高中物理课程学习中渗透物理思想方法探究

2017-04-12 19:29山东寿光现代中学2015级25262700
数理化解题研究 2017年9期
关键词:带电体理想化点电荷

山东寿光现代中学2015级(25)班(262700)

张竞之●

高中物理课程学习中渗透物理思想方法探究

山东寿光现代中学2015级(25)班(262700)

张竞之●

《普通高中物理课程标准(实验)》中明确指出:“高中物理课程旨在进一步提高学生的科学素养,满足全体学生的终生发展需求.高中物理教学既要传授学生物理知识,更要注重培养学生的“物理思想方法”,提升科学素养.”因此,在高中物理课程学习中,物理思想方法无处不在,通过物理学习让学生接触物理知识,理解物理概念和物理规律,渗透着类比思想方法、比值定义思想方法、理想化思想方法.笔者作为一名高中学生,从学生学习物理的视角,对物理课程学习中渗透的物理思想方法进行案例阐述,论证物理思想方法渗透学习的有效性,帮助我们更好的学习物理.

物理概念;物理规律;思想方法

一、类比思想方法

类比思想方法是一种从特殊到特殊的推理学习思想方法,在高中物理比较学习基础上,结合两个或两类物理学习对象,在某方面相似或相同推出物理其他方面相似或相同的一种物理学习思想方法.

高中物理课程中《静电场》是一章包括物理概念和物理规律的学习内容,对于我们而言,电场是相对抽象难理解的,在学习过程中采用类比思想方法,可以更好的理解电场能的性质和力的性质,渗透类比物理思想方法,强化物理学习效果.

【类比点电荷与质点】静电场中“点电荷”是一个重要物理概念,在静电场一章学习内容中主要探讨学习点电荷在电场中的运动、点电荷的等势面、点电荷的电场线分布等,而“点电荷”则是某种情况下抽象出来的带电体,而我们很难理解的是“什么样的带电体可以看作是点电荷”,所以在学习中可以把“点电荷”和力学“质点”进行类比学习.在力学学习中,我们知道如果一个物体的大小、形状对问题的研究影响可以忽略不计或没有影响,那么就可以将该物体当做是一个具有质量大小、形状忽略不计的点.所以,当带电体自身线度比其到其他带电体距离小太多,在研究该带电体与其他带电体相互作用时,那么该带电体形状和电荷在带电体上的分布没有关系,那么可以将该带电体看作为一带电点,称之为点电荷,这样我们就可以很好的理解如何将带电体当做点电荷的条件.

二、比值定义思想方法

高中物理学习中,通过对两个或多个物理量的比值进行定义,延伸出一种新物理概念,新物理量则和定义式中的物理量没有关系.应用比值定义思想方法延伸出的物理量定义包括两种:第一,描述物体相互作用强弱、外在运动状态等,并不反映物体特有性质,属于物理中的作用量和状态量,如电势、感应电动势、功率、线速度、速度、电势差、角速度、加速度等;第二,描述物体自身固有属性,如电容、电阻、磁感应强度、电场强度.

【加速度概念学习】在我们的日常生活中,我们会说“走了多远”,是指路程,是速度随着时间的变化变得“越走越慢”或“越走越快”,就会思考“用什么样的物理量进行描述”?那么我们就可以说,当一个物体在做直线运动时,运动速度是变化着的,但速度变化快慢却不同,该如何随着时间变化比较速度的快慢呢?假如,蜻蜓飞行速度在0.7s内改变了8m/s,火箭发射速度在10s内改变了100m/s,可是将蜻蜓速度的改变量和火箭速度的改变量是没有可比性的,原因在于速度改变量的标准不同.蜻蜓速度变化需要时间是0.7s,火箭速度改变时间是10s,想要对二者速度改变量进行比较,需要选择一致的时间标准进行对比.采用什么样的时间标准比较呢?可以用速度变化量和速度变化所需时间比值进行比较,即在单位时间内物体速度的变化,也就是加速度,加速度的值越大说明物体速度改变越快,加速度的值越小说明物体速度改变越慢.

三、理想化思想方法

在高中物理学习中,渗透理想化思想方法是抓住主要因素,去掉次要因素对物理知识进行研究,将物理现象或物理过程看作是一种实际上不存在的、简单化的,得出物理研究结论是经得起学习实践考验的形式,我们通过对物理感性材料进行由表及里、去伪存真的思维加工,从事物表明现象深入事物内部,透过物理学习抽取物理本质,找到物理现象或物理过程中的内在联系,实现物理感性向物理理性的转变、上升.

【理想化的研究对象】 质点:在研究物体运动时,如果该物体的大小、形状对问题的研究影响可以忽略不计或没有影响,那么就可以将该物体当做是一个具有质量大小、形状忽略不计的点,在讨论物理问题时,将物体看作为一个有质量的点,用以替代该物体且具有质量的点即为质点.

单摆:如果忽略小球悬挂细线质量和长度微小变化,且小球的直径比线长要短得多,这样的装置即为单摆.

理想变压器:原线圈、副线圈电流产生磁场磁感线集中于铁芯,即忽略漏磁,忽略原线圈、副线圈电阻和变压器自身的能量损耗,是一种物理学上的理想情况.

【理想化的研究过程】在研究物体运动时,忽略物体所受能量损失和空气阻力,如自由落体运动、简谐振动、匀速直线运动、平抛运动等.

在高中物理课程学习中,我们渗透物理思想方法去思考,去学习,从物理思维的角度去学习物理,帮助我们更好的理解物理概念、物理规律,更好的掌握物理知识.笔者仅从自己学习的经验出发,总结出类比思想方法、比值定义思想方法和理想化思想方法,养成物理学习思维,好学物理,学好物理.

小作者能够结合自己物理学习经验,总结出以物理思想方法学习物理,并梳理出类比思想方法、比值定义思想方法和理想化思想方法,是值得广大学生积极学习的,帮助学生学好物理!

指导教师:李维峰

[1]高矿.物理教学中渗透物理思想的策略研究[J]. 湖南中学物理. 2011(02)

[2]郑墙.高中物理教学中渗透物理思想方法的案例研究[D]. 四川师范大学2015

G632

B

1008-0333(2017)09-0062-01

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