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【摘 要】 习题教学,作为一种重要的教学方式,已经逐渐被我国高中物理教学所采用。它在培养学生的发散思维能力和逻辑思维能力两方面起到了重要的作用,有助于提高学生理论联系实际的意识,加深学生对所学知识的印象,巩固教学成果。在高中物理教学中引入解题方法的教学内容,可以使教师由单纯传授知识转向传授学习方法,使学生由被动接受知识转向主动获取知识,从而促进学生物理思维的完善和综合素质的提升。本文着重分析高中物理习题教学中常见的解题方法,来提高学生解答物理难题的能力。
【关键词】 高中物理;习题教学;解题方法
【中图分类号】G63.23 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2013)33-0-02
随着新课程的不断改革,在物理教学中,教师让学生用学到的知识来分析解决实际问题已成为教学的重点。较为新颖的就是利用所学的数学知识来解决物理问题,数学与物理二者之间有着密切的联系,因此在解答物理习题时将二者巧妙地融合就会得到诸多的解题方法。如果学生不能牢固掌握这些解题方法,在解决物理问题时就会遇到许多困难。所以,教师在进行物理教学的过程中,应该着重培养学生的解题能力,使学生掌握更多的解题方法。在高中物理教学中,常见的解题方法主要有下列几种。
一、等效代替法介绍
等效代替法对物理学概念的建立起到了重要的作用,像在高中物理教材中,学生学到平均速度就是一种等效思想,用平均速度来反映整个过程的运动效果非常正确;又如在学到弹性势能这课时,要求学生计算出弹力做功,经过分析在这一过程中弹力为变力,由F=kx得弹力的变化是均匀的,x在被弹簧拉伸时,弹力就可以用整个过程的平均力()
来表示,其做功W=.x=kx2以及交流电的有效值等。在解决实际的问题时几乎都用到了等效代替法,因此此种方法在解答物理习题时的应用较为普遍。对于等效代替法而言,它关联到物理的每一道习题,在进行物理实验时我们也应用其来进行电阻的测量。所以此种方法的掌握为提高学生解答物理习题的能力奠定了基础。
二、微元法介绍
微元处理法应用了数学微积分的原理,指的是将所研究的对象或者过程进行无数的分割,最后来进行解答。如在计算弹力做功时我们就可以应用此种方法来进行解答。主要的步骤是先将拉伸过程进行分割,每一段分别用△x1、△x2、△x3、...△xn,將每一段的受力都视为均衡受力,分别用F1、F2、F3、...、Fn,这时每段所做的功W就可以表示为F1△x1、F2△x2、F3△x3、...Fn△xn,这时将各段的做功加起来就是弹力做功,即W=F1△x1+F2△x2+F3△x3+...+Fn△xn,最后由F-x图象与公式F=kx得出弹力做功W=。
三、近视处理法介绍
近视处理法在物理习题中应用也较为广泛,当我们学习到地球表面附近的物体不考虑地球的自转时,在进行近视处理后就发现物体自身的重力与物体所受到地球的万有引力相等,用公式表示为,最后得出M=,进而得出天体质量。=mr与mg,这个公式也被称之为“天上人间”,在解决物理问题的过程中应用较为广泛,这个公式就是应用近视处理法最后算出的。
四、极值法介绍
在对物理量中事物的某一过程、状态进行描述时,由于其不断的受到外界或者自身变化的影响,在物理的一些条件与规律的限制下,这样在进行取值时发现多数都在一定的范围之内才可找到与物理实际问题相符合的地方,在对这些变量进行求值的过程中便会用到物理量的极值来进行求解。像学生在学习瞬时速度这一课时,对于瞬时速度来讲,它就是忽略了时间最后得出的瞬时速度。
(一)利用变量函数性质求极值
例如:电阻R1,R2是串联在一起的,总阻值为40Ω,那么二者并联时总电阻为( )
(A)10Ω
(B)在10Ω与20Ω之间
(C)小于等于10Ω
(D)20Ω
解析:因为两个电阻是串联的,总阻值为40Ω,则R1+R2=40Ω,那么当两个电阻并联时,
,,最后带入数值得+R1。
经过这一系列的分析之后可以看出,这是一个二次函数,其变量为R1,将其与y=ax2+bx比较后得出,因为a=-1/40<0,这时可以得出并联后的电阻具有最大值,将数值带入公式R1=-b/2a,最终得出数值为40Ω,并联后的电阻所取的最大值为Ω,
所以得出当电阻R1与R2并联后,其电阻的最大值为10Ω。由生活实际可得,电阻的取值不可能为负值,但是可以是零,所以正确的答案为C选项。
(二)利用函数判别式求极值
解:设二次函数y=ax2+bx+c,当a>0时,
y具有极小值,当x=-b/2a时,;
y=ax2+bx+c,当a<0时,
y具有极大值,当x=-b/2a时,
例如:如下图所示,滑动变阻器的阻值取值范围在0-R1Ω之间,定值电阻为R,其中R 解:设滑片P位于某个位置,电阻R的两段电压为U1V,这时电路中总电流I=U1/R,则此时计算变阻器两段的电压为(U-U1)V,变阻器所消耗的功率可由计算公式P=UI得出,
P=(U-U1)=。
由二次函数可得此时a=-1/R<0,
所以函数P具有最大值。
当U1=-b/2a=-时,此时最大值P=,带入数值化简得
由上述公式最终得出,当滑动变阻器与定值电阻二者串联时,滑动变阻器滑片移动过程中,变阻器所消耗的功率变化特点是:由滑动变阻器所接入的电路阻值由0Ω开始增加,当R1的阻值小于总电阻R的阻值时,变阻器所消耗的功率一直增加,当二者阻值相等时,功率逐渐由小变大,并且R1所接入电路的阻值与总电阻R相等,当R1的阻值大于电阻R时,功率变化的规律是从小变大,在从大变小,此时在R1与R阻值相等时取得最大值。
五、总结
高中物理习题教学中常见的解题方法多种多样,远不止上述几种解题方法。学生应该在学习解题方法的过程中做到举一反三,进而研究出类型题的解题方法。这样不仅增添了学生学习物理的兴趣,也提高了教师的教学质量,丰富了学生的物理知识,在以后的习题课上学生就会积极的配合老师,进而学到更多的解题技巧,增加了物理信息量,扩大了物理知识面,提高了学生的物理思维能力、分析能力与解题能力,增强了物理习题课的有效性。
参考文献
[1]杨丽梅.浅谈高中物理习题教学[J].学周刊,2012,06(25).
[2]姜巍.高中物理习题教学[J].中国教育技术装备,2010,05(05).
[3]甘丽霞.浅谈高中物理习题教学[J].科教文汇(下旬刊),2010,04(30).
【关键词】 高中物理;习题教学;解题方法
【中图分类号】G63.23 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2013)33-0-02
随着新课程的不断改革,在物理教学中,教师让学生用学到的知识来分析解决实际问题已成为教学的重点。较为新颖的就是利用所学的数学知识来解决物理问题,数学与物理二者之间有着密切的联系,因此在解答物理习题时将二者巧妙地融合就会得到诸多的解题方法。如果学生不能牢固掌握这些解题方法,在解决物理问题时就会遇到许多困难。所以,教师在进行物理教学的过程中,应该着重培养学生的解题能力,使学生掌握更多的解题方法。在高中物理教学中,常见的解题方法主要有下列几种。
一、等效代替法介绍
等效代替法对物理学概念的建立起到了重要的作用,像在高中物理教材中,学生学到平均速度就是一种等效思想,用平均速度来反映整个过程的运动效果非常正确;又如在学到弹性势能这课时,要求学生计算出弹力做功,经过分析在这一过程中弹力为变力,由F=kx得弹力的变化是均匀的,x在被弹簧拉伸时,弹力就可以用整个过程的平均力()
来表示,其做功W=.x=kx2以及交流电的有效值等。在解决实际的问题时几乎都用到了等效代替法,因此此种方法在解答物理习题时的应用较为普遍。对于等效代替法而言,它关联到物理的每一道习题,在进行物理实验时我们也应用其来进行电阻的测量。所以此种方法的掌握为提高学生解答物理习题的能力奠定了基础。
二、微元法介绍
微元处理法应用了数学微积分的原理,指的是将所研究的对象或者过程进行无数的分割,最后来进行解答。如在计算弹力做功时我们就可以应用此种方法来进行解答。主要的步骤是先将拉伸过程进行分割,每一段分别用△x1、△x2、△x3、...△xn,將每一段的受力都视为均衡受力,分别用F1、F2、F3、...、Fn,这时每段所做的功W就可以表示为F1△x1、F2△x2、F3△x3、...Fn△xn,这时将各段的做功加起来就是弹力做功,即W=F1△x1+F2△x2+F3△x3+...+Fn△xn,最后由F-x图象与公式F=kx得出弹力做功W=。
三、近视处理法介绍
近视处理法在物理习题中应用也较为广泛,当我们学习到地球表面附近的物体不考虑地球的自转时,在进行近视处理后就发现物体自身的重力与物体所受到地球的万有引力相等,用公式表示为,最后得出M=,进而得出天体质量。=mr与mg,这个公式也被称之为“天上人间”,在解决物理问题的过程中应用较为广泛,这个公式就是应用近视处理法最后算出的。
四、极值法介绍
在对物理量中事物的某一过程、状态进行描述时,由于其不断的受到外界或者自身变化的影响,在物理的一些条件与规律的限制下,这样在进行取值时发现多数都在一定的范围之内才可找到与物理实际问题相符合的地方,在对这些变量进行求值的过程中便会用到物理量的极值来进行求解。像学生在学习瞬时速度这一课时,对于瞬时速度来讲,它就是忽略了时间最后得出的瞬时速度。
(一)利用变量函数性质求极值
例如:电阻R1,R2是串联在一起的,总阻值为40Ω,那么二者并联时总电阻为( )
(A)10Ω
(B)在10Ω与20Ω之间
(C)小于等于10Ω
(D)20Ω
解析:因为两个电阻是串联的,总阻值为40Ω,则R1+R2=40Ω,那么当两个电阻并联时,
,,最后带入数值得+R1。
经过这一系列的分析之后可以看出,这是一个二次函数,其变量为R1,将其与y=ax2+bx比较后得出,因为a=-1/40<0,这时可以得出并联后的电阻具有最大值,将数值带入公式R1=-b/2a,最终得出数值为40Ω,并联后的电阻所取的最大值为Ω,
所以得出当电阻R1与R2并联后,其电阻的最大值为10Ω。由生活实际可得,电阻的取值不可能为负值,但是可以是零,所以正确的答案为C选项。
(二)利用函数判别式求极值
解:设二次函数y=ax2+bx+c,当a>0时,
y具有极小值,当x=-b/2a时,;
y=ax2+bx+c,当a<0时,
y具有极大值,当x=-b/2a时,
例如:如下图所示,滑动变阻器的阻值取值范围在0-R1Ω之间,定值电阻为R,其中R
P=(U-U1)=。
由二次函数可得此时a=-1/R<0,
所以函数P具有最大值。
当U1=-b/2a=-时,此时最大值P=,带入数值化简得
由上述公式最终得出,当滑动变阻器与定值电阻二者串联时,滑动变阻器滑片移动过程中,变阻器所消耗的功率变化特点是:由滑动变阻器所接入的电路阻值由0Ω开始增加,当R1的阻值小于总电阻R的阻值时,变阻器所消耗的功率一直增加,当二者阻值相等时,功率逐渐由小变大,并且R1所接入电路的阻值与总电阻R相等,当R1的阻值大于电阻R时,功率变化的规律是从小变大,在从大变小,此时在R1与R阻值相等时取得最大值。
五、总结
高中物理习题教学中常见的解题方法多种多样,远不止上述几种解题方法。学生应该在学习解题方法的过程中做到举一反三,进而研究出类型题的解题方法。这样不仅增添了学生学习物理的兴趣,也提高了教师的教学质量,丰富了学生的物理知识,在以后的习题课上学生就会积极的配合老师,进而学到更多的解题技巧,增加了物理信息量,扩大了物理知识面,提高了学生的物理思维能力、分析能力与解题能力,增强了物理习题课的有效性。
参考文献
[1]杨丽梅.浅谈高中物理习题教学[J].学周刊,2012,06(25).
[2]姜巍.高中物理习题教学[J].中国教育技术装备,2010,05(05).
[3]甘丽霞.浅谈高中物理习题教学[J].科教文汇(下旬刊),2010,04(30).