章小萍 顾爱芬

(江苏省宜兴第一中学，江苏 宜兴 214200)

“匀变速直线运动”教学方法探讨

章小萍 顾爱芬

(江苏省宜兴第一中学，江苏 宜兴 214200)

本文结合高中物理的特点和笔者自身的教学实践，从公式的灵活选择、利用图像帮助分析物理过程、化繁为简的思想等方面，配套相应例题，阐述“匀变速直线运动”的教学方法。

匀变速直线运动；公式选择；图像分析；化繁为简

刚入高中的学生普遍觉得物理难学，原因就是高中物理与初中物理之间的“台阶”很大。这个台阶存在于教材内容、教学方法和学生的学习能力、思维方法与心理特点上。初中物理学习的现象和过程大多是“看得见，摸得着”，而且常常与日常生活现象有着密切的联系。所做的练习题，要求学生解说物理现象的多，即使是计算题一般直接用公式就能得出结果，所涉及的思维大多属于以生动现象和直观实验为基础的具体的形象思维[1]。高中物理学习的内容在深度和广度上比初中有了很大的提升，研究的物理现象比较复杂，与日常生活现象的联系也没有初中那么紧密,在分析物理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。高中物理要求应用科学概念和规律进行抽象的逻辑思维活动，在物理学习过程中，动态思维多于静态思维，需要学生掌握归纳推理、类比推理和演绎推理等方法，还需要具有科学想象能力[2]。

如何处理好初、高中物理教学的衔接，降低物理学习台阶？如何使学生尽快适应高中物理教学特点，渡过学习物理的难关？就成为我们高一物理教师的首要任务。本文结合高中物理的特点和笔者的教学实践，谈谈匀变速直线运动这一章的教学方法。

1 公式的灵活选择

初中物理注重定性分析和描述，高中物理则注重定量分析，强调解析，需要将各个物理量之间用公式连接起来，应用时牵涉到公式的变形、公式的转换、多个因素间的复杂推理。匀变速直线运动这一章有速度公式、位移公式、平均速度公式等，公式一大堆，学生在学习过程中常常只会死背公式，遇到具体题目却又无从下手，有的甚至乱套公式。这时就需要教师帮助分析、归纳出选择公式的依据，以便学生有章可循，笔者把相关公式归纳如图1所示。

图1

一个具体的运动过程共涉及初速度v0、末速度vt、位移x、时间t、加速度a五个物理量，每个基本公式涉及四个物理量，例如公式(1) 没有涉及位移x，公式(2) 没有涉及速度v，公式(3) 没有涉及加速度a，公式(4) 没有涉及时间t，理论上还可以推导出无v0的公式，但是由于一般情况下初速度已知，故在此没有列出。在应用过程中只需根据题意，列出已知量和所求量，认准没有涉及的第五个量去寻找对应的公式。

例1：一辆汽车做匀加速直线运动，经过路旁两棵相距50m的树共用时间5s，它经过第二棵树时的速度是15m/s，则它经过第一棵树时的速度是多大？

分析：已知位移x=50m，时间t=5s，末速度vt=15m/s，求初速度v0，没有涉及加速度a，故选择公式(3)解决最方便。

例2：做匀加速直线运动的物体，从零时刻起，第1秒内的平均速度是1.0m/s，前2s内的平均速度是1.2m/s，则物体的加速度多大？

分析：由公式(5)知0.5s末的瞬时速度即第一秒内的平均速度1m/s，第1s末的瞬时速度即前2s内的平均速度1.2m/s，故再用速度公式就能解得加速度大小。

例3：一物体带动纸带做匀加速直线运动，打点如图2所示，求物体的加速度和打C点时纸带的速度。

图2

分析：题目涉及连续相等时间，运用公式(5)和(6)便能迅速解决问题。

虽然以上例题都可以有多种解法，但教会学生清晰的思路，用最短的时间找到相应的公式解决问题是教学的重要工作。

2 利用图像帮助分析物理过程

初中物理教学大多是建立在形象思维基础上的，进入高中后，物理教学便从形象思维向抽象思维过渡。高中物理对生活现象进行加工，建构物理模型，通过逻辑推导、计算才能解决问题，因而物理过程的分析显得尤为重要。要了解物理事件的发生过程，分清在这个过程中哪些物理量不变，哪些物理量发生了变化。特别是针对两个以上的物理过程更应该分析清楚，若不清楚过程及物理量的变化，就容易出错。而图像法是一种分析问题的方法，它的最大特点是直观，对我们处理问题有很好的帮助。

例4：客车在公路上以18m/s的速度做匀速直线运动。因大雾，能见度很低，客车司机突然发现前方16m处有一货车以8m/s的速度做匀速直线运动。客车司机立即刹车减速，加速度大小为2m/s2。(1) 试判断两车会不会相撞？(2) 若会相撞，则相撞时客车位移多大？若不会相撞，则最近时相距多远？

分析：本题的关键之处是寻找会不会相撞的判断依据：两车速度相等时的最大位移差Δx与起始距离S0的关系。而学生最常见的错误解法是当客车速度减为零时比较两车的位移差与起始距离的关系。如果通过情景分析，让学生想象两车运动的过程，学生很难做到，如果配合v-t图像(如图3所示)，利用图像与t轴所围的面积表示位移来看最大位移差则一目了然，学生很快得出临界条件是两车速度相等。

图3

这样的情景配合图像的分析会让学生更完整、更深刻地理解运动过程，图像法不仅在分析追及问题中有独到之处，在竖直上抛运动、非匀变速直线等运动中也能显示出其无穷魅力，在教学中应引起高度重视并逐渐渗透。

3 化繁为简的思想

高中物理中的矢量概念和运算对高一学生来说是比较生疏和困难的，建立这个概念，掌握其运算需要一个过程。在匀变速直线运动应用中，教师除了教会学生正确处理矢量的方法，还应教一些灵活处理物理情景的方法，以便让过程变得更简单，学生学得更轻松。

3.1 逆向思维

例5：一小球以某一初速度沿光滑斜面匀减速上滑，到达顶端时速度恰好为零，历时3s，位移为9m，求其在最后1s内的位移大小。

3.2 “减”的思想

例6：雨滴从屋顶上自由下落，经0.2s的时间通过竖直方向上1.8m高的窗户，空气阻力不计，求窗户上沿距屋顶的高度。

总之，教学有法，教无定法，贵在使学生通过教师的点拨有所启发，教师在教学中要不断地探索和总结教学方法，以便让学生学得更轻松、愉悦！

[1] 陈仕云.浅谈高中物理教学与初中物理教学的衔接[J].科教论坛·理化研究，2011，(6).

[2] 利民春，周长春.刍议高中物理与初中物理中的科学探究[J].湖南中学物理，2010，(4).