开启高中物理思想与方法的大门——从“运动的描述”谈起
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实验:用打点计时器测量速度一、教学目标1.知识目标(1)了解打点计时器的计时原理,理解纸带中包含的物体运动的信息(时间、位移).(2)会安装并使用打点计时器,理解根据纸带测量速度的原理并测量平均速度和瞬时速度.(3)明确速度—时间图象的物理意义,描点法画图象的方法,并画出该实验中的速度—时间图象,能从图象中获取有用的信息.2.能力目标(1)通过学生自己看打点计时器的说明书,培养学生独立学习的能力.(2)通过实验得出物体的运动信息,用数学方法表述出来.培养学生获取信息、处理信息的能力,体会处理问题的方法,领悟如何间接测一些不能直接测量的物理量的方法.(3)通过画速度—时间图象培养学生用图象法处理数据的能力,体验数学工具在物理发展中的作用.(4)体验实验中理性思维的重要,既要动手,更要动脑.3.情感目标(1)感受打点计时器的巧妙设计思路,体会物理原理在解决实际问题中的指导作用,增强将物理知识应用于生活实际的意识.(2)经历实验过程,体验科学实验过程的艰辛与喜悦,并乐于探索自然界的奥妙.(3)体验用图象的方法描述物理现象的乐趣.培养学生用数学方法处理物理问题的意识.培养学生敢于创新和实事求是的科学态度和科学精神.(4)培养学生合作与交流的精神,有将自己的见解与他人交流的愿望,养成在合作中既坚持原则又尊重他人的习惯.二、教学要点1.学会使用打点计时器.2.能根据纸带计算物体运动的瞬时速度.3.会用描点法描绘物体的速度—时间图象,并从中获取物理信息.三、教学难点处理纸带的方法,用描点法画图象的能力.四、教学流程教学流程教师活动学生活动设计意图环节一:课程导入测定物体的速度并不是一件很容易的事情,特别是当物体的运动速度在不停变化时,测定某时刻的速度更是比较困难的,如上下飞舞的蝴蝶,要确定它某一时刻的速度是很困难的.我们现在只研究直线运动的速度的测量问题.当物体沿直线运动时,其位移在不断变化,要研究物体的运动,我们首先要准确记录物体运动的信息.直接测量物体运动的速度在技术上是比较复杂的,我们在测量时可以尝试通过测量物体运动的时间和位移,再经过计算或作图来判断物体的运动情况.在实验中,我们可以使用秒表和尺子,直接测量物体运动的时间和位移,但当物体运动速度太快时,采用这种方法的测量误差较大.打点计时器就是一种记录物体运动位移和时间信息的仪器,我们可以通过测量位移和时间来计算物体运动的速度以及速度的变化快慢.思考:中国作为世界四大文明古国之一,发明计时器的历史很悠久。
第一章运动的描述第一节描述运动的基本概念一、质点、参考系1.质点:用来代替物体的有质量的点.它是一种理想化模型.2.参考系:为了研究物体的运动而选定用来作为参考的物体.参考系可以任意选取.通常以地面或相对于地面不动的物体为参考系来研究物体的运动.二、位移和速度1.位移和路程(1)位移:描述物体位置的变化,用从初位置指向末位置的有向线段表示,是矢量.(2)路程是物体运动路径的长度,是标量.2.速度(1)平均速度:在变速运动中,物体在某段时间内的位移与发生这段位移所用时间的比值,即=,是矢量.(2)瞬时速度:运动物体在某一时刻(或某一位置)的速度,是矢量.3.速率和平均速率(1)速率:瞬时速度的大小,是标量.(2)平均速率:路程与时间的比值,不一定等于平均速度的大小.三、加速度1.定义式:a=;单位是m/s2.2.物理意义:描述速度变化的快慢.3.方向:与速度变化的方向相同.考点一对质点模型的理解1.质点是一种理想化的物理模型,实际并不存在.2.物体能否被看做质点是由所研究问题的性质决定的,并非依据物体自身大小来判断.3.物体可被看做质点主要有三种情况:(1)多数情况下,平动的物体可看做质点.(2)当问题所涉及的空间位移远大于物体本身的大小时,可以看做质点.(3)有转动但转动可以忽略时,可把物体看做质点.考点二平均速度和瞬时速度1.平均速度与瞬时速度的区别平均速度与位移和时间有关,表示物体在某段位移或某段时间内的平均快慢程度;瞬时速度与位置或时刻有关,表示物体在某一位置或某一时刻的快慢程度.2.平均速度与瞬时速度的联系(1)瞬时速度是运动时间Δt→0时的平均速度.(2)对于匀速直线运动,瞬时速度与平均速度相等.考点三速度、速度变化量和加速度的关系1.速度、速度变化量和加速度的比较2.物体加、减速的判定(1)当a与v同向或夹角为锐角时,物体加速.(2)当a与v垂直时,物体速度大小不变.(3)当a与v反向或夹角为钝角时,物体减速物理思想——用极限法求瞬时物理量1.极限法:如果把一个复杂的物理全过程分解成几个小过程,且这些小过程的变化是单一的.那么,选取全过程的两个端点及中间的极限来进行分析,其结果必然包含了所要讨论的物理过程,从而能使求解过程简单、直观,这就是极限思想方法.极限法只能用于在选定区间内所研究的物理量连续、单调变化(单调增大或单调减小)的情况.2.用极限法求瞬时速度和瞬时加速度(1)公式v=中当Δt→0时v是瞬时速度.(2)公式a=中当Δt→0时a是瞬时加速度.第二节匀变速直线运动的规律及应用一、匀变速直线运动的基本规律1.速度与时间的关系式:v=v0+at.2.位移与时间的关系式:x=v0t+at2.3.位移与速度的关系式:v2-v=2ax.二、匀变速直线运动的推论1.平均速度公式:=v=.2.位移差公式:Δx=x2-x1=x3-x2=…=xn-xn-1=aT2.可以推广到xm-xn=(m-n)aT2.3.初速度为零的匀加速直线运动比例式(1)1T末,2T末,3T末……瞬时速度之比为:v1∶v2∶v3∶…∶vn=1∶2∶3∶…∶n.(2)1T内,2T内,3T内……位移之比为:x1∶x2∶x3∶…∶xn=1∶22∶32∶…∶n2.(3)第一个T内,第二个T内,第三个T内……位移之比为:x∶∶x∶∶x∶∶…∶xn=1∶3∶5∶…∶(2n-1).(4)通过连续相等的位移所用时间之比为:t1∶t2∶t3∶…∶tn=1∶(-1)∶(-)∶…∶(-).三、自由落体运动和竖直上抛运动的规律1.自由落体运动规律(1)速度公式:v=gt.(2)位移公式:h=gt2.(3)速度—位移关系式:v2=2gh.2.竖直上抛运动规律(1)速度公式:v=v0-gt.(2)位移公式:h=v0t-gt2.(3)速度—位移关系式:v2-v=-2gh.(4)上升的最大高度:h=.(5)上升到最大高度用时:t=.考点一匀变速直线运动基本公式的应用1.速度时间公式v=v0+at、位移时间公式x=v0t+at2、位移速度公式v2-v=2ax,是匀变速直线运动的三个基本公式,是解决匀变速直线运动的基石.2.匀变速直线运动的基本公式均是矢量式,应用时要注意各物理量的符号,一般规定初速度的方向为正方向,当v0=0时,一般以a的方向为正方向.3.求解匀变速直线运动的一般步骤→→→→4.应注意的问题①如果一个物体的运动包含几个阶段,就要分段分析,各段交接处的速度往往是联系各段的纽带.②对于刹车类问题,当车速度为零时,停止运动,其加速度也突变为零.求解此类问题应先判断车停下所用时间,再选择合适公式求解.③物体先做匀减速直线运动,速度减为零后又反向做匀加速直线运动,全程加速度不变,可以将全程看做匀减速直线运动,应用基本公式求解.考点二匀变速直线运动推论的应用1.推论公式主要是指:①=v=,②Δx=aT2,①②式都是矢量式,在应用时要注意v0与vt、Δx与a的方向关系.2.①式常与x=·t结合使用,而②式中T表示等时间隔,而不是运动时间.考点三自由落体运动和竖直上抛运动1.自由落体运动为初速度为零、加速度为g的匀加速直线运动.2.竖直上抛运动的重要特性(1)对称性①时间对称物体上升过程中从A→C所用时间tAC和下降过程中从C→A所用时间tCA相等,同理tAB=tBA.②速度对称物体上升过程经过A点的速度与下降过程经过A点的速度大小相等.(2)多解性当物体经过抛出点上方某个位置时,可能处于上升阶段,也可能处于下降阶段,造成双解,在解决问题时要注意这个特点.3.竖直上抛运动的研究方法物理思想——用转换法求解多个物体的运动在涉及多体问题和不能视为质点的研究对象问题时,应用“转化”的思想方法转换研究对象、研究角度,就会使问题清晰、简捷.通常主要涉及以下两种转化形式:(1)将多体转化为单体:研究多物体在时间或空间上重复同样运动问题时,可用一个物体的运动取代多个物体的运动.(2)将线状物体的运动转化为质点运动:长度较大的物体在某些问题的研究中可转化为质点的运动问题.如求列车通过某个路标的时间,可转化为车尾(质点)通过与列车等长的位移所经历的时间.第三节运动图象追及、相遇问题一、匀变速直线运动的图象1.直线运动的x-t图象(1)物理意义:反映了物体做直线运动的位移随时间变化的规律.(2)斜率的意义:图线上某点切线的斜率大小表示物体速度的大小,斜率正负表示物体速度的方向.2.直线运动的v-t图象(1)物理意义:反映了物体做直线运动的速度随时间变化的规律.(2)斜率的意义:图线上某点切线的斜率大小表示物体加速度的大小,斜率正负表示物体加速度的方向.(3)“面积”的意义①图线与时间轴围成的面积表示相应时间内的位移大小.②若面积在时间轴的上方,表示位移方向为正方向;若面积在时间轴的下方,表示位移方向为负方向.(4).相同的图线在不同性质的运动图象中含义截然不同,下面我们做一全面比较(见下表).二、追及和相遇问题1.两类追及问题(1)若后者能追上前者,追上时,两者处于同一位置,且后者速度一定不小于前者速度.(2)若追不上前者,则当后者速度与前者相等时,两者相距最近.2.两类相遇问题(1)同向运动的两物体追及即相遇.(2)相向运动的物体,当各自发生的位移大小之和等于开始时两物体间的距离时即相遇.考点一运动图象的理解及应用1.对运动图象的理解(1)无论是x-t图象还是v-t图象都只能描述直线运动.(2)x-t图象和v-t图象都不表示物体运动的轨迹.(3)x-t图象和v-t图象的形状由x与t、v与t的函数关系决定.2.应用运动图象解题“六看”考点二追及与相遇问题1.分析追及问题的方法技巧可概括为“一个临界条件”、“两个等量关系”.(1)一个临界条件:速度相等.它往往是物体间能否追上或(两者)距离最大、最小的临界条件,也是分析判断问题的切入点.(2)两个等量关系:时间关系和位移关系,通过画草图找出两物体的时间关系和位移关系是解题的突破口.2.能否追上的判断方法(1)做匀速直线运动的物体B追赶从静止开始做匀加速直线运动的物体A:开始时,两个物体相距x0.若vA=vB时,xA+x0<xB,则能追上;若vA=vB时,xA+x0=xB,则恰好不相撞;若vA=vB时,xA +x0>xB,则不能追上.(2)数学判别式法:设相遇时间为t,根据条件列方程,得到关于t的一元二次方程,用判别式进行讨论,若Δ>0,即有两个解,说明可以相遇两次;若Δ=0,说明刚好追上或相遇;若Δ<0,说明追不上或不能相遇.3.注意三类追及相遇情况(1)若被追赶的物体做匀减速运动,一定要判断是运动中被追上还是停止运动后被追上.(2)若追赶者先做加速运动后做匀速运动,一定要判断是在加速过程中追上还是匀速过程中追上.(3)判断是否追尾,是比较后面减速运动的物体与前面物体的速度相等的位置关系,而不是比较减速到0时的位置关系.4.解题思路→→→(2)解题技巧①紧抓“一图三式”,即:过程示意图,时间关系式、速度关系式和位移关系式.②审题应抓住题目中的关键字眼,充分挖掘题目中的隐含条件,如“刚好”、“恰好”、“最多”、“至少”等,它们往往对应一个临界状态,满足相应的临界条件.方法技巧——用图象法解决追及相遇问题(1)两个做匀减速直线运动物体的追及相遇问题,过程较为复杂.如果两物体的加速度没有给出具体的数值,并且两个加速度的大小也不相同,如果用公式法,运算量比较大,且过程不够直观,若应用v-t 图象进行讨论,则会使问题简化.(2)根据物体在不同阶段的运动过程,利用图象的斜率、面积、交点等含义分别画出相应图象,以便直观地得到结论.巧解直线运动六法在解决直线运动的某些问题时,如果用常规解法——一般公式法,解答繁琐且易出错,如果从另外角度入手,能够使问题得到快速、简捷解答.下面便介绍几种处理直线运动的巧法.一、平均速度法在匀变速直线运动中,物体在时间t内的平均速度等于物体在这段时间内的初速度v0与末速度v的平均值,也等于物体在t时间内中间时刻的瞬时速度,即===v.如果将这两个推论加以利用,可以使某些问题的求解更为简捷.二、逐差法匀变速直线运动中,在连续相等的时间T内的位移之差为一恒量,即Δx=xn+1-xn=aT2,一般的匀变速直线运动问题,若出现相等的时间间隔,应优先考虑用Δx=aT2求解.三、比例法对于初速度为零的匀加速直线运动与末速度为零的匀减速直线运动,可利用初速度为零的匀加速直线运动的相关比例关系求解.四、逆向思维法把运动过程的末态作为初态的反向研究问题的方法.一般用于末态已知的情况.五、相对运动法以系统中的一个物体为参考系研究另一个物体运动情况的方法.六、图象法应用v-t图象,可把较复杂的问题转变为较简单的数学问题解决.尤其是用图象定性分析,可避开繁杂的计算,快速找出答案.实验一研究匀变速直线运动基本要求:一、实验目的1.练习使用打点计时器,学会用打上点的纸带研究物体的运动情况.2.会利用纸带求匀变速直线运动的速度、加速度.3.利用打点纸带探究小车速度随时间变化的规律,并能画出小车运动的v-t图象,根据图象求加速度.二、实验器材电火花计时器(或电磁打点计时器)、一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线、电源、复写纸片.三、实验步骤1.把附有滑轮的长木板放在实验桌上,并使滑轮伸出桌面,把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端,连接好电路.2.把一条细绳拴在小车上,细绳跨过滑轮,下边挂上合适的钩码,把纸带穿过打点计时器,并把它的一端固定在小车的后面.实验装置见上图,放手后,看小车能否在木板上平稳地加速滑行.3.把小车停在靠近打点计时器处,先接通电源,后放开小车,让小车拖着纸带运动,打点计时器就在纸带上打下一系列的点,换上新纸带,重复三次.4.从几条纸带中选择一条比较理想的纸带,舍掉开始一些比较密集的点,在后面便于测量的地方找一个开始点,以后依次每五个点取一个计数点,确定好计数始点,并标明0、1、2、3、4、…,测量各计数点到0点的距离x,并记录填入表中.5.计算出相邻的计数点之间的距离x1、x2、x3、….6.利用一段时间内的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度求得各计数点1、2、3、4、5的瞬时速度,填入上面的表格中.7.增减所挂钩码数,再做两次实验.四、注意事项1.纸带、细绳要和长木板平行.2.释放小车前,应使小车停在靠近打点计时器的位置.3.实验时应先接通电源,后释放小车;实验后先断开电源,后取下纸带.方法规律一、数据处理1.匀变速直线运动的判断:(1)沿直线运动的物体在连续相等时间T内的位移分别为x1、x2、x3、x4、…,若Δx=x2-x1=x3-x2=x4-x3=…则说明物体在做匀变速直线运动,且Δx=aT2.(2)利用“平均速度法”确定多个点的瞬时速度,作出物体运动的v-t 图象.若v-t图线是一条倾斜的直线,则说明物体的速度随时间均匀变化,即做匀变速直线运动.2.求速度的方法:根据匀变速直线运动某段时间中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度vn=.3.求加速度的两种方法:(1)逐差法:即根据x4-x1=x5-x2=x6-x3=3aT2(T为相邻两计数点之间的时间间隔),求出a1=,a2=,a3=,再算出a1、a2、a3的平均值a==×=,即为物体的加速度.(2)图象法:以打某计数点时为计时起点,利用vn=求出打各点时的瞬时速度,描点得v-t图象,图象的斜率即为物体做匀变速直线运动的加速度.二、误差分析1.纸带上计数点间距测量有偶然误差,故要多测几组数据,以尽量减小误差.2.纸带运动时摩擦不均匀,打点不稳定引起测量误差,所以安装时纸带、细绳要与长木板平行,同时选择符合要求的交流电源的电压及频率.3.用作图法作出的v-t图象并不是一条直线.为此在描点时最好用坐标纸,在纵、横轴上选取合适的单位,用细铅笔认真描点.4.在到达长木板末端前应让小车停止运动,防止钩码落地,小车与滑轮碰撞.5.选择一条点迹清晰的纸带,舍弃点密集部分,适当选取计数点.6.在坐标纸上,纵、横轴选取合适的单位(避免所描点过密或过疏,而导致误差过大),仔细描点连线,不能连成折线,应作一条平滑曲线,让各点尽量落到这条曲线上,落不到曲线上的各点应均匀分布在曲线的两侧.。
高中物理思想方法总结高中物理思想方法总结高中物理作为一门自然科学学科,主要研究物质的运动、力、能量等基本规律。
在学习高中物理的过程中,要掌握一定的思想方法,以提高学习效果。
以下是我对高中物理思想方法的总结。
首先,物理学习的基本思想方法是观察法。
物理现象和实验现象是物理学研究的基础,学生要通过观察实验现象,提炼出规律和原理。
观察法要求学生全面、准确地观察实验现象,尽可能收集到更多的信息,并通过观察实验现象的变化来找出规律和原理。
其次,物理学习的思想方法是实验法。
物理学研究的基本手段是实验,学生要通过实验来验证和探究物理规律。
实验法要求学生有观察、精确测量、记录实验数据的能力,并能够分析、总结实验结果,从而得出正确的结论。
实验法还要求学生在实验中发现问题,解决问题,提高实验能力。
再次,物理学习的思想方法是抽象概括法。
物理学研究的对象是客观存在的物理现象,需要将其抽象为概念和定律。
学生要根据实际物理现象,提炼出相应的概念和定律,形成物理学的体系。
抽象概括法要求学生对物理现象有深刻的认识和理解,并具备归纳、概括的能力,从具体到抽象,从实验事实中找到规律和原理。
最后,物理学习的思想方法是逻辑推理法。
物理学研究的过程是一个不断推理的过程,学生要通过逻辑推理来分析、解决物理问题。
逻辑推理法要求学生善于运用严密的逻辑思维,根据已有的物理原理,推导和演绎出新的结论。
逻辑推理法要求学生具备处理信息、区分主次、抓住重点的能力,能够从不同角度思考问题,形成合理的思维链条。
总之,高中物理学习的思想方法是观察法、实验法、抽象概括法和逻辑推理法的有机结合。
学生要通过观察实验现象,学会发现物理规律;通过实验验证和探究物理规律;通过抽象概括将物理现象抽象成概念和定律;通过逻辑推理分析和解决物理问题。
只有灵活运用这些思维方法,才能加深对物理规律的理解,提高物理学习能力。
谈高中物理学的思想和方法【摘要】只有充分认识物理学思想,掌握科学的物理学知识,才能在物理学上有较大进步,才能在高考中赢得胜利。
【关键词】高中物理;思想;方法物理学是现代科学技术的基础科学,它对于培养年轻一代具备基本的科学思想和科学素养起着十分突出的作用。
在物理课程标准中,特别提出要关心学生的进步,培养学生掌握认识世界的科学方法。
“物理科学方法教育”的重要问题就是对科学方法进行准确定位。
为此从学生的实际出发,探讨科学方法的教育分类,并在此基础上,为有效地实施物理科学方法教育进行了教育策略分析。
在教学中务必有意识地贯穿物理思想和物理方法,思想指导方法,方法体现思想。
当然,随着科学的发展,物理学习的深入,新思想新方法会不断出现,只要我们不懈的努力,勇于探索,大胆创新,一定能为物理教学作出贡献。
1. 物理学中蕴含的哲学思想物理学和哲学相互促进相互发展,物理学为哲学思想的建立提供了事实依据,哲学对物理学的发展具有指导作用。
物理学的教学过程就是以观察和试验为基础,进行科学的分析和抽象,归纳得到规律性的认识,然后再把规律运用到实践中去,正是实践--理论--再实践的辩证唯物主义的认识论。
(1)物理教学要使学生树立辩证的思想,学会“一分为二”的看问题。
但是物理学毕竟与哲学不同,教学中不能刻意去追求,应该蕴辩证法于教学过程中。
如在教学《导体和绝缘体》一节时,教师一开始可以创设情景设置如下疑问:能否用塑料做导线的芯?然后指导学生围绕这一问题进行实验,研究那些物体容易导电,那些物体不容易导电。
从而学生把物体分成两类:导体和绝缘体。
此时要提示学生课堂一开始提出的疑问,学生自然会明白塑料是绝缘体,不能做导线的芯。
然后教师演示玻璃达到红炽状态导电的实验,得出绝缘体和导体没有绝对界限,条件改变了绝缘体就可以导电了,再问塑料能否做导线的芯?这样在潜移默化中渗透了辩证的思想,而且还能激发学生强烈热求知欲,有助于学生创新思维的培养。
开启物理思维的智慧大门——河南省信阳高中张春丽内容提要:“思维比知识更重要!教育就是叫人去思维! ”。
培养学生的物理思维,是解决物理难教难学问题的一个突破口,也是学生一生受用的东西。
培养物理思维,要从思维的品质、方式、方法等方面来潜心引领方可成就学生最终的思维智慧。
关键词:物理思维品质方式方法智慧一、提出物理思维的背景一位教育家说: “思维比知识更重要!教育就是叫人去思维! ”。
面对高中物理教学,则往往忧喜参半。
校园里流传着三句话,第一句:“物理是对学生伤害最大的一门学科”;第二句:“当初就是物理学不好才无奈学了文科”;第三句:“某某同学物理学的那么好,太牛气了”。
是的,物理,令人“痛”也令人“牛”。
1、物理的“痛”物理难教难学,这是一个世界性的问题,教师们常感到力不从心,学生们往往感到头痛万分。
仅举几个现象为例:痛1:太抽象、难理解物理概念大部分很抽象,如电势能、电势、电场、磁场、引力场:\磁通量等;再比如,光既具有波动性,又具有粒子性,学生没有较强的抽象思维能力和空间想象力总是很难真正理解。
痛2:太理想,难应用物理总是采用理想状态或理想整化模型,其目的是使研究的问题简单化,如质点、理想气体、纯电阻等,而现实生活中这些理想化模型并不存在,遇到实际问题时很难迁移应用。
痛3:能听懂、用不上无论老师讲什么,似乎都能弄懂,可是一到自己解决问题时,不是一筹莫展就是一做就错,什么经验和方法都用不上了。
痛4:综合强、难融合高中物理对数理综合能力的要求较高,大量的物理概念和规律既要求用函数形式表达,又要求用解析图象表述,而且不同的图象表达不同的物理含义。
解决物理问题时,时而要用到函数、微积分思想、数学归纳法、平面几何、立体几何、解析几何等数学知识,时而要列出很多的方程,而且方程的数目还得与未知量的数目相匹配,还得很有方向地去求解否则前功尽弃等等,如果是一个纯数学的问题学生往往不觉得难,然而一旦用在物理情境中却总难自然融合。
高一物理所学思想方法总结高一物理是学习物理的起点,对于学生来说,掌握物理的基本思想和方法是非常重要的。
通过对高一物理的学习和思考,我总结出以下几点物理思想和方法。
首先,物理思想要注重实验和观察。
高一物理的学习主要围绕实验和观察展开,通过实验和观察,可以直观地理解物理现象,并得出结论。
同时,实验也可以验证理论的正确性。
因此,我们在学习物理的过程中要注重实践,积极参与实验和观察,加深对物理现象的理解。
其次,物理思想要注重理论分析。
物理是一门理论与实践相结合的学科,实验和观察只是一方面,理论分析也是至关重要的。
通过理论分析,可以深入探究物理规律和原理,揭示物理现象背后的本质和机制。
因此,我们在学习物理的过程中要注重理论知识的学习和理解,掌握基本的物理定律和公式,并能够熟练运用。
再次,物理思想要注重数学运算。
物理是一门具有较高数学要求的学科,数学是物理的工具和语言。
在学习物理的过程中,我们经常需要进行数学运算,比如计算速度、加速度、力等物理量。
因此,我们要注重数学知识的学习和掌握,特别是相关的运算技巧和公式推导方法。
此外,物理思想还要注重模型建立和简化。
物理现象复杂多样,为了研究和描述这些现象,我们需要建立适当的物理模型。
模型是对现实世界的抽象和简化,通过模型,我们可以对复杂的物理现象进行简化和理解。
因此,我们要注重模型的建立和应用,掌握常见的物理模型和简化方法。
最后,物理思想要注重问题解决和实际应用。
物理是一门应用性很强的学科,物理知识的应用广泛存在于生活和工作中。
在学习物理的过程中,我们要培养解决问题的能力,学会将物理知识运用到实际中去,解决实际问题。
同时,我们也要关注物理知识的应用领域,了解物理的实际应用和前沿发展。
综上所述,高一物理的思想方法主要包括注重实验和观察、注重理论分析、注重数学运算、注重模型建立和简化、注重问题解决和实际应用等。
通过学习和掌握这些思想和方法,可以帮助我们更好地理解物理,提高物理的学习效果,培养科学思维和创新意识,为今后的物理学习打下坚实的基础。
高中物理教学中物理思想和物理方法在高中物理的教学中,物理思想和物理方法的传授具有至关重要的意义。
它们不仅是学生理解和掌握物理知识的关键,更是培养学生科学思维和解决问题能力的核心要素。
物理思想,是对物理知识本质和内在规律的概括性认识,是物理知识的高度凝练和升华。
例如,守恒思想在物理学中广泛存在,能量守恒、动量守恒等定律贯穿于许多物理现象和过程之中。
通过对守恒思想的理解,学生能够从一个更宏观、更本质的角度去看待物理问题,不再局限于具体的公式和计算,而是能够洞察到问题背后的不变量和规律。
另一个重要的物理思想是对称思想。
在物理世界中,许多现象和规律都具有对称性,如电场和磁场的对称性、正电荷和负电荷的对称性等。
这种对称性不仅使物理规律更加简洁优美,也为我们解决问题提供了一种独特的思路。
当我们面对一个复杂的物理问题时,如果能够发现其中的对称性,往往能够大大简化问题的分析和求解过程。
物理方法,则是研究和解决物理问题的具体手段和途径。
常见的物理方法包括理想化方法、等效替代法、类比法、控制变量法等。
理想化方法是在物理研究中常常运用的一种手段。
比如,在研究质点时,我们忽略了物体的形状和大小,将其视为一个具有质量的点。
这种理想化的处理,使得我们能够更加简洁地描述物体的运动规律,从而更好地理解和解决相关问题。
等效替代法也是非常实用的方法之一。
在研究合力与分力的关系时,我们用一个合力来等效替代几个分力的共同作用,或者用几个分力来等效替代一个合力。
通过这种等效替代,我们可以将复杂的力的关系转化为简单明了的形式,便于分析和计算。
类比法在物理学习中能够帮助学生举一反三。
比如,将电场与重力场进行类比,由于重力场中物体受到重力的作用,而在电场中电荷受到电场力的作用,通过对重力场中相关概念和规律的熟悉,来类比理解电场中的概念和规律,能够降低学习的难度,提高学习的效率。
控制变量法在物理实验中经常被使用。
当我们研究一个物理量与多个因素之间的关系时,通过控制其他因素不变,只改变其中一个因素,从而研究该因素对物理量的影响。
人教版高一物理必修1第一章运动的描述全章整体教学设计方案完美版人教版高一物理必修1第一章运动的描述全章整体教学设计方案第一部分本章概述一、教材分析1.本章教学内容范围在物理知识方面,本章主要讲述了描述质点运动的时间、时刻、位置、路程、位移、速度、加速度等基本物理量,以及理解这些物理量所需要的质点、参考系、坐标系等概念。
在物理技能方面,本章主要涉及练使用打点计时器、应用打点计时器测量瞬时速度、作速度-时间图象等基本技能。
在物理的思想方法方面,本章主要包括理想模型法、极限的思想、估测的方法(测量瞬时速度)以及初步理解图象法。
2.本章的教学内容在模块内容体系中的地位和作用从知识技能角度讲,本章讲述的质点、参考系、坐标系、位置、位移、时刻、时间、矢量、速度和加速度等不仅是下一章研究的基础知识,也是以后力学各章研究的基础知识。
从物理方法角度讲,本章有意识渗透了理想模型的方法、极限的思想方法、矢量的方法、图像的方法以及比值定义法。
这些方法对研究力学,乃至高中物理都是重要的。
这些基本概念和方法对于将来从事文科专业研究的学生来说,是必备的科学素养;而极限的思想方法和矢量的思想方法,对于将来从事理科专业研究的学生来说是必备的专业素养。
本章内容不仅在物理概念的建立上密度大,基础性强,而且涉及到若干个物理学常用的研究方法和典型的实验方法,在教学中注重引导学生把握这些方法的一般思路和基本操作,有意识地引导学生运用这些方法来思考和研究自己身边的物理现象,必将起到事半功倍的作用。
3.本章教学内容总体教学目标(1)通过史实,初步了解近代实验科学产生的背景,认识实验对物理学发展的推动作用。
本条目要肄业生从物理学的发展历程,大致了解近代尝试科学产生的背景,了解科学家的主要观点和研究办法,体会相关尝试的科学思想和办法等,从物理学史的角度认识尝试对于物理科学的重要性。
本条目在教学中应突出尝试科学的重要性以及物理学与历史、社会等人文科学的联系,以体现学科渗入渗出的课程理念。
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运动的描述 作为衔接初高中物理学习的第一个章节,它不仅是整个高中运动学的核心基础,更蕴含了丰富的高中物理思想和方法.学生对这一章节的掌握情况,往往影响着整个高中阶段物理思想方法的形成.从某种意义上来讲,学生正是从 运动的描述 开始起航,正式地开启了走进高中物理思想与方法的大门.那么, 运动的描述 到底包含了哪些重要的思想和方法呢?在实际教学和学习中,教师和学生应如何传授㊁渗透和理解呢?下面就让我们逐一分解.
1㊀参考系的选取
参照系,又称参照物,指研究物体运动时所选定的参照物体.根据牛顿运动定律在参考系中是否成立这一点,可把参考系分为惯性系和非惯性系两类(非惯性系不是高中重点).任何运动都是相对于某个参照物而言的,这个参照物我们称之为参考系.参考系本身具备四大基本性质:
标准性
用来做参考系的物体都是假定不动的,被研究的物体是运动还是静止,都是相对于参考系而言的.
任意性 参考系的选取具有任意性,但应以观察方便和运动的描述尽可能简单为原则.
统一性 比较不同的运动时,应该选择同一参考系.
差异性 同一运动选择不同的参考系,观察结果一般不同.
例如,坐在行驶的车中的乘客,以地面为参考系,乘客是运动的,但如果以车为参考系,则乘客是静止的.初中学生已了解参照物的基本概念和选取的基本原则,因此,学生在高中学习该部分内容时阻碍不大.但值得关注的是,高中阶段学习参考系时,要注意不同参考系情况下,对相对运动问题的判断,要能够具有灵活选取参考系分析问题的能力.
2㊀理想模型思想
运动的研究,首先要确定参考系和研究物体,因
此模型思想对于运动学的学习是十分重要的.初中物理学习,运动状态大多停留在静止和匀速直线运动这两种状态.然而,进入高中阶段,面对后续即将学习的复杂运动,如果仍然考虑物体的大小和形状,那么描述物体的运动将会是一件非常复杂的事情.因此,根据研究问题的需要,引入了理想模型 质点,即在物体的大小和形状不起作用,或者所起的作用并不显著
而可以忽略不计时,我们近似地把该物体看作是一个只具有质量而其体积㊁形状可以忽略不计的理想物体,这种用来代替物体的有质量的点称为质点.高中阶段,学生难以理解的第一个新概念就是 质点 ,它很抽象,很多学生误以为大的物体不可以视为质点,小的物体可以视为质点,这是因为很多学生对物体看作质点的条件掌握不足的缘故,因此教师应该加深学生对理想模型的理解和应用.在实际教学中,举实例帮助学生理解质点概念就是一个很好的方式,如研究火车从广东开到北京的路程,虽然火车很长,但火车在这种情况下可以视为质点,因为其对研究过程影响不大;研究乒乓球的转动,虽然乒乓球很小,但不能视为质点,否则影响研究过程.
通过对质点的学习,加深学生对理想模型思想的理解与应用,对学生学习后续复杂运动将事半功倍.通过迁移,学生也会很容易理解点电荷㊁点光源等相关模型概念.当然,随着质点理想化模型的建立,学生也会在后续学习中更容易接受单摆模型㊁滑轮模型等基础模型.
3㊀矢量与标量
矢量概念即高中数学中学生学习的向量概念,数学中的向量思想在高中物理阶段是十分重要的.高中物理对矢量的运算要求并没有高中数学中那么高,更多的是关注 矢量性 既有大小又有方向 .
学生在高中前,没有接触过矢量概念,基本的运动分析都是基于标量进行的.在初高中衔接过程中,矢量这一概念既是重点又是难点,重点在于速度㊁位移㊁加速度㊁力㊁电场强度㊁磁感应强度等这些物理量都是矢量,而在日后学习中,常常会涉及矢量的方向性和合成分解问题;难点在于矢量方向的判定及其意义.那么,作为高中最开始涉及矢量性学习的第一章,我们要重点突破位移和速度的矢量性理解.根据笔者的经验,对比性讲授和练习往往效果更佳.如将位移和路程加以对比,首先从大小和方向两个方面区别这两个物理量,然后深化高中引入位移概念的意义在于描述物体位置的变化,而路程并不能完全确定物体位置的变化,进而从表象和意义两个方面帮助学生突破矢量的。