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新课改下的高中物理解题方法研究

2021-08-05张修江

数理化解题研究 2021年16期
关键词:隔离法木块加速度

张修江

(山东省泰安第二中学 271000)

高中物理课程标准明确指出高中物理学科核心素养内容包括物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任四个方面.高中物理教学中应紧紧围绕这四个方面进行教学内容的设计与规划,尤其做好解题方法的研究与讲解,提升学生物理解题能力的同时,顺利完成核心素养培养目标.

一、整体法与隔离法

整体法与隔离法是解答物理问题的常用方法.通过该方法的讲解能很好的培养学生的相互作用观,使其熟练的应用物理知识分析问题的同时,促进其物理观念的提升.教学中应为学生讲解整体法与隔离法的相关理论,使学生正确认识整体与局部之间的关系,尤其结合具体例题讲解,使学生真正的体会整体法与隔离法在解题中的应用,使其掌握相关的分析思路,为其灵活应用做好铺垫.

例1如图1所示,2019个质量均为m的小球通过完全相同的轻质弹簧(在弹性限度内)相连,在水平拉力F的作用下,一起沿光滑水平面以加速度a向右做匀加速运动,设1和2之间弹簧的弹力为F1~2,2和3间弹簧的弹力为F2~3,2018和2019间弹簧的弹力为F2018~2019,则下列结论正确的是( ).

图1

A.F1~2∶F2~3∶…∶F2018~2019=1∶2∶3∶…∶2018

B.从左到右每根弹簧长度之比为1∶2∶3∶…∶2018

C.突然撤去拉力F,撤去F瞬间,第2019个小球的加速度为F/m,其余每个球的加速度依然为a

D.如果1和2两个球间的弹簧从第1个球处脱落,那么脱落瞬间第1个小球的加速度为0,第2个小球的加速度为2a,其余小球加速度依然为a

二、等效法

等效法是解答物理问题的常用方法,包括物理量等效、物理过程等效、物理模型等效等.教学中注重等效法的讲解有助于培养学生的科学思维,使其在分析、推理时更加科学、严谨.为使学生掌握等效法精髓,应注重为其认真剖析各种等效情境,使学生明确各等效情境间的区别,把握运用等效法分析问题的一些细节.同时,围绕学生所学创设相关的问题情境,对学生进行专题训练,要求学生认真对待,在解题中冷静分析,使其在训练中深化理解,积累运用等效法解题的经验.

例2如图2所示,AC为四分之一圆弧,O为圆心,D为圆弧中点,A、D、C各有一垂直纸面的通电直导线,电流大小相等,方向垂直纸面向里,整个空间还存在一个大小为B的匀强磁场,O处的磁感应强度恰好为零,若将D处的电流反向,其他条件不变,则O处的磁感应强度大小为( ).

图2

三、函数法

物理与数学知识联系紧密,尤其一些物理问题可使用数学方法进行探究.高中物理教学中注重函数法的讲解,可在一定程度上提高学生的探究能力,促进学生科学探究素养的提升.教学中为学生讲解解答高中物理问题常用的函数,包括一次函数、二次函数、三角函数等.另外,课堂上创设相关的探究情境,鼓励学生运用函数法进行探究,使其感受到探究的成就感,更好的激发其探究热情.

例3一质量为小m的木块放在水平面上,使用一个大小为F的力拉着其在水平面上运动,F

运用函数法探究该题目时可通过假设进行切入,即,假设拉力F和水平方向成α角,对木块进行受力分析可得:

Fcosα-f=ma

Fsinα+N=mg

f=μN

将①②③联立得到

要想a的取值最大,只需cosα+μsinα的值最大.

由三角函数知识可得

则tanθ=μ,显然当cos(α-θ)=1,

即α=θ时,a的取值最大,即当拉力和水平面的夹角α=arctanμ时木块加速度有最大值

新课改下的高中物理教学工作应有所改变,应做好高中物理学科核心素养的学习与研究,结合自身教学经验以及高中物理学科特点,将核心素养培养工作融入到教学的各个环节中,尤其应融入到解题教学中,使学生既掌握相关的解题方法,核心素养又能得到很好的提升.

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