高中物理解题方法论文

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高考物理解题论文

高考物理解题论文

关于高考物理的解题分析【摘要】高中物理是理科中学生普遍认为比较困难的的学科,他考察了学生的分析问题解决问题的能力,还有学生的严谨的逻辑思维能力空间想象能力等。

针对物理的特殊性他具有三个阶段的解题过程,高考解题也是考察了学生这三个阶段的能力。

因此教师应注重培养学生各个阶段的综合技巧,打好基础,多做练习。

【关键词】物理解题分解组合输出编辑定理【中图分类号】 g422 【文献标识码】 a 【文章编号】 1006-5962(2012)10(a)-0136-011 物理解题过程分析解物理题是一种复杂的过程,首先要逐句的读懂题目,分析每一句话所给的信息。

题目中大致有两部分内容:第一是给出条件,给出数据;第二往往在题目的后半部分,提出要解决的问题。

往往一道题中不仅仅要解决一个问题,我们在看到最后的时候要把目标问题提炼出来。

依据问题在大脑中搜索相关知识,找到解答问题的相关公式,列出公式中题目给出的量和未知的量,再找这些未知量相关的公式,用已知量表达出未知量,依次下去,直到所有量都成为可求得的,最后问题就解决了。

物理解题在心里实际是分三个阶段的。

第一阶段是心里搜索阶段,当看到一个题目之后,内心就开始搜索与之相关的物理中学到的知识,比如,他是属于物体运动的部分,能量守恒的部分,万有引力的部分,电场磁场的部分等等。

还有可能是以前做过的相似的习题,看到的例题。

甚至是大脑中出现了课本中对应的某一段的知识,定理。

第二阶段是分析再创造的阶段,这是解题中十分重要的阶段,它包括采纳、排除、分解、分析、组合、迁移、筛选、改造、衔接等操作。

具体来说,是将前一阶段所搜索的知识,找出其中要用到的部分,按解题思路过程排序,其中这些知识可能需要分解,排好序之后再进行组合,改造,衔接,这也是一个再创造的过程。

通过这些步骤使问题空间逐步确定,逐步明朗,形成策略。

第三个阶段就是输出阶段了,经过了第二阶段的思考加工,题目的解题思路已经有了,也可以说这道题就会做了,但是题目会做只停留在脑子里也是没用的,必须用大家都看到懂的语言写出来。

高中物理复合场解题模型论文

高中物理复合场解题模型论文

高中物理复合场解题模型论文摘要:科学技术的飞速发展以基本物理原理为理论依据,复合场物理模型在社会生产中的应用极为常见,譬如常见的粒子选择器、回旋加速器、质谱仪以及电磁流量计等都采用了复合场的物理规律。

实际解题中常见的类型有粒子选择器原理以及回旋加速器的考察,粒子选择器的基本原理是根据入射进入复合场带电粒子的速度大小,决定了所受电场力和洛伦兹力相对大小的比例,进而产生不同方向的运动轨迹,达到选择粒子的目的,其他几种应用器件的工作原理基本类似,其根本是对复合场中电场力、洛伦兹力以及重力的合理分析,也是正确解题的先决条件。

一.高中物理复合场基本元素分析1.1平衡元素人类对事物规律的探究以挖掘特殊信息为切入点,高中物理解题也不例外,复合场问题的求解涉及到整合物理内容的核心元素,在该类问题的探究中寻找平衡条件无疑成为求解问题的先决条件,因此力学平衡条件是复合场问题中的首要元素,复杂问题的求解必须通过简单的平衡条件开始,尤其在带电粒子复合场运动模型中,寻找多种力共同作用时的平衡条件成为解题的核心纽带。

1.2电场元素复合场问题求解中构成上述平衡条件的基本单元之一为电场力的作用,从整个物理学内容来看,电场力特性是电学知识通过力学规律在现实生活中的客观体现,解决电学知识离不开力学规律的基础支撑,同时电学知识也使得力学体系更加完善。

复合场中电学基本元素中用到的基本公式为大家所熟知的电场力公式:F电=qE。

高中阶段接触的电场大多属于匀强电场,亦即解题中可以将F电视为恒力进行求解,此外,带电粒子在运动过程中所受电场力的方向和其电负性相关,也是决定正确求解的关键因素。

1.3磁场元素在高中物理中复合场问题求解中,洛伦兹力与电场力同等重要,也是整个高中物理的核心内容。

洛伦兹力表述了磁场对处于其中的带电粒子的作用,其效果通过运动轨迹体现出来。

洛伦兹力从形式上表示为:F电=qvBsinɑ,显然其大小与电荷量、运动速度以及磁场强度相关。

高中物理教学论文 巧用“质心”概念解决中学物理问题

高中物理教学论文 巧用“质心”概念解决中学物理问题
图1
用心
爱心
专心
1
二、优化解题方法 例 2、如图 2 所示,光滑的木板AB水平放置,左端用一铰链固定在墙上,右 端用一轻绳悬挂在天花板上.板上静放着木块m 1 和m 2 ,m 1 和m 2 之间用轻质弹簧相 连接,并用细线拉着,使弹簧处于被压缩状态.现剪断细线,m 1 和m 2 在弹簧的作 用下在板上来回振动,试问细线OB的拉力将如何变化?
O
m1 m2
A
图2
B
解析:思路 1,用动量守恒定律解释:设开始时m 1 与m 2 对于转轴B 的力矩为
M 1 m1 gl1 m2 gl 2 ,
剪断细线后力矩为 M 2 m1 g (l1 x1 ) m2 g (l 2 x 2 ) , 又由动量守恒定律得, m1v1 m2 v 2 0 ,则有 m1 x1 m2 x 2 0 所以 M 2 m1 g (l1 x1 ) m 2 g (l 2 x 2 ) m1 gl1 m2 gl 2 即,力矩 M 1 M 2 , 因此细线 OB 的拉力不会变化。
O
A B 分析:由机械能守恒定律易判断 BD 正 确,但是对于 C 选项,则不易直接判断,可 以用质心概念来解题,AB 两球的质心位于 C 点,则原图可以等效为一个摆,摆 球处于 C 点,如图 5 所示。质心摆到左侧与 C 点等高位置时,B 球到达位置应 高于 A 球开始运动的高度则 C 项正确。
如果不借用质心概念,用机械能守恒定律来研究 A、B 的运动过程,则过程 复杂且需要较高的数学运算能力才能判断 C 项正确。
思路 2, m 1 和m 2 组成的系统满足动量守恒的条件, 即水平方向质点系所受外 来之和为零,且系统原来处于静止状态,即质心速度为零,虽然后来m 1 和m 2 都来 回振动,但质心始终静止末动.这就相当于木板上放着一个质量为(m 1 + m 2 )、位 置始终不变的物体.所以细线OB的拉力也不会变化。 (使一个繁杂的问题变得简单明了。 ) 例 3、如图 3 所示,台秤上放有一个装有水的杯 子,通过固定在台秤上的支架用细线悬挂一个小球, 球全部浸没在水中,平衡时台秤的读数为某一数值, 今剪断细线,在球下落但还没有达到杯底的过程中, 不计水的阻力,则台秤的读数将( ) A、变大 B、变小 C、不变 D、无法判断

高一物理学习方法论文

高一物理学习方法论文

高一物理学习方法浅析(绛县实验中学山西运城044000)刚刚步入高一的学生又开始了新一轮的学习与生活。

对于高一同学,开始学高中物理时,感觉同初中物理大不一样,好象高中物理同初中物理间有一道鸿沟。

那么怎样才能跨越鸿沟,学好高中物理呢?一、做好初、高中物理的衔接高中物理难学,难就难在初中与高中衔接中出现的”台阶”。

这个台阶存在于物理教材内容、教学方法和学生的学习能力、思维方法与心理特点上。

初中物理学习的物理现象和物理过程,大多是”看得见,摸得着”,而且常常与日常生活现象有着密切的联系。

学生在学习过程中的思维活动,大多属于生动的自然现象和直观实验为依据的具体的形象思维,较少要求应用科学概念和原理进行逻辑思维等抽象思维方式。

初中物理练习题,要求学生解说物理现象的多,计算题一般直接用公式就能得出结果。

初中物理研究的问题相对独立,高中物理则有一个知识体系,分析问题时不仅要从实验出发,有时还要从建立物理模型出发,要从多方面、多层次来探究问题。

在物理学习过程中抽象思维多于形象思维,动态思维多于静态思维,需要学生掌握归纳理,类比推理和演绎推理方法,特别要具有科学想象能力。

1.注意新旧知识的同化与顺应同化是把新学习的物理概念和物理规律整合到原有认知结构的模式之中,认知结构得到丰富和扩展。

顺应是认知结构的更新或重建,新学习的物理概念和规律已不能为原有认知结构的模式所容纳,需要改变原有模工或另建新模式。

教师在教学过程中,帮助学生以旧知识同化新知识,使学生掌握新知识,顺利达到知识的迁移。

高中教师应了解学生在初中已掌握了哪些知识,并认真分析学生已有的知识。

把高中教材研究的问题与初中教材研究的问题在文字表述、研究方法、思维特点等方面进行对比,明确新旧知识之间的联系与差异。

选择恰当的教学方法,使学顺利地利用旧知识来同化新知识,就降低了高物理学习的台阶。

例如:初中物理中描述物体运动状态的物理量有速度(速率)、路程和时间;高中物理描述物体运动状态的物理量有速度、位移、时间、加速度等,其中速度位移和加速度除了有大小还有方向,是矢量。

怎样学好高中物理论文

怎样学好高中物理论文

怎样学好高中物理高中物理“难学”,不仅学生常常这样说,老师们也有此同感。

高中物理真的“难学”吗?不难学!不难学’又如何才能学好高中物理呢?一、调整学习心态,端正学习态度学生觉得物理“难学”。

并不是先天不足,相反有的“天资聪慧”,他们之所以觉得“难学”,是因为在上高中前他们就曾听“过来人”说过:“高中物理是所有学科中最难的”;又在上高中后他们切身感受,确是如此,于是在他们不成熟的心里无形中形成了一道障碍:物理难学!这样,学生就失去了学习物理的兴趣,也出现了“老师难教。

学生难学”的尴尬局面。

针对这种情况,老师们一定要做好学生的思想转变工作,消除学生的心理障碍,帮助学生调整好学习心态,让他们树立“物理好学、学好物理”的信心。

二、激发学习兴趣,调动积极性“兴趣是最好的老师”,学生的学习活动最易从兴趣出发。

教学中若不重视激发和培养学生的学习兴趣,学生便会失去学习的信心和动力,对概念、定理和重要定律似是而非、模棱两可,这就必然导致学生对物理感到头痛,学习情绪低落,成绩自然无法提高。

实际教学中,教师应利用形象直观的实验现象激发学生学习的兴趣;利用常见的生活现象诱发思维、活跃情绪;还可通过讲述物理学的故事、科学趣闻等调动学生的积极性、主动性。

三、培养坚强意志,养成良好习惯坚强的意志是取得优异成绩的重要保证。

在教学活动中,教师应教育学生保持一颗平常心态对待考试成绩,一两次的考试失败并不能说明什么,相反这次考试的失利说不定恰恰是为了迎取下次更好的成绩。

只有让学生树立百折不挠、不断进取的坚强意志,才能稳步地提高学习成绩。

良好的学习习惯对学好物理有很大的帮助。

教师帮助学生养成良好的学习习惯,除了要求学生课前预习,上课专心听讲、记好笔记,课后完成好作业、及时复习巩固之外,还要求学生每学完一节(章),能自己总结,会写复习提纲,找准相关知识点之间的关联。

四、培养“物理头脑”。

掌握解题技巧解答好物理习题,就要从平时开始培养“物理头脑”。

高中物理图象法解题应用[论文]

高中物理图象法解题应用[论文]

高中物理图象法解题的应用探讨摘要:本文针对现阶段高中物理习题教学环节既存的理念陈旧、模式固定、手段单一等一系列集中性的瓶颈问题,提出教师应适时、有效地在物理习题解析教学环节中引入丰富多元的图象法辅助解题的应用机制,进而营造协调多样、活跃高效的高中物理的课堂氛围,着重培养学生灵活发散的思考分析理念、牢固娴熟的探究操作技能以及扎实效率的实践操作水准,从而在充分实现图象法辅助解题这一方针策略实施推进的前提之下,进而稳步提升高中物理教学系统的整体质量与实际效用。

关键词:高中物理图象法解题更新探索策略创设高中物理教材知识点较为细碎,涉及面也相对广泛,单一纯粹的文字讲述、公式演算很难取得理想的预期教学目标,而图象法则由于其直观具体的图形勾勒、细致全面的步骤剖析以及深入鲜活的引导推理,不仅可以促使学生得以换一种思维角度进行同一物理现象规律的观察探究,而且可以有效激发学生的学习热情、培养学生观察推理意识、提升学生联系统筹的应用能力。

在进行图象法辅助解题的创设之前,教师需要进行整体备课,一方面要根据新课程改革大纲所规定的高中物理教学要求,适时适当增删物理教材的部分内容,划定题目解析的精准范围,重点将明显具备图形法辅助解题的知识点进行深入挖掘、灵活转换、归纳提炼;另一方面则要突出高中学生群体的阶段性特点,开动脑筋、合理灵活地将一些本阶段学生喜闻乐见的要素巧妙具体地进行转化,合理融入到图象法解题的一系列教学活动之中。

一、简洁图形勾勒,直观引导图形法辅助解题这一模式主要通过直观具体的图形勾勒作为解析对象,从而使得学生群体的逻辑思维得以更换另外一种角度。

这里我以下图四个图形作为参考对象,通过将物理原理规律形象化,全面展示物理变量之间的各自关系。

其中a为胡克定律,揭示弹簧弹力值和形变量之间的关系;b、c为牛顿第二定律,展示加速度、合外力以及质量三者之间的关系;d为匀变速直线运动规律,凸显速度与时间之间的变化关系。

(如图1)■■图1以上四个图象较为直观形象地反映了各自变量之间的变化关系,这就使得教材之上的文字表述迅速转换为一种具体细致的“动态”画面,教师则可以据此通过勾画、演算、讲解等一系列途径手段展开对于胡克定律、牛顿第二定律、直线运动规律等基本原理的概念阐述、要点点拨以及关键解析,不仅迅速激发了学生的学习探究欲望,而且也活跃了课堂整体氛围,而学生群体则以一种轻松愉悦的心情去接触物理、感悟物理、应用物理。

高中物理论文范文参考(精选3篇)

高中物理论文范文参考第1篇一、高中物理教学存在的问题首先,老师很多老师由于受到传统教育理念以及应试教育思想的影响,在教学中,仍旧崇尚题海战术。

很多老师为了让学生们更加熟悉的掌握公式以及定义,便会按照传统的教育理念给学生布置非常多的作业,让学生通过大量的习题掌握公式及定义。

其实,这样的教学方法不仅不能加深学生们对公式及定义的理解,同时还会让学生感到厌烦,发现学生们学习的积极性。

其次,高中物理教学方法单一无创新,在高中的课堂教学中,很多老师仍然采取灌输式的教学模式,主要是老师讲学生听,学生缺乏表现自我的机会,缺乏表现自我的空间,学生们的学习可以说是一种高度的模仿或者机械的记忆,对知识没有深刻的理解。

单一的教学模式无法调动学生们学习的积极性,学生们在物理课堂上缺乏激情,不利于物理的学习。

最后,老师忽略实验教学。

物理是一门包含大量实验的学科,然而很多老师为了节省时间,很少做物理实验。

物理课本上的实验,老师通常是用语言苍白的叙述,对重点现象以及实验步骤让学生们做笔记然后进行背诵。

在这种教学形势下,学生们只是死记硬背,对知识并不理解。

学生无法直观的通过实验发现现象,物理知识的理解不深刻,物理课堂教学枯燥乏味,学习效率不高。

二、提升高中物理课堂教学效率的方法1.培养学生学好物理的信心和兴趣。

“兴趣是最好的老师”,学生们所有的学习活动基本上是从兴趣出发,如果老师不注重激发和培养学生们的学习物理的兴趣,学生很容易失去学习的信心和动力,对物理相关的概念、定理和一些非常重要定律掌握的不到位,模棱两可,这就非常容易导致学生做不好题,对物理的学习感到困难,学习们学习的情绪不高,成绩很难提高。

老师不仅要充分发挥自己主导的作用,同时还要体现出学生们的主体地位。

老师要改变灌输式的教学方式,而是要根据物理教学目的,通过设置具有针对性的环节,发散学生们的思维。

在课堂教学中,老师鼓励学生勇于提问,努力发表自己的见解,能够主动的参与课堂的讨论。

高中物理学习方法论文

浅议高中物理学习方法摘要;高中物理学习不同于其它学科,学习物理应该懂得知识和能力是不可宰割的,个别说,高测验题对知识和能力的考核是联合起来进行的。

关键词:高中物理学习方法概念人们通常认为,学习只要刻苦努力,就一定能取得好成绩。

其实不然,在过去有不少同学,学习上也很努力,但每次考试成绩总是不理想,究其原因往往是由于学习方法不当造成的。

实际上学习成功与否是由许多因素决定的。

爱因斯坦说过,成功是艰苦的劳动加上正确的学习方法,再加上少说空话。

可见正确的学习方法是学习取得成功的重要因素。

同样要想学好物理也需要正确的学习方法。

现就怎样学习物理谈以下几点:一、关于物理概念和物理规律的学习方法(一)物理概念的学习方法在中学物理的知识体系中,物理概念是其中最基本的元素。

它反映了物理事实中最本质的东西,是客观事物的物理本质属性在人们头脑中的反映。

物理概念又是帮助我们认识和掌握物理规律的基础,是学好物理的第一步。

对物理概念的理解应弄清如下问题:1.为什么要引入这个概念?它是怎样引入的?2.这个概念的物理含义是什么?3.对于定量概念(即物理量)它是怎样定义的。

定义式如何?定义式中各量的意义,它们之间的关系,单位如何?这个物理量是矢量还是标量?4.这个物理量的大小与哪些量有关?是什么关系?与哪些量无关,为什么无关?如何测量其大小?5.这个概念与一些相关的概念有何区别和联系?在理解概念的定义时,还要注意以下几个方面:一是知道定义是怎样来的,为什么要这样定义。

二是理解概念的定义必须要确切,要突出定义的科学性和逻辑性,对定义中的关键性词句要“咬文嚼字”地弄清楚,避免哪些不十分确切的或错误说法。

三是理解概念的定义要明确概念定义的局限性,概念的定义与概念的本质并不是一回事。

概念的本质是事物所固有的,而概念的定义则是根据新旧概念的内在联系和事物的特点来反映新概念的本质,定义仅仅是反映了本质,而不是决定本质。

四是理解概念的定义要注重概念之间的区别与联系。

高一物理小论文范文(推荐6篇)

高一物理小论文范文(推荐6篇)题目:高中物理教学新模式一、中美两国物理教学比较中国目前的高中物理教学比较死板,教师照本宣科,学生盲目做题,没有构成一个有效的人才培养机制。

美国俄亥俄州立大学对中美两国的高中生做了一项科学潜力测试,测试结果显示,中国高中生的科学常识掌握的比美国同龄人好,但科学推理潜力却相反。

美国的教育能够说是世界上最先进的,每年很多国家的高材生都会选取去美国留学。

加上美国的大学在世界上的排行也很靠前,TOP100的学校里美国就有50多所。

每年美国政府都会给美国高校拨款20%到50%左右。

美国私人校友还向学校捐款,这就使得美国的大学具有充足的资金开展教育和购买先进的实验设备。

尤其美国的物理教学是世界上首屈一指的,没有那个国家能够比,美国有众多的物理学家,其中有爱因斯坦、霍金、奥本海默等。

他们之所以能够在美国而不是别国,是因为美国的制度开放,他们愿意花钱聘请这些学术界泰斗。

中国思想观念落后,教育资源短缺,人才流失严重。

在大学教育中,很多教师不为教育学生而是忙着挣钱做项目,学生称呼教师也从导师改为了_oss,这是我们管理上的不合理。

应对这一状况,政府就应鼓励学校师生做基础性的研究,国家也就应用强大的物力保障来支撑教师和学生的生活,让他们无后顾之忧,大胆搞研究。

与此同时,学生也不要过分关注眼前利益,要眼界长远,把兴趣爱好放在第一位,认认真真做学问,远离政治纷争。

二、教学新模式我国的教学模式属于灌输式的,美国的教学模式属于课堂上讨论演讲,课下研究式的。

如果我们的学习只会生搬硬套,没有跳跃思维,就不会有自我的创新。

永远模仿别人是不对的,就应开展自我的基础研究。

比如,每年国家在教育上的'投资少之又少,但日本在教育上的投资能够占到本国GDP10%以上,美国占到15%左右,欧盟在教育上的投资也在14%左右。

只有在教育上投资,我国的科教实力才会赶上去。

因此,国家要合理分配教育投资,使想做研究、能做研究的人确实能够使用到充裕的资金,这是建立教学新模式的前提。

如何解决高中物理难学问题论文

浅谈如何解决高中物理难学的问题【摘要】对高中生来说,物理可能是大部分理科同学感到难学的科目,因为在日常生活中的很多经验都与物理规律有关,但这些关联又往往是矛盾的,这就导致学习者感到难学。

针对高中学生怕学物理的特点,本文从教学过程中如何培养学生分析和解决物理问题出发,认识培养这种能力的几个特点,再分析在教学过程中应该采取的教学策略,从而使学生学会学习物理,使学生提高物理学习的效率。

【关键词】高中物理学习问题教学策略进入高中,学生普遍感觉物理难学。

这主要是由物理学自身的特点决定的。

因为物理这门课对形象思维和抽象思维的要求都很高。

进入高中后,由于定义、概念、规律、公式多,叙述多,进度快,方法灵活,题型花样多,如果仍靠初中那种以机械记忆为主的学习方法,显然是不行的。

而且有时候,即使背会了定义、公式,因不解其意,不注意适用条件,便往往乱代公式,乱用数据,而对众多的题型变化,更是束手无策,望而生畏,失去了信心。

但只要我们勤动脑多思考,一定会让学生在较短的时间内适应高中阶段物理的学习,找出适合自己的学习方法。

如何才能解决高中物理难学的问题,使学生尽快入门,做为教者我认为应该从以下几方面入手。

首先,转变物理教学理念。

教学理念是教学行为的理论支点。

新课程背景下,物理教师应该经常反思自己或他人的教学行为,及时更新教学理念。

新的教学理念认为,课程是教师、学生、教材、环境四个因素的整合。

教学是一种对话、一种沟通、一种合作共建,而这样的教学所蕴涵的课堂文化,有着鲜明的和谐、民主、平等特色。

那么,在教学中如何体现新的教学理念呢?即在教与学的交互活动中,要不断培养学生自主学习、探究学习和合作学习的习惯,提高他们独立思考、创新思维的能力。

要转变教学理念,历史与社会教师应加强对历史与社会教学理论的研习,如《物理教学》、《中学物理教学参考》杂志开辟的一些栏目的讨论文章对更新教学理念就有许多帮助。

第二、激发和提高学生学习兴趣。

物理学研究的是关于日常生活中的一些现象,学生面对着多种多样、千变万化的自然现象,从幼年起,就怀有好奇心和神秘感,觉得一个个物理现象是一个个的谜,总想把它们解开。

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浅谈高中物理解题方法
【摘要】高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【中图分类号】g633
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。

下面笔者结合自己多年的教学实践介绍几种在高中物理中常用的处理问题的方法:
一、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、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1.如图1所示电路,r1为定值电阻,r2为可变电阻,e为电源电动势,r为电源内阻。

则当r2的阻值为多少时,r2消耗的功率最大?
解析:电源内阻恒定不变时,电源的输出功率随外电阻的变化不是单调的,存在极值:当外电阻等于内阻时,电源的输出功率最大。

在讨论r2的功率时,由于r2不是整个外阻,因此不能直接套用上述结论。

但如果把电源与r1的串联等效成一个新电源,r2就是这个等效电源的外电阻,而等效电源的内阻为r1+r,如图2。

很显然,当r2的阻值等于等效电源的内阻r1+r时,r2消耗的功率即等效电源的输出功率将达到最大。

由此可知,等效法是在效果相同的条件下,将复杂的状态或运动过程合理地转化成简单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。

二、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2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2: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3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(其中n为正整数)。

图3
【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t 应满足条件u0sin2πft1=0,即2πft1=n1π,其中n 是自然数。

同样,进入第二个电容器的时刻t 应满足条件u0sin2πft2=0,即2πft2=n2π。

其中n 是自然数。

所以,当t2-t1= ,即时,电子束不发生偏转,其中n是正整数。

又因为
所以
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。

三、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3:一质量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/s2)?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v2=2gh∴v= =20m/s,方向竖直向下。

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:t=0.01s时,
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,,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。

四、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:
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。

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,1999
年。

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