中学物理中的力学浅析
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初中物理的力学和电学哪个难引言初中物理是学生在中学阶段接触的一门重要科目,具有一定的难度。
而在初中物理中,力学和电学是两个核心的学习内容,往往也是学生们认为较难的部分。
但是,力学和电学哪个较难呢?本文将从难度、抽象度和应用场景三个方面进行分析和讨论。
难度对比首先,我们可以从难度的角度来探讨力学和电学哪个较难。
力学难度在初中物理中,力学是力、运动和力的作用三个重要的知识点。
学生们需要理解和掌握牛顿三定律以及相关的运动规律,例如加速度、速度和位移等。
力学的学习需要学生们进行逻辑思维和数学计算,同时还需要进行实验和观察现象,以加深对知识的理解。
然而,由于力学涉及到的知识点较多,学生们可能会遇到一些概念上的困惑,例如力的合成、分解以及摩擦力的计算等。
此外,力学中的物理公式和数学计算也是学生们面临的挑战之一。
电学难度与力学相比,电学在初中物理中也是较为复杂的一部分。
学生们需要了解电流、电压和电阻等基本概念,掌握欧姆定律以及串并联电路的分析方法。
此外,还需要学习电能、电功和电流强度等关键知识点。
电学的难点在于学生们需要抽象地理解电流的方向、电阻的影响以及电路中的电压分布等概念。
此外,还需要学习如何进行电路图的分析和计算,以解决实际问题。
抽象度对比除了难度的比较,我们还可以从抽象度的角度来分析力学和电学哪个更加困难。
力学抽象度力学在初中阶段相对而言较为具体和直观。
学生们可以通过观察和实验来理解各种力的作用,如重力、弹力和摩擦力等。
同时,学生们还可以通过使用物理公式进行力的计算和运动的描述。
因此,力学相对来说在抽象度上较低,学生们能够更容易地理解力学的概念和运用。
电学抽象度相比之下,电学在初中物理中的抽象程度较高。
学生们需要建立对电流、电压和电阻的抽象认知,而这些概念本身是抽象的,无法直接观察和感知。
此外,电学中还有一些抽象的概念,如电荷的守恒、电容和电感等。
这些知识需要学生们进行逻辑思维和抽象推理,相对而言较为困难。
中学物理力学经典题型讲解及答案本文旨在介绍中学物理力学经典题型的解题方法和答案。
下面将分别从力的平衡、运动学、动力学等方面进行讲解。
力的平衡题型一:根据力的平衡条件求解未知力或物体质量这类题目通常给出多个物体受力情况,要求求解其中某个物体的未知力或质量。
解题的关键是要根据力的平衡条件,即合力为零的原理,建立方程并解方程。
例如,已知一个物体A受到力F1和力F2的作用,且物体A 处于静止状态。
力F1的大小为10N,方向向右,力F2的大小为8N,方向向左。
求解物体A的质量。
解题步骤如下:1. 根据力的平衡条件,求解合力:F = F1 - F2。
2. 由合力为零的条件,得出 F = 0,然后解方程得到 F1 = F2。
3. 将已知力的大小代入方程,得出未知物体的质量。
答案:物体A的质量为10千克。
运动学题型二:匀速直线运动问题这类题目通常给出物体的位移、时间和速度等已知条件,要求求解其他物理量。
解题的关键是要根据基本运动公式,利用已知条件进行代入计算。
例如,一个物体在10秒内沿着直线做匀速运动,其位移为200米。
求解该物体的速度。
解题步骤如下:1. 利用速度公式,速度 = 位移 / 时间,代入已知数据进行计算。
2. 将已知位移和时间代入公式,得出未知物体的速度。
答案:该物体的速度为20米/秒。
动力学题型三:求解物体的加速度这类题目通常给出物体的质量、受力情况和其他已知条件,要求求解物体的加速度。
解题的关键是要根据牛顿第二定律,建立方程并解方程。
例如,一个质量为2千克的物体受到一个力为10牛的作用,求解该物体的加速度。
解题步骤如下:1. 根据牛顿第二定律,加速度 = 力 / 质量,代入已知数据进行计算。
2. 将已知力和质量代入公式,得出未知物体的加速度。
答案:该物体的加速度为5米/秒²。
以上是中学物理力学经典题型的讲解和答案。
希望对您的学习有所帮助!。
初中物理力学超详细知识点总结与学习方法初中的物理力学部分知识可以说是中学物理学习的最最重要的基础了,因为这部分的知识不单贯穿初中学习,同样贯穿到高中与大学的学习,小编在这里整理了相关资料,希望能帮助到您。
初中物理力学超详细知识点总结一、参照物1、定义:为研究物体的运动假定不动的物体叫做参照物。
2、任何物体都可做参照物3、选择不同的参照物来观察同一个物体结论可能不同。
同一个物体是运动还是静止取决于所选的参照物,这就是运动和静止的相对性。
二、机械运动1、定义:物理学里把物体位置变化叫做机械运动。
2、特点:机械运动是宇宙中最普遍的现象。
3、比较物体运动快慢的方法:⑴时间相同路程长则运动快⑵路程相同时间短则运动快⑶比较单位时间内通过的路程。
分类:(根据运动路线)(1)曲线运动(2)直线运动Ⅰ 匀速直线运动:A、定义:快慢不变,沿着直线的运动叫匀速直线运动。
定义:在匀速直线运动中,速度等于运动物体在单位时间内通过的路程。
物理意义:速度是表示物体运动快慢的物理量计算公式:B、速度单位:国际单位制中m/s 运输中单位km/h 两单位中m/s 单位大。
换算:1m/s=3.6km/h 。
Ⅱ 变速运动:定义:运动速度变化的运动叫变速运动。
平均速度:= 总路程总时间物理意义:表示变速运动的平均快慢三、力的作用效果1、力的概念:力是物体对物体的作用。
2力的性质:物体间力的作用是相互的(相互作用力在任何情况下都是大小相等,方向相反,作用在不同物体上)。
两物体相互作用时,施力物体同时也是受力物体,反之,受力物体同时也是施力物体。
3、力的作用效果:力可以改变物体的运动状态。
力可以改变物体的形状。
4、力的单位:国际单位制中力的单位是牛顿简称牛,用N 表示。
力的感性认识:拿两个鸡蛋所用的力大约1N。
5、力的测量:(1)测力计:测量力的大小的工具。
(2)弹簧测力计:6、力的三要素:力的大小、方向、和作用点。
四、惯性和惯性定律:1、牛顿第一定律:⑴牛顿第一定律内容是:一切物体在没有受到力的作用的时候,总保持静止状态或匀速直线运动状态。
(完整版)高中物理力学讲解与归纳引言物理力学作为物理学的一个重要分支,研究物体的运动和相互作用。
高中物理力学作为中学阶段的学科,是建立基础物理知识的重要一环。
本文将对高中物理力学的重要内容进行讲解与归纳。
第一部分:运动学运动学研究物体在空间中的运动,包括位置、速度、加速度等概念。
具体内容如下:1. 位置位置是物体在空间中所处的位置,可以通过坐标来描述。
2. 位移位移是物体从一个位置到另一个位置的变化量,用矢量表示。
3. 速度速度是物体单位时间内位移的变化量,是位移的导数。
速度可以分为平均速度和瞬时速度两种。
4. 加速度加速度是物体单位时间内速度的变化量,是速度的导数。
加速度可以分为平均加速度和瞬时加速度两种。
第二部分:动力学动力学研究物体的运动原因和运动规律,包括力、质量、牛顿三定律等概念。
具体内容如下:1. 力力是物体相互作用的结果,可以改变物体的运动状态。
力的大小用牛顿为单位。
2. 质量质量是物体所具有的物质量度,是衡量物体惯性大小的一种物理量。
3. 牛顿三定律牛顿三定律是描述物体运动规律的基本原理,分别是惯性定律、动量定律和作用反作用定律。
第三部分:万有引力万有引力是物体之间的一种特殊相互作用,可以解释天体运动和地球上物体的运动。
具体内容如下:1. 引力定律引力定律是描述万有引力的定律,它说明了两个物体之间引力的大小与质量和距离的关系。
2. 地球上物体的自由落体地球上的物体在没有其他力作用下,会以一定的加速度自由落体。
自由落体过程中,物体的速度和位移会随时间变化。
结论高中物理力学作为物理学的重要分支,研究物体的运动和相互作用,具有重要的科学意义和实际应用价值。
通过对运动学、动力学和万有引力的讲解与归纳,可以帮助学生更好地理解和应用物理力学知识,为今后的研究打下坚实基础。
以上是对高中物理力学的讲解与归纳,希望对大家有所帮助!。
物理初中力学部分总结归纳物理力学是研究物体力学特性与力的作用关系的一门学科。
它是物理学的基础,对于初中学生来说,力学是学习物理的重要内容之一。
本文将对中学物理力学部分的知识进行总结归纳,以帮助初中学生更好地理解和掌握力学知识。
一、力的概念与分类力是物体之间相互作用的表现形式,常用符号为F。
力的分类有很多种,如接触力、重力、弹力、摩擦力等。
接触力是物体直接接触产生的力,如推、拉、摩擦力等。
重力是物体所受的地球引力,其大小与物体的质量成正比。
弹力是物体在伸长或压缩后所产生的力,具有恢复原状的特性。
摩擦力是物体在相对运动或准备运动时的阻碍力,分为静摩擦力和动摩擦力。
二、力的作用与效果力的作用可以使物体发生运动或产生形变。
力的效果有很多,比如改变物体的速度、改变物体的形状或大小、使物体保持静止等。
物体受到多个力的作用时,力可能会合成或分解。
力的合成是指将多个力合成为一个力的过程,力的分解是指将一个力分解为多个力的过程。
三、牛顿三定律牛顿三定律是力学的基本定律,对于初中学生而言,是力学学习的重点内容。
第一定律(惯性定律)指出物体如果没有外力作用,将保持匀速直线运动或静止。
第二定律(动力学定律)规定了力的大小与物体的加速度成正比,与物体的质量成反比。
第三定律(作用-反作用定律)指出,任何一个物体受到的力,都有一个与之大小相等、方向相反的作用力作用在另一个物体上。
四、力的计算与图示力的计算可以利用公式F=ma,其中F为力的大小,m为物体的质量,a为物体的加速度。
力的图示可以用箭头表示,箭头的长度表示力的大小,箭头的方向表示力的方向。
力的几何法则包括力的合成与分解,通过向量图形可以直观地描述多个力的作用效果。
五、摩擦力与斜面运动摩擦力是物体相对运动时产生的阻碍力。
对于沿斜面运动的物体,重力可以被分解成垂直于斜面的分力和平行于斜面的分力,其中平行于斜面的分力即为摩擦力。
斜面运动中,摩擦力与物体的质量、斜面的倾角等有关。
高中物理中力学三大观点的综合应用楼㊀倩(兰州市第七中学ꎬ甘肃兰州730000)摘㊀要:本文主要对力学三大观点进行介绍ꎬ对三大观点的优选原则进行分析ꎬ并结合典型例题ꎬ探讨如何利用力学三大观点解决综合性问题.关键词:高中物理ꎻ力学三大观点ꎻ解题应用中图分类号:G632㊀㊀㊀文献标识码:A㊀㊀㊀文章编号:1008-0333(2024)06-0083-03收稿日期:2023-11-25作者简介:楼倩(1986.2-)ꎬ女ꎬ甘肃省兰州人ꎬ本科ꎬ中学一级教师ꎬ从事初高中物理教学研究.㊀㊀高中物理中力学三大观点ꎬ即动力学观点㊁能量观点和动量观点.是高考中必考的考点ꎬ具有综合性强㊁难度大的特征ꎬ常常作为考试的压轴题出现.本文对该部分知识进行了分析ꎬ以便加强学生对三大观点的理解和应用.1力学三大观点概述高中物理中的力学三大观点ꎬ包括动力学观点㊁能量观点和动量观点[1].其中动力学观点是结合牛顿第二定律和匀变速直线运动的规律ꎬ求解物体做匀变速直线运动时速度㊁加速度㊁位移等物理量ꎬ涉及运动的细节ꎬ可以用来处理匀变速运动的相关问题ꎻ能量观点是结合动能定理㊁功能关系㊁机械守恒定律和能量守恒定律ꎬ解决功和能之间的关系ꎬ涉及做功和能量转换ꎬ既能解决匀变速运动的相关问题ꎬ也能处理非匀变速运动问题ꎻ动量观点是涉及动量定理和动量守恒定律ꎬ解决过程只涉及物体的初末速度㊁力㊁时间或者只与初末速度有关ꎬ和能量观点一样ꎬ动量观点适用范围既包括匀变速运动ꎬ也包括非匀变速运动问题.2三大观点的选用原则力学的三大观点ꎬ针对的是不同的物理情境ꎬ解决的是不同的问题.如若误用ꎬ就会降低解题效率ꎬ甚至求出错误答案或者求解过程陷入僵局.因此ꎬ需要对三大观点的选用原则有一定的了解.(1)当物理情境为碰撞㊁爆炸㊁反冲等问题ꎬ若只涉及初㊁末速度而不涉及力㊁时间ꎬ且研究对象为一个系统ꎬ优先选用动量守恒定律ꎬ并联立能量守恒定律进行求解ꎬ需注意所研究的问题是否满足守恒的条件.(2)当涉及运动的具体细节时ꎬ考虑动力学观点进行解题ꎬ能量和动量观点均只关注初末状态ꎬ不考虑运动细节.(3)当问题涉及相对位移时ꎬ可优先考虑能量守恒定律.此时系统克服摩擦力所做的功和系统机械能的减少量相等ꎬ即转变为系统的内能.这种解法可以避免对复杂的运动过程进行分析ꎬ简化解题步骤.(4)若在求解问题时ꎬ需要求出各个物理量在某时刻的大小ꎬ则可以优先运用牛顿第二定律.(5)若研究对象为单一物体ꎬ且涉及功和位移问题时ꎬ应优先考虑动能定理.3热点题型分析3.1应用三大动力学观点解决碰撞㊁爆炸模型例1㊀如图1所示ꎬ水平地面上放置有P㊁Q两个物块ꎬ两者相距L=0.48mꎬP物块的质量为1kgꎬ38Q物块的质量为4kgꎬP物块的左侧和一个固定的弹性挡板接触.已知P物块与水平地面间无摩擦ꎬ且其和弹性挡板碰撞时无能量损失ꎬQ物块与水平地面有摩擦且动摩擦因数为0.1ꎬ重力加速度取10m/s2.某一时刻ꎬP以4m/s的初速度朝着物块Q运动并和其发生弹性碰撞ꎬ回答以下问题:图1㊀例1题图(1)P物块与Q物块第一次碰撞后ꎬ两者瞬间速度大小各为多少?(2)P物块与Q物块第二次碰撞后ꎬ物块Q的瞬间速度大小为多少?解析㊀(1)第一次弹性碰撞后瞬间两物块的速度分别为v1和v2ꎬ有m1v0=m1v1+m2v2ꎬ12m1v02=12m1v21+12m2v22ꎬ求解得v1=-125m/sꎬv2=85m/s.因此ꎬP物块与Q物块第一次碰撞后ꎬ两者瞬间速度大小分别为125m/s㊁85m/s.(2)设碰后Q的加速度为aꎬ则有μmg=ma.假设第二次碰撞前Q没有停止运动ꎬ有x+2L=|v1|t1ꎬx=v2t1-12at21ꎬ解得t1=0.8s.假设第二次碰撞前Q已经停止运动ꎬ有v2=at2ꎬ解得t2=1.6s.所以第二次碰撞前Q没有停止运动.设第二次碰撞前的瞬间ꎬP的速度为vPꎬQ的速度为vQ.碰撞后瞬间ꎬP的速度为vPᶄꎬQ的速度为vQᶄꎬ则:vQ=v2-at1m1vP+m2vQ=m1vPᶄ+m2vQᶄ12m1vP2+12m2vQ2=12m1vPᶄ2+12m2vQᶄ2vP=-v1解得vQᶄ=3625m/s.例2㊀有一组机械组件ꎬ由螺杆A和螺母B组成ꎬ因为生锈难以分开ꎬ图2为装置剖面示意图.某同学将该组件垂直放置于水平面上ꎬ在螺杆A顶端的T形螺帽与螺母B之间的空隙处装入适量火药并点燃ꎬ利用火药将其 炸开 .已知螺杆A的质量为0.5kgꎬ螺母的质量为0.3kgꎬ火药爆炸时所转化的机械能E=6JꎬB与A的竖直直杆间滑动摩擦力大小恒为f=15Nꎬ忽略空气阻力ꎬ重力加速度g=10m/s2.图2㊀例2题图(1)求火药爆炸瞬间螺杆A和螺母B各自的速度大小ꎻ(2)忽略空隙及螺母B的厚度影响ꎬ要使A与B能顺利分开ꎬ求螺杆A的竖直直杆的最大长度L.解析㊀(1)设火药爆炸瞬间螺杆A的速度大小为v1ꎬ螺母B的速度大小分别为v2ꎬ以竖直向下为正方向ꎬ根据能量守恒定律和动量守恒定律ꎬ有0=m1v1+m2v2E=12m1v21+12m2v22求解得v1=-3m/sꎬv2=5m/sꎬ因此杆A的速度大小为3m/sꎬ方向竖直向上ꎻ螺母B的速度大小为5m/sꎬ方向坚直向下.(2)A相对B向上运动ꎬ所受摩擦力f向下ꎬ则对螺杆A由牛顿第二定律可得m1g+f=m1a1ꎬ解得a1=40m/s2ꎬ方向竖直向下.对螺母B由牛顿第二定律可得f-m2g=m2a2ꎬ解得a2=40m/s2ꎬ方向竖直向上.火药爆炸后ꎬA向上做匀减速直线运动ꎬ其减速至零的时间为t1=v1a1=340s.B向下做匀减速直线运动ꎬ其减速至零的时间为t1=v2a2=540s.所以B一直做匀减速运动ꎬA则先做匀减速将速度减至为0而后做匀加速运动ꎬ当两者速度相等时刚好分开ꎬ此时直杆的长度最大.取向下为正方向ꎬ可得v2-a2t3=-v1+a1t3ꎬ解得t3=0.1s.则直杆长度的最大值为L=(v1+v2)t32ꎬ解得L=0.4m.3.2应用三大动力学观点解决多过程问题例3㊀竖直面内一倾斜轨道与一足够长的水平轨道通过一小段光滑圆弧平滑连接ꎬ小物块B静止48于水平轨道的最左端ꎬ如图3(a)所示.t=0时刻ꎬ小物块A在倾斜轨道上从静止开始下滑ꎬ一段时间后与B发生弹性碰撞(碰撞时间极短)ꎻ当A返回到倾斜轨道上的P点(图中未标出)时ꎬ速度减为0ꎬ此时对其施加一外力ꎬ使其在倾斜轨道上保持静止.物块A运动的v-t图像如图3(b)所示ꎬ图中的v1和t1均为未知量.已知A的质量为mꎬ初始时A与B的高度差为Hꎬ重力加速度大小为gꎬ不计空气阻力.(a)㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀(b)图3㊀示意图(1)物块B的质量为多少?(2)物体A在图3(b)所描述的运动过程中ꎬ克服摩擦力做了多少功?(3)已知A物块和B物块和轨道间的摩擦因数是相等的.当物块B停止运动后ꎬ将物块和轨道间的摩擦因数改变ꎬ然后从P点释放物块Aꎬ其运动一段时间后ꎬ刚好能和物块B正好碰上.求改变前后摩擦因数的比值.解析㊀(1)根据图3(b)ꎬ可以得出在t1时刻ꎬ两物块发生了碰撞ꎬ物块A的速度由碰撞前的v1变为碰撞后的v12.碰撞问题ꎬ运用动量守恒和能量守恒观点进行分析ꎬ设物块B的质量为mBꎬ其碰撞后的瞬间速度大小为vB.则有mv1=m(-v12)+mBvB12mv21=12m(-12v1)2+12mBv2B解得mB=3m.(2)求物体A在运动过程中克服摩擦力所做的功的大小ꎬ需要结合能量观点和动力学观点进行求解.设物体A和轨道之间的滑动摩擦力为fꎬP点距地面的高度为hꎬ碰撞前物体A走过的路程为s1ꎬ碰撞之后走过的路程为s2.碰撞之前ꎬ物体A的速度由0加速至v1ꎬ该过程重力做正功ꎬ摩擦力做负功ꎬ根据动能定理ꎬ有mgH-fs1=12mv21-0碰撞之后ꎬ物体A的速度由v12减速至0ꎬ该过程重力和摩擦力均做负功ꎬ根据动能定理ꎬ有-(fs2+mgh)=0-12m(-v12)2在整个过程中ꎬ物体克服摩擦力做功的大小为W=fs1+fs2由图3(b)的v-t图像可知s1=12v1t1s2=12ˑv12ˑ(1.4t1-t1)且s1和s2存在几何关系s2s1=hH联立可得W=215mgH.(3)设轨道和地面之间的夹角为θꎬ改变前的动摩擦因数为μ有W=μmgcosθH+hsinθ设物块B在水平轨道上能够滑行的距离为sᶄꎬ由动能定理有-μmᶄgsᶄ=0-12mᶄvᶄ2设改变后的动摩擦因数为μᶄꎬ依据动能定理有mgh-μᶄmgcosθ hsinθ-μᶄmgsᶄ=0联立可得μμᶄ=119.4结束语总之ꎬ当运用力学三大观点进行解题时ꎬ关键在于明确研究对象和其所经历的物理过程ꎬ并能够根据问题ꎬ应用合适的观点进行求解.该类题对学生的综合素质要求较高ꎬ教学过程切不可机械化㊁模板化ꎬ教师要引导学生多思考㊁多总结ꎬ达到 讲一题会一类 的教学效果ꎬ培养学生的解题思维.参考文献:[1]李得天.利用力学的三大观点解高考力学压轴题[J].高中数理化ꎬ2022(20):34-35.[责任编辑:李㊀璟]58。
八年级下册物理力学
八年级下册物理力学主要包括以下内容:
1. 力的概念:力是物体对物体的作用。
力的单位是牛顿,简称牛,用N表示。
2. 力的作用效果:力可以改变物体的运动状态,力可以改变物体的形状。
3. 力的性质:物体间力的作用是相互的,施力物体同时也是受力物体,反之,受力物体同时也是施力物体。
4. 力的三要素:力的大小、方向和作用点,它们都能影响力的作用效果。
5. 力的测量:可以使用测力计来测量力的大小,其中弹簧测力计是实验室常用的测量工具。
6. 二力平衡:当物体受到两个力的作用时,如果能保持静止状态或匀速直线运动状态,则这两个力相互平衡。
二力平衡的条件是二力作用在同一物体上、大小相等、方向相反、两个力在一条直线上。
7. 惯性和惯性定律:惯性是物体保持其原有运动状态不变的性质,与受力与否无关。
惯性定律即牛顿第一定律,是指当物体不受外力作用或所受外力合力为零时,物体将保持静止状态或匀速直线运动状态。
8. 力和运动状态的关系:力可以改变物体的运动状态,包括改变物体的运动速度和方向。
9. 功和功率:功是力在空间上的积累效应,等于力和在力的方向上通过的位移的乘积。
功率是表示做功快慢的物理量,等于功和时间的比值。
以上是八年级下册物理力学的主要知识点,建议查阅教辅资料或教材来获取更详细和准确的信息。
试论高中物理力学学习的难点分析高中物理力学课程是中学物理的重要组成部分。
在学习中,学生常常会遇到艰难、疑难甚至是困难。
以下是对高中物理力学学习的难点进行的分析。
一、知识点考点繁杂,难以掌握高中物理力学的知识点考点繁杂,需要学生掌握的知识点包括但不限于位移、速度、加速度、牛顿定律、机械能、动量等。
每个知识点背后包含着很多公式、概念和原理,如果一个知识点未能理解或者掌握不熟练,则对随后的学习会带来很大的困难。
因此,学生在学习高中物理力学的时候,需要具备扎实的基础知识,同时也需要掌握科学的学习方法。
二、公式多而杂,记忆负担重高中物理力学的公式很多,每个公式往往又有多种变形形式,不同的公式适用于不同的场景。
掌握公式是学习力学的基础,但是,公式的记忆负担重,需要花费大量的时间和精力深入的掌握。
三、数学基础要求高高中物理力学课程涉及到的数学知识很多, 如导数、积分、向量、三角函数等。
这都要求学生具备较高的数学基础。
如果数学基础不够牢固,将会影响到后续力学知识的学习和理解。
四、维度分析困难在学习高中物理力学的过程中,维度分析是难以绕开的一个难点。
维度分析是考查学生理解问题的重要测试,不论是力、动量、动能、功、等效力等现象都需要进行维度分析。
学生需要掌握尺寸的概念和单位制的转换,有时还需要进行三次以上的单位制换算,难度较大。
五、抽象概念理解难度高在高中物理力学课程中,存在着许多抽象的物理概念,如力、势能、功率、作用力等。
这些概念抽象,需要学生具备高超的思维能力和理解判断力。
学生需要具备自我解决问题的能力,借助于模型、类比、实验数据及物理学原理进行学习。
结论:高中物理力学学习需要学生具备一定的基础科学知识和解决问题的能力。
学生应该重视理论知识的学习,基础扎实,同时也需要注重实践,从实际情况和数据入手,加以分析和判断。
对于难点知识点,学生需要多参考资料,与老师沟通交流,从而对力学知识更加深入全面地掌握和了解。
生:没有.师:如果用大小为2N的水平力向右推ꎬ但是没有推动ꎬ它会受到摩擦力吗?生:受到.师:这是什么性质的摩擦力?生:由于相对静止ꎬ因此这属于静摩擦力.师:接触面必须是粗糙的吗?生:是的.师:如果用大小为6N的水平力来推书ꎬ书依然没有运动ꎬ这说明什么?生:这表明静摩擦力的大小是能够发生变化的.师:如果改用7N的水平力来推书ꎬ书发生了运动ꎬ这又说明什么?生:这说明静摩擦力有一定的取值范围.师:如果我们继续增大这个推力ꎬ书所受摩擦力还会增大吗?生:这时就是滑动摩擦力了ꎬ而且书又不是平衡状态ꎬ大小还真不好说.师:你有什么办法来处理这个问题呢?生:可以通过实验对滑动摩擦力的大小进行测量.师:请大家设计实验ꎬ并在实验中研究滑动摩擦力的大小和哪些因素有关.在老师引导下ꎬ学生开始进行实验探究ꎬ并形成了对滑动摩擦力的认识.以上过程ꎬ我们从学生熟悉的场景出发ꎬ逐步推进ꎬ引导学生完成了对静摩擦力和滑动摩擦力的概念建构.㊀㊀三㊁帮助学生深刻领会概念的内涵和外延学习物理概念ꎬ不仅仅是熟知概念的基本表述ꎬ我们还要引导学生理解概念的内涵ꎬ一般来讲ꎬ内涵包括以下几个方面的内容:(1)概念反映的是哪一类事物的哪些属性?(2)概念是如何定义的?(3)对于定量的概念ꎬ其计算和测量分别如何进行?它的单位是什么?当然ꎬ我们也必须明确ꎬ构成概念内涵的本质属性可以是一个ꎬ也可以是若干个.比如ꎬ匀速圆周运动的概念包括以下三方面含义:(1)物体运动ꎻ(2)运动轨迹是圆形ꎻ(3)速度的大小保持不变ꎬ其方向不断变化.总之ꎬ我们在概念教学时应该引导学生熟知概念形成的过程ꎬ通过对比㊁辨析概念的内涵与外延ꎬ实现对物理概念更为准确和深刻的认识.㊀㊀参考文献:[1]阮家列.基于核心素养培养的高中物理复习中学生思维能力的提升[J].课程教育研究ꎬ2004(1).[责任编辑:闫久毅]浅论力学在高中物理中的重要性季海建(江苏省如东县马塘中学㊀226401)摘㊀要:高中物理相对于其他科目来说难度较大ꎬ学生不易理解复杂的物理定理㊁公式.力学部分几乎贯穿整个物理知识体系ꎬ它与运动部分㊁能量部分都有一定的关系ꎬ因此ꎬ全面理解力学知识ꎬ能熟练地进行受力分析ꎬ对于解决物理问题㊁学好高中物理是非常重要的.关键词:高中物理ꎻ力学ꎻ重要性ꎻ受力分析中图分类号:G632㊀㊀㊀㊀㊀㊀文献标识码:A㊀㊀㊀㊀㊀㊀文章编号:1008-0333(2017)36-0056-02收稿日期:2017-09-01作者简介:季海建(1980.10-)ꎬ男ꎬ江苏如东人ꎬ本科ꎬ中学一级ꎬ从事中学物理教学.㊀㊀高中物理是一门与自然学科相联系的学科ꎬ而力学是高中物理的重要内容ꎬ一切物体都受到力的作用ꎬ在不同的力的作用之下ꎬ物体将呈现出不同的运动状态ꎬ如:静止㊁匀速运动㊁匀变速运动等.因此ꎬ学习力学的基础在于学会受力分析ꎬ包括力的类型㊁大小㊁方向等.本文将从以下几个实验分析力学在高中物理中的重要性.㊀㊀一㊁力的平行四边形定则实验力的平行四边形定则实验采用的是等效法ꎬ其目的在于验证将两个互成一定角度的力合成时ꎬ是否遵循平65Copyright©博看网 . All Rights Reserved.行四边形定则ꎬ从而培养学生在处理力学问题时使用作图法的能力.实验过程如下:1.如图1所示ꎬ首先用两只弹簧测力计成一定角度地拉橡皮筋ꎬ并标记其结点位置为Oꎬ记录两只弹簧测力计的位置㊁示数ꎬ即为力F1㊁F2的方向及大小ꎻ然后ꎬ以力F1㊁F2的方向和大小为邻边作一个平行四边形ꎻ2.用另一只弹簧测力计拉橡皮筋ꎬ使其结点恰好落在与上一步相同的O点ꎬ记录弹簧测力计F3的方向及大小如图1所示ꎻ3.重复实验ꎬ改变两个弹簧测力计的大小的夹角和大小.分析实验结果可知ꎬ力的合成是遵循平行四边形定则的ꎬ当然或许会存在一定的误差.由此可进一步推导出:若两个力方向相同ꎬ即夹角为θꎬ则其合力大小为两个力之和ꎬ方向与这两个力的方向一致ꎻ若两个力方向相反ꎬ即夹角为180ʎꎬ则合力的大小为两力之差ꎬ方向与较大的力的方向一致.在解题过程中ꎬ对于受力情况复杂的物体来说ꎬ需要根据题干信息认真㊁仔细地画出每个力的方向和大小ꎬ然后再进行力的合成ꎬ这样才能使解题思路变得明晰.㊀㊀二㊁牛顿运动定律的验证著名物理学家牛顿在运动学上总结了牛顿三大定律ꎬ从牛顿的三大定律中可以看出力与运动之间的关系ꎬ也由此可见力学在高中物理中的重要性.经典的牛顿定律验证实验是采用控制变量法求小车在力的作用下的加速度.如图2所示ꎬ小车受到砝码的拉力而向左做匀加速运动ꎬ带动纸带的运动ꎬ从而使打点计时器在纸带上打下一排具有相同时间间隔t的点ꎬ结合点之间的间隔距离ꎬ可求出小车运动的加速度a.最后用图像法可得出加速度与作用力之间的关系ꎬ牛顿第二定律得以验证.实验采用了一个重要的物理实验方法ꎬ即控制变量法ꎬ其核心在于实验过程中只改变一个有效变量ꎬ而让其他变量保持不变ꎬ避免影响实验结果的正确性ꎬ同时也可以减小实验误差.实验环节中ꎬ平衡摩擦力同样十分重要ꎬ摩擦力的存在将直接影响到小车的受力大小ꎬ从而影响实验结果.如图3所示ꎬ图3(a)中三条线表示实验中小车的质量不同ꎬ图3(b)中的线由于平衡摩擦力过度而没有过原点.㊀㊀三㊁机械能守恒定律的验证所谓机械能守恒定律ꎬ是指物体在运动的过程中机械能总量恒定不变ꎬ其获得的能量与消耗的能量相等.探究机械能守恒定律的实验是基于自由落体运动ꎬ在这个过程中物体只受重力作用ꎬ只有重力对其做功ꎬ于是ꎬ将重力势能转化为动能ꎬ验证机械能的守恒.实验装置如图4所示.实验所用的重物的质量是不需要测量的ꎬ但为了使实验效果不受到阻力的影响ꎬ减小实验误差ꎬ最好使用较重的物体.其次ꎬ需要处理打点计时器打在纸带上的点的数据ꎬ求出重锤下落的瞬时速度vꎬ本文通过验证牛顿定律与接下能守恒定律的实验ꎬ说明是力的作用能改变物体的运动状态ꎬ证实了力学在高中物理学科的重要地位ꎬ而受力分析是解决力学问题的关键之处.在解题过程中ꎬ恰当地使用力的合成能有效综合物体所受的力.高中生需要通过大量的训练来掌握一定的技巧ꎬ具体情况具体分析ꎬ形成严谨而活跃的思维模式ꎬ切忌用固定的思维模式解题ꎬ从而提高对物理知识的理解㊁分析能力.教师可组织学生亲自动手操作ꎬ以加深学生对实验过程的理解ꎬ特别是其中的一些注意事项ꎬ如平衡摩擦力等.总而言之ꎬ高中物理知识较为抽象难懂ꎬ而力学部分将整个物理知识体系串联在一起ꎬ因此ꎬ学好力学对于学好物理十分重要.㊀㊀参考文献:[1]刘弘灿.如何利用两个力学守恒定律解决实际问题[J].中国高新区ꎬ2017(22):77.[2]耿欣宁.高中物理力学题受力分析解题反思[J].中华少年ꎬ2017(34):203.[责任编辑:闫久毅]75Copyright©博看网 . All Rights Reserved.。
中学物理中的力学浅析摘要:力学是物理学的基础,是专门研究物质机械运动规律的一门学科,它的一些基本概念和规律是物理学最重要、最基本的概念和规律,贯穿着物理学的始终。
本文简要阐述力学教材在中学物理中的地位;初中、高中物理教材中的力学内容之间的联系,以及对中学教材中力学内容的探讨。
关键词:中学物理,力学1力学的发展力学作为一门经典的学科,一开始就同人们的生活和生产紧密相关。
中学阶段所学习的力学知识,不但是为后续课程打基础,也是为毕业后参加生产劳动做准备。
力学是物理学的有机组成部分,它在物理学中占重要的位置,并且对天文学及各种工程学都有极大的贡献。
我国古代在力学方面就已有了很多伟大的成就。
希腊的亚里士多德--他在重心、杠杆、浮力等方面均有建树,为静力学的发展奠定了基础。
15世纪以后,欧洲兴起了文艺复兴使力学进入了一个空前未有的发展阶段。
在15世纪到18世纪内逐步建立了比较完整的力学系统理论。
首先应提到哥白尼,他提出了日心学说引起了宇宙观的大革命;开普勒总结了行星运动之定律;伽利略研究了落体和斜面运动的规律,提出了加速度的概念,并第一次正确认识到加速度与外部作用的关系,为动力学的发展奠定了基础。
牛顿的《原理》无疑是物理学史中第一部划时代的著作。
他第一次用实验、观察、假设和推理形成了完整的理论体系揭示相互作用和运动的关系,而不限于对个别的现象和过程的描述。
他运用微积分这一最为恰当的数学工具刻画力学规律,从而使人们通过相互作用和运动状态的瞬时关系去认识全过程。
2 力学教材在中学物理教材中的地位力学是研究物质机械运动规律的一门科学。
力学在整个中学物理教材中占有很重要的地位。
首先,力学是物理学的基础。
物质的机械运动是一切运动形式中最基本、最普遍的运动形式;每一种较高级、较复杂的运动形式都包含着简单的机械运动。
在中学物理中,力学中的一些基本概念,如力、质量、功和能的概念,以及力学的一些基本规律,如牛顿运动定律、动量守恒定律、能的转化和守恒定律等,是物理学最基本、最重要的概念和规律,它们在物理学中贯穿始终。
研究力学的基本方法--以观察、实验为基础,抽象、概括出物理规律,把实验同数学方法紧密结合起来,运用图像、数学语言、数学推理来表示和论证物理规律,运用理论知识分析实际问题等等,这也是学习物理学其它部分所必需的。
总之,力学知识及其研究问题的方法,在后继课程中用处很大。
其次,力学知识最早起源于对自然现象的观察和在生产劳动中的经验。
人们在建筑、灌溉等劳动中使用杠杆、斜面、汲水器具,逐渐积累起对平衡物体受力情况的认识。
古希腊的阿基米德对杠杆平衡、物体重心位置、物体在水中受到的浮力等作了系统研究,确定它们的基本规律,初步奠定了静力学即平衡理论的基础。
古代人还从对日、月运行的观察和弓箭、车轮等的使用中了解一些简单的运动规律,如匀速的移动和转动。
伽利略在实验研究和理论分析的基础上,最早阐明自由落体运动的规律,提出加速度的概念。
牛顿继承和发展前人的研究成果(特别是开普勒的行星运动三定律),提出物体运动三定律。
伽利略、牛顿奠定了动力学的基础。
牛顿运动定律的建立标志着力学开始成为一门科学。
它虽然是一门古老的学科,但今天仍富有旺盛的生命力。
打好经典力学基础,对于进一步学习物理学及其它现代科学技术和生产知识,是必不可少的准备。
第三,力学部分在中学物理教材中讨论得比较详细、系统和完整,这从教学法观点及学生的学习效果看来也是可取的。
因此,一般的中学物理教材,都把力学作为整个教材的重点,要求学生对整个力学部分的内容掌握的比较牢固,对力学的基本概念与规律,要求做出一定的定量的分析和描述。
这也给培养学生实验,逻辑思维和数学运算等三方面能力提供了充分的机会。
从学时上来看,力学占整个中学物理教材比重的三分之一强,这也充分说明了它的重要地位和作用。
3 初中物理教材中的力学3.1初中力学教材的基本内容及其系统初中物理从物理学的角度来看,是以最简单的的基本概念、基本规律为基础组成的。
力学作为物理基础课之一,其结构和内容同样地也是由基本概念和规律组成的。
虽然所讲的内容大多数是古代就总结出来的力学规律,但是整个教学结构是以牛顿三大定律为核心展开的。
如果只是平列地去教各种概念和规律而突不出牛顿力学定律的核心地位,就不能形成良好的教学结构。
力、功、能这三个概念是关键性的概念。
在教学中要结合丰富的实例讲清楚牛顿定律。
无论在重力、压强及其应用,还是讲功的原理和简单机械都应逐步加深和巩固学生对牛顿力学三大定律的认识和理解。
要让学生了解:自然和规律是简单的,然而它的应用却是无比丰富和生动的。
初中力学教材内容分为五个单元(以九义人教版为例),即:测量(第一章)、重量和力(第八章)、流体静力学(第十、十一、十二章)、运动和力(第二、九章)、简单机械以及功和能(第十三、十四章)。
"测量"的重要意义在于:现代生产和科学研究都离不了测量;物理学中的许多规律反映了物理现象的数量关系,因而也离不开测量。
教材的安排是先学习了几个最基本的物理量,包括长度、质量和时间的测量,再过度到下一单元比重和力的测量。
"重量"和"力"是力学中的最基本概念。
课本上"力"是先从重量和人的感受讲起,这是符合认识过程的。
由重量引出密度的概念以及由力引出压强的概念,这是学习以后几章的基础。
在第三章里,通过对一些实验事实的概括,得出"力是物体对物体的作用"的结论。
至于"作用"的含义是什么,以及如何给“力"下定义,本章中不作要求。
因为正确的力的概念的形成要有一个过程,要通过以后各章,特别是"运动和力"的教学,乃至高中力学教学来逐步解决。
有关流体静力学的三章教材,主要介绍与液体和气体的压强有关的问题以及浮力等基本知识。
压强的概念是本单元教学的关键,是贯穿第三、四、五、六各章的基本概念。
"运动和力"一章主要介绍运动学和动力学的初步知识,定性地讨论了运动的变化和力之间的关系,指出"力是改变物体运动状态的原因"。
这里,教材先后介绍了力学中常见的三种力:重力、弹力和摩擦力。
"简单机械、功和能"两章教材的安排是,在研究简单机械工作原理的基础上,引出功、功的原理和功率等基本概念,进而提出了机械效率、机械能的转化和守恒等内容,最后以流水能的利用作为初中力学的结束。
力的概念和功的概念不仅是力学的而且是全部物理学的重要概念。
液体内部的压强及其计算、阿基米德定律、惯性定律、摩擦力的计算、杠杆的平衡条件和功的原理是初中力学教材中的基本知识。
这些内容对于学生将来参加工农业生产和进一步学习物理学都是很重要的。
3.2初中力学教材和教学的特点初中力学教材比较简单,总的说来在教学上困难不大。
力学现象是十分普遍的,在生活中到处可碰到。
我们在教学中要注意运用直观形象讲授物理知识,引起学生的学习兴趣,并从一开始起就注意培养他们观察现象、进行思维和动手实验的习惯,指导学生钻研教材。
初中的练习题一般都比较简单,这时要注意防止学生不了解物理意义单纯套公式求答数的偏向。
可以多找一些生动事例启发学生去思考。
4 高中物理教材中的力学4.1高中力学教材的基本内容和系统力学是研究物质机械运动规律的一门科学,高中物理课程比较系统的论述物理学的基本规律。
在初中水平的力学结构的基础上,高中水平的力学结构是明确地以牛顿力学三大定律,万有引力定律为其重要内容。
从牛顿力学定律,可以演绎出动量定理及动量守恒定律。
可以演绎出功能定理和机械能守恒定律。
但是,实验验证这两个守恒定律是十分必要的。
这两个守恒定律的普遍适用性比牛顿力学定律还要广泛,因为这两个守恒定律在宏观世界和微观世界都适应,而牛顿力学则不适用于微观世界。
在教学上,既可以从开普勒行星运动三大定律出发,应用牛顿力学三定律,演绎出万有引力定律,也可以从万有引力定律出发,应用牛顿力学三定律,演绎出开普勒行星运动三定律。
高中力学教材共分七章,每一章都可看作一个单元。
第一章阐述力的概念、力的合成和分解以及物体平衡等静力学知识,是力学的基础知识。
第二章的内容是质点运动学的基础知识。
位移、速度、加速度等基本概念和匀变速直线运动的基本规律以及运动的合成和分解等运动学知识,是力学的重要组成部分,是学习以后各章必要的预备知识。
第三章运动定律在力学乃至整个物理学中占有重要的地位,是经典力学的基础.这一章的中心内容是牛顿第二定律。
它不仅是力学教材的重点,也是整个中学物理的重点之一,在教学中应予以充分的重视。
第四章机械能和第七章动量也是力学的重点。
功和能是物理学中最重要的概念,它们虽然是由力学引入的,但却贯穿在整个物理学中。
动量和动量定理是物理学的重要内容,不论是宏观物体还是微观粒子的运动,动量守恒定律都是适用的。
过去的中学教材对这一部分内容只作为牛顿第二定律和第三定律的推论加以一般的介绍,显然是不够的,因此现行教材把"动量"作为单独的一章。
第五章机械振动和机械波也可以看作是运动定律的应用。
不过从运动形式来看,振动和波比前面各章的内容要复杂一些,它已超出了质点力学的范围,实际上研究的是连续介质中的过程。
这里,主要对简谐振动作了定量的研究,对波的传播只作一般的讨论;它需要以运动定律、圆周运动、运动图像、能量等知识为基础。
这一章也是以后学习交流电、电磁振荡、电磁波以及物理光学的基础。
第六章圆周运动和万有引力,可以看作是运动定律在某些特定的曲线运动中的应用从上述教材的安排来看,高中力学教材各章之间的联系是比较密切的。
初、高中力学教材的安排,注意了分工和联系。
象比重、压强、流体静力学和简单机械,初中讲过了,高中就不再重复;象运动和力、功和能在初中只要求初步了解,到高中再进一步扩充、深化;象滑动摩擦系数,初中讲了,高中则作必要的复习。
4.2高中力学教材及教学特点高中力学在整个中学物理教学中是比较困难的部分。
在即时速度、加速度、功和能、运动定律、物体的受力分析、向心力和向心加速度以及波动等问题的教学中,往往会发现学生普遍感到困难。
这是由教材本身的特点和学生的实际情况所决定的。
下面我们对高中力学教材和教学的特点作一概略的分析。
4.2.1力学教材的概括性、系统性强,体系严密。
在高中教材里,对力学的最基本的概念和规律,差不多都进行了定量的研究。
也就是说,高中力学教材已经初步组成了一个相当严格的推理系统。
高中力学教材的这个特点,要求培养学生具备相当的抽象思维和逻辑推理能力。
对刚进入高中的学生来说,这种能力还不可能得到足够的训练。
他们学习力学一开始遇到象即时速度、加速度等概念时,觉得抽象难懂,根源就在于此。