实际生活认知物理知识的实施措施
1.情境创设生活化
高中物理课堂需要创设教学情境,激发学生的探究心理,在情境创设的过程中要尽可能设置生活化的场景和问题。创设生活问题情境,通常可按如下步骤进行:一是通过创设情境激发学生的问题意识;二是通过教师语言引导、带动学生分析问题;三是鼓励学生在不断的错误尝试中解决问题。例如:教学速度的相关问题时,教师可以利用多媒体技术播放“2004年雅典奥运会110m跨栏决赛,刘翔勇夺第一”的录像,这个激动人心的场景会激发学生的观看欲望,也会自然地引出这节课需要探索的问题,大家都跑110m这个相等位移,比较运动的时间,该用怎样一个物理概念描述上述现象?引出速度这个概念。又如:教必修一第三章第三节“静摩擦力”时,教师可以利用引导学生回忆被静电电到的情况,学生踊跃发言,最终教师总结这节课我们需要探讨的问题“静摩擦力”。总之,情境创设要发挥学生的积极性,让学生感受生活中的物理现象,让他们明白:我们的一切都会与物理学扯上关系,让学生敢于发表自己的见解,勇于质疑,形成积极向上的、轻松的教学环境。
2.习题创设生活化
高中物理练习环节是课堂教学的主要内容之一,同时在新授课的基础上,教师往往还会设计许多的“习题课程”。为了更好地凸显物理学教学效果,教师要保证用生活化的原则来设计习题内容。例如:在进行“匀速直线运动”的练习过程中,教师可以根据烟火的场景来设计问题,用图片或者是多媒体展现球形状烟火的美景,然后提出物理学问题模型:“从不高的空中O点,以相等的速率v0朝着一切可能的方向,同时抛出若干个小球。展示图片内容后,让学生思考为什么这些点会展现出一个球体呢?”学生绘图、讨论、思考分析后得出结论:“因为观看者是在地面‘P点’上观察,各个小球向空间各个方向均作速度为v0的匀速直线运动,所以怎样都是落在圆形的轨道上。”又如:针对速度和运动的问题,可以设计生活化的问题:“高速公路限速108 km/h,如果有一辆车子出现问题后突然停车,后面的司机反应时间t=0.50 s,汽车受到阻力的大小为汽车重力的0.50倍。问:如果不出现撞车事故,那么最高限速阶段内的汽车车距应保持在什么范围之内?
综上所述,高中物理教学生活化情境的创设能够把物理学习与日常生活相联系,用知识的体验去感受生活,用物理知识去指导生活,在具体的教学执行过程中要重视情境创设的生活化和习题设计的生活化,确保物理知识点传递准确有效。
参考文献: