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高中物理力学问题中对称性的应用研究

2020-09-10盛捷

高考·下 2020年4期
关键词:对称性力学高中物理

摘 要:在高中物理课程教学中,为能够使整体课程教学得到满意的效果,需要有效开展各个方面的教学,而力学问题就是其中比较重要的一个方面,也是高中物理课程中的重点内容。在目前高中物理力学问题的教学中,对称性的应用对于力学问题的解决十分有利,因而教师需要合理应用对称性开展教学,并且使学生掌握这一方法,帮助学生更好解决这类问题,实现其物理知识水平的提升,促使学生的更好发展。

关键词:高中物理;力学;对称性;应用

一直以来,在高中物理课程的教学中力学问题都是重点内容,在整个高中物理中都占据重要地位,因而对于力学知识进行有效教学也就十分重要。在高中物理力学知识的教学中,必要任务就是让学生能够解决力学问题,而力学问题有效解决需要对合理的方法进行应用,对称性就是其中比较有效的一种。本文针对高中物理力学问题中对称性的应用分析,以更好开展力学知识的教学,使学生更好解决力学问题。

一、对称性在高中物理力学问题中应用的作用

在高中物理课程教学中,力学部分一直以来都是整个物理课程教学中的重点,也是学生学习中的难点,由于这一方面的问题所涉及到的知识点比较多,并且很多问题都比较复杂,因而学生学习力学知识及解决力学问题方面往往都会感觉比较困难,此时也就需要对科学合理的方法进行应用。在当前高中物理中的力学问题解决方面,可以运用的方法比较多,并且不同的方法所具有的有点也有所不同,而对称性方法就是其中比较重要的一种。在高中物理中能够力学问题的解决方面,通过对称性方法的利用,可使比较复杂的一些问题简单展示出来,并且也能够使学生对物体的运动过程中更好理解,这样一来也就能够将力学问题更好解决。另外,在力学问题的解决过程中,对称性方法的应用能够改变解决力学问题的传统方法中单纯进行计算的方式,可利用特定的工具及图形展示出物体运动中的对称性,也就能够使学生更清楚的认识物理问题,从而利用图形及计算将物理力学问题较好解决,有利于帮助学生对物理知识灵活运用,实现学生物理知识水平的有效提升,满足这一部分知识的教学要求,实现学生的更理想发展。

二、高中物理力学问题中对称性方法的具体应用

2.1对称性方法在抛体运动问题中的应用

在高中物理的力学问题中,抛体运动问题属于十分重要的一种,并且也是学生比较容易出错的一种。就目前高中物理中的抛体运动而言,比较常见的包括两种类型,分别为竖直上抛运动与斜抛运动。其中,对于竖直上抛运动而言,相对比较简单,利用传统的计算方式也能够解决,具体而言就是将其分为两个过程,即物体向上运动的过程与物体下落的过程,但是这种方式比较耗费时间,需要大量计算,且很容易出现错误,而通过对称性方法的应用,可将运动的整个运动过程看作相互对称的两个部分,这样也就能够依据对称图形的解决方法找出相相对称的点,进行计算,从而将问题解决。而对于斜抛运动,其运动轨迹可以看作抛物线,以物体运动最高点作为抛物线顶线,可画出抛物线图形,从而可依据抛物线解决相关的问题,也就能够使问题的解决效率得以有效提升,进而使这一部分知识的教学能够得到满意的效果。

2.2对称性方法在碰撞运动问题中的应用

在高中物理的力学问题中,除抛体运动之外,碰撞运动问题也是其中比较重要的一个方面,这一问题所涉及到的知识点比较多,包括受力分析、能量守恒与动量守恒等方面的知识,因而很多学生在对这一方面问题的学习中很容易有感觉到困难。在以往解决这一类问题的过程中,需要学生对碰撞的整个过程进行逐步分析,相对比较繁琐,耗费的时间及精力都比较多。而通过对对称性方法的应用,可将物理碰撞的过程看作相互对称的图形,两个物体在相互碰撞的过程中存在很多相同之处,通过计算其中比较关键的一些点,也就能够分析出物体碰撞的整个过程,从而将有关的问题有效解决,提高这一类问题的解决效率,促使学生掌握这一类问题的解决方式及方法,最终得到满意的教学效果,实现教学最终目标。

2.3对称性方法在质量分布问题中的应用

在高中物理的力学问题的教学中,还有比较重要的一个部分就是质量分布方面的问题,这类问题所涉及到的主要重心位置的确定,对于这一类问题也能够利用对称性方法将其有效解决。这一方面的问题,主要包括两种类型,一种就是质量及形状均比较均匀的一些物体,这一类物体可将其作为轴对称图形将其解决,这种形状的物体的重心就是几何图形的中心。另外一种类型就是形状不均匀而质量分布比较均匀的一些物体,对于这类物体而言,其重心的确定,可利用割补结合的方法将其拼成轴对称图形,在此基础上進行重心的确定,也就能够很容易将重心找出,使这一类问题得以有效解决。

三、结语

在当前高中物理课程的教学中,对于教学质量的要求也不断提高,需要教师有效开展各个方面的教学,而力学问题的教学就是其中比较重要的一个方面,需要教师及学生对这一方面加强重视。在这一问题的教学中,为能够使力学问题得到有效解决,需要对有效的方法进行运用,而对称性方法就是比较有效的一种。因此,物理教师需要指导学生合理应用对称性方法解决力学问题,使力学问题的解决得到满意的效果,实现学生对物理知识的更好学习。

参考文献

[1]张宏光.高中物理力学问题中对称性的应用研究[J].课程教育研究,2019(42):206.

[2]赵炳睿.高中物理力学问题中对称性的应用研究[J].中国校外教育,2019(04):71+74.

[3]宋一鸣.探析“对称性”在高中物理力学问题中的效用[J].农家参谋,2017(16):67.

作者简介:盛捷,男,1979年9月,汉,江苏宜兴,本科,中学一级教师,研究方向:高中物理教学,

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