刘老师物理概念的建立与物理规律的总结.ppt

老师们 上午好 深化教学研究提升教学品质 为什么教物理 把物理知识尽可能多地传授给学生 以供他们今后一生的受用 知识本位 为什么教物理 把尽可能多的学生培养成为物理学家或物理工作者 学科本位 5 6 7 陕西汉中某中学的撕书场面 8 9 发生在身边的事儿摘自 物理教师 2007年第9期 去年国庆 我的第一届毕业生聚会 因我曾经是他们高中阶段的班主任 同时任教他们的物理课 故被他们邀请到场 大家非常开心 兴致勃勃 嘘寒问暖 他们都大学毕业三年了 有的高中毕业后就未曾谋面 一朝相聚 不免要回忆高中阶段的一些学习片段 一位医科大学毕业的学生顺手拿起桌上的一个苹果向空中抛去 然后用手接住 笑着对我说 老师 加速度多大 旁边一大帮同学笑嘻嘻地抢着回答 你是指抛上去还是落下来的过程 一个女孩 也是医科大学毕业的 上升加速度朝上 下降时加速度朝下 军事指挥院校的毕业生干脆利索地回答 上升过程中速度都没增加 哪有加速度 下降才有加速度吧 师范大学毕业的 不是学物理专业 最高点苹果都停下来了 肯定没有加速度 竟然是一个重点大学理工科毕业生的回答 老师 我忘得一干二净了 全还给你了 白学了 一个女孩 后来学文科了 为什么教物理 对于大多数学生来说 今天学习物理的目的 恐怕不是为了明天去进一步研究物理 而是有助于今后去正确面对 决策所遇到的大量的非物理问题 为他们一生的文明 健康 高质量的生活奠定基础 学生本位 教育的最高目标是为了使人们能够过一个实现自我和负责任的生活作准备 面向全体美国人的科学 为提高全体学生的科学素养而教 这也是我们应有的物理教学观 13 照片摘自华东师大张华教授的演示稿 14 美国科学课堂 只有无用的知识 才是最终有用的 普林斯顿高等研究院 庄子 无用之用 是为大用 科学研究的真正魅力在于它的非功利性 法拉第的工作的价值今天必然高于证券交易所全部股票的价值 在第一次世界大战期间 英国皇帝学会的主席汤普森提出了利用X射线对枪伤创口进行检查 用X射线挽救生命和肢体的价值无法计算 然而 X射线是在1895年偶然发现的 英 撒切尔 1988年在英国皇家学会的讲话 苏霍姆林斯基 学科知识应该处于教师知识结构中的一个角落 而不应在中心 更不应该是全部 诺贝尔奖获得者劳厄 教育无非是一切已学过的知识都遗忘掉的时候所剩下来的东西 李约瑟难题 为什么近代科学没有产生在中国 而是在十七世纪的西方 怀特海的答案 希腊的悲剧 罗马的法律和中世纪的信仰 正是这些基本的人文素养 融合并培养了实事求是的科学态度与理性精神 从而极大地推进了西方科学发展 科学与人文犹如鸟之两翼 车之两轮 不可割裂或偏废 英国学者斯诺在 两种文化 演讲中说 一个作家对热力学第二定律毫无所知 就等于一个科学家没读过莎士比亚的作品 各家谈教学 费恩曼谈物理教学 我想如果不是教学 我不会真正成功 如果你正在教一门课 你可以思考你已经很清楚的一些基本东西 有更好的方法去描述它们吗 是否存在与之相联系的新问题 你可以给它们以新的观念吗 学生的问题常常是新的研究和思考的源泉 他们常常会提出一些有意义的问题 所以我发现教课和接触学生使人生命不息 人们对费恩曼教学的评价 以相对论为例 即使是相对论的创始者爱因斯坦大师本人 对这个理论所创造出来的奇迹 这个理论的作用以及它的基本概念 也无法做出像费恩曼那样的解释 各家谈教学 王立群谈历史教学 历史上真实发生的 第一历史 是永远无法再现的 希望 还原 历史 就必须占有历史学家们记载的各不相同的 第二历史 然后才能讲出 第三历史 即主讲人心中理解的历史 如果讲的都是别人的观点 没有自己的认识 理解和观点 那是作为一个教师的耻辱 概念 原理 规律的教学研究知识教学的科学性问题 技能教学的规范性问题 科学过程的真实性问题 典型的科学思维方法问题 情感 态度 价值观教学的可信性和开放性问题 物理教学研究的主要方面 概念 原理 规律应用的教学研究索末菲对海森堡讲 要勤奋地去做练习 只有这样 你才会发现 哪些你理解了 哪些你还没有理解 杨振宁说 西南联大教学风气是非常认真的 我们那时所念的课 老师准备得很好 学生习题做得很多 物理概念 原理和规律是抽象的 习题是具体的 而抽象寓于具体之中 通过做习题 可以发现对于哪些概念 原理和规律 自己是真理解了 而哪些还没有理解 从而能更深入 更牢固地掌握知识 做 不等于 学 要在 做 中去 学 物理教学研究的主要方面 通过做习题 可以学会和培养理论联系实际的能力 从而能够对具体问题做出具体分析 然后找出解决问题的物理依据 并会运用适当的方法 如解析的 作图的 论证的或实验的方法去求解 这就培养了实验观察能力 逻辑思维能力 形象思维能力 数理计算和运用图象的能力 语言文字的表达能力等及其综合运用 在解题过程中 自觉地联系前辈科学家在科学问题面前是怎样思考和推理 怎样归纳和概括 就能逐渐学会和激发科学的思维方法和想象力 而这是一个人科学文化素质的核心 物理教学研究的主要方面 概念 原理和规律的教学是物理教学的根 物理教学的本 习题教学是物理教学的枝 物理教学的叶 无根本不能生长 无枝叶不能茂盛 结论 不做习题学不好物理 但仅靠做习题来学物理 学不到物理 物理概念的建立 物理概念的建立 物理概念是客观事物的物理共同属性和本质特征在人们头脑中的反映 是物理事物的抽象 如何使学生形成 理解和掌握物理概念 进而掌握规律 并使他们的认识能力在这个过程中得到发展 是中学物理教学中的核心问题 建立与定义物理概念在物理教学中具有重要的地位 一 建立与定义物理概念的方法 1 概念建立 所谓 概念建立 就是人们在自己活动的范围内直接接触了大量的同类事物 从经验出发 通过初级的辨别 抽象 分化 提出一些假设 又经过验证和概括等思维过程 获得了这一类事物或现象的共同特征 并且经过有经验的 成人 或 权威 的肯定与否定的回答来加以证实 从而建立与定义某些概念的一种方法 实例 弹性概念的建立 实例 摩擦力 实例 单摆 2 概念同化所谓 概念同化 就是人们利用头脑中已有的认知结构去联系新的知识 使新的知识在原有的认知结构的基础上获得心理意义 如果成功 便达到新的认知平衡 实现概念的同化 通俗地说 就是利用我们已经建立的概念 再建立新的概念 比如 在已经建立了 位移 和 时间 两个概念的基础上 利用 位移 与 时间 的比值建立 速度 这一新概念 这个过程中没有新的知识 这种定义物理概念的方法就叫做 概念同化 实例 速度 一 建立与定义物理概念的方法 3 概念顺应如果我们要研究的新知识 新概念 与原有的知识差别太大 或者不易直接建立起联系 进行迁移 必须修改原有的认知结构 或建立新的认知结构 从而达到新的认知平衡 也就是说 利用已经有的概念 不能直接定义我们研究的新概念 而必须另外先建立一些新的概念才可以定义我们的概念 这种方法叫做 概念顺应 一 建立与定义物理概念的方法 实例 压强 要定义 压强 这一新概念 需要用到 受力面积 和 压力 两个概念 在只知道 受力面积 不知道 压力 概念之前要建立 压强 概念是困难的 因为已有的知识无法和它联系起来 只有先建立 压力 这一概念 才能正确地建立压强的概念 建立 压力 概念之后 利用压力与受力面积的比值就可以定义压强概念 这种定义物理概念的方法就叫做 概念顺应 一 建立与定义物理概念的方法 3 概念顺应 二 具体定义概念的方法 具体定义概念的方法主要有 操作定义法 人为规定法 数学定义法 二 具体定义概念的方法 1 操作定义法所谓操作定义法 就是说当我们给一个物理量规定了一套测量程序 并给它规定一种标准单位 我们就说定义了该物理量 这里 标准单位可以任意选择但要求简单实用 尽量符合现代物理概念 而且固定不变 能制成模型 可以复制 例如 我们拿中国的 尺 我们规定的标准 沿着桌子的一边 量了3次 正好到头 我们就说桌子的长度是 3尺 长度的单位有了 操作程序也定了 长度的定义也就建立了 实例 温度 二 具体定义概念的方法 2 人为规定法人为规定法是人们在经验事实或观察实验的基础上 根据需要确定概念的一种方法 这种确定要符合实际 要能自洽于某一理论体系 同时要尽量简单 在可能的条件下还要照顾人们的习惯 例如利用词语定义的概念 诸如机械运动 参照物 入射角等实际都是人为规定的 实例 光的反射 二 具体定义概念的方法 3 数学定义法数学定义法有三种形式 数学推导法 比值定义法和多因子乘积定义法 1 数学推导法数学推导法是指根据已知的概念 规律 借助于数学推导而定义概念的方法 例如 动能就是这样引入的 应用此法定义的概念一般是确定的 没有任意性 但有时 远离经验事实 实例 发热功率 二 具体定义概念的方法 3 数学定义 2 比值定义法比值定义法是对研究对象进行了同中求异 异中求同的比较基础上 应用共同出现的关键物理量的比值来定义新的物理量的一种方法 例如 速度 密度 比热 电场强度 磁感应强度 电动势 电容等概念 各自的背景大相径庭 然而定义它们的方法却如出一辙 都是应用了比值定义法 实例 电阻 实例 压强 二 具体定义概念的方法 3 数学定义法 3 多因子乘积定义法多因子乘积定义法是应用两个或多个物理量的乘积来定义新的物理量的一种方法 例如 机械功 电功 磁通量等概念就是利用了多因子 物理量 乘积定义法来定义的 实例 磁通量 三 定义 种概念 的步骤 按照逻辑学的分类方法 种概念 也称 上位概念 它与 属概念 下位概念 相对 在具有从属关系的两个概念之间 外延较大的概念称为 种概念 外延较小的概念称为 属概念 例如 力为种概念 重力 弹力 摩擦力为属概念 种概念 定义的步骤是 搜集大量现象 归纳上述现象的共同点 用恰当的物理词语定义 利用种概念定义属概念 下面以 力 为例来说明 种概念 定义的具体步骤 人运动员牛拖拉机夯磁铁 推举拉耕砸吸引 车杠铃犁地地面铁图钉 手 按 1 搜集大量现象 三 定义 种概念 的步骤 三 定义 种概念 的步骤 2 归纳上述现象的共同点两个事物 一个动作 某事物 动作 在 某事物 上 第一行的事物中有 人 运动员 牛 拖拉机 夯 磁铁 手等 我们把它们统称为物体 第三行的事物也统称为物体 第二行是动作 推 举 拉 耕 砸 吸引 按等 统称为 作用 人运动员牛拖拉机夯磁铁 推举拉耕砸吸引 车杠铃犁地地面铁图钉 手 按 三 定义 种概念 的步骤 3 用恰当的物理词语定义 物体对物体的作用叫做力 概念的定义包括两个部分 被定义的概念 力 下定义的概念 物体对物体的作用 反映力的本质属性 实例 摩擦力 利用种概念定义属概念 垂直作用在物体表面上的 力 叫 压力 种差 种概念 属概念 定义属概念 4 利用种概念定义属概念 发生在两物体的接触面上 阻碍了相对滑动的 力 叫 滑动摩擦力 种差 种概念 属概念 四 物理概念的比值定义法 1 比值定义法的基础 比较法 比较法 是确定研究对象之间差异点和共同点的思维过程和方法 是抽象和概括的前提 所以是研究物理学常用的方法 2 比较的程序 1 首先进行 同中求异 异中求同 的比较 以上比较 也可反之进行 条件与结果交换 2 总结 比较 中 共同出现的关键物理量 3 明确比较的标准 而且要尽量简单 一个单位 最简单 首先进行 同中求异 4 根据数学知识可知 只要把上述4对关键物理量分别求比值 即可满足 中提出的要求 尽量简单 即 3 比值定义法符合简单性原则 只要把上述4对关键物理量分别求比值 就把比较的标准简化为 1个单位 了 x t是单位时间内通过的路程 亦可用t x 即通过单位路程所用的时间 但不符合人们习惯 4 比值的物理意义 具体情况具体分析 m V 物质常数 所以 对同一种物质可以说m与V成正比 但是 不能说 与M成正比 x t v 物体作匀速直线运动的速度 它反映了运动的快慢 在v相同的情况下 x与t成正比 但是 不能说v与x成正比 五 定义概念时应该注意的问题1 定义所用的词语不能造成逻辑循环 例如 在初中课本中 由于同学们知识水平的局限 对 质量 概念是这样定义的 物体所含物质的多少叫质量 所含物质的多少 不就是质量的大小吗 这样定义并没有把质量概念正确地表述出来 当然 在初中阶段只能暂时这样来定义 让学生对此有个了解也就可以了 2 不能用比喻来为概念下定义 我们知道恰当地运用比喻深入浅出地解释一些概念 可以帮助同学们认识一些难于理解的概念 但是 定义概念时却不能用比喻 否则容易造成概念的混乱 例如 以下定义电压概念就是不可取的 正如水压是形成水流的原因一样 电压是形成电流的原因 这样定义电压概念 并没有把电压概念正确表述出来 因为 原因 究竟是什么并没说清楚 这样很容易使同学们理解为电压是一种力 由于力的作用才使电荷流动起来 这显然是错误的 3 要考虑概念定义的合理性 例如 为了建立压强概念 教材中往往会列举大量的事实和现象 或者通过实验说明压力产生的效果不但跟压力的大小有关系 而且还跟承受这个压力的面积有关系 实验表明 压力一定时 承受面积越大压力的效果越不明显 承受面积一定时 压力越大 它的效果就越明显 我们可以把以上两种规定压力效果的方法用以下比值表示 压力的效果一承受压力的面积 压力 压力的效果一压力 承受压力的面积 显然两种方法都可以说明压力的效果 式表明单位压力作用于越大的面积上 比值越大 但是压力的效果越不明显 式表明 单位面积上承受的压力越大 比值越大 压力的效果越明显 显然 前者不太符合人们的习惯 后者比较顺应人们一般的习惯思路 所以最后就用 式作为压强的定义式 物理学中用比值定义的概念 如速度 密度 功率等都会遇到这个问题 虽然我们不能对每一个物理概念的演变过程都重复一遍 但是 只要我们明白了这种方法 对于这一类概念的理解就会更深刻一些 物理规律的总结 物理规律 包括物理原理 定律 定理 法则 公式等 反映了物理现象 物理过程在一定条件下必然发生 发展和变化的规律 它反映了物质运动变化的各个因素之间的本质联系 揭示了事物本质属性之间的内在联系 物理规律是中学物理基础知识中最重要的内容 也是物理知识结构体系的枢纽 因此 物理规律教学是中学物理教学的中心任务 我们必须在概念教学的基础上 切实抓好物理规律的教学 物理规律的教学 不仅要使学生全面地掌握物理规律的内容和结论 而且要通过物理规律教学 使学生尽可能地体验总结物理规律的过程 掌握研究物理的科学方法 进一步提高实验观察能力 科学思维的能力和运用规律分析问题 解决问题的能力 一 总结物理规律的基本方法 在中学物理中 总结物理规律的基本方法有五种 包括实验归纳法理想实验法逻辑推理法假说法图像法 一 总结物理规律的基本方法 1 实验归纳法所谓归纳法 是从一些特殊的事实中概括出一般性结论的思维方法 是从许多同类的个别事物中找出它们共同点的过程 在物理学中运用归纳法的基础主要是实验 由于实验不但能够重复进行 而且能够准确地反映事物各个部分之间或过程的不同阶段之间的相互联系 因此 实验归纳法是总结物理规律最基本的方法 实验归纳法是在对物理现象和过程进行大量的观察和实验的基础上 对取得的大量资料进行分析 综合 概括和归纳 从中找出有关物理量之间的内在联系 得出结论或建立假说 再通过观察和实验进一步验证规律的过程 一 总结物理规律的基本方法 运用实验归纳法时 常常借助于图像 即把实验所得的数据在坐标系中画点 连线 从分析图线中总结规律 由于条件所限 实际运用的经常是简单枚举归纳法 运用实验方法总结规律时 如果一开始就把所有的因素都考虑进去 势必造成实验的困难 所以人们经常采用单因子实验法 控制变量法 许多规律的得出运用了实验归纳法 如阿基米德定律 帕斯卡定律 欧姆定律 光的折射定律等 运用实验归纳法总结阿基米德定律 提出问题 通过实验和日常生活的经验 我们发现物体浸没到液体之中要受到浮力的作用 这个浮力的大小与哪些因素有关呢 运用实验归纳法总结阿基米德定律 科学猜想 首先我们可以结合已有的感性知识进行分析猜想 这里我们应用因果关系进行猜想 既然浮力是液体对物体的作用力 所以浮力的大小可能与物体及液体有关 可能与物体本身的构成 如密度 物 有关 可能与物体的体积 物 有关 可能与液体的种类 密度 液 有关 可能与物体浸没到液体中的深度 有关 等等 与物体形状的关系比较复杂 我们暂不考虑 运用实验归纳法总结阿基米德定律 进行实验 在猜想的基础上 然后就可以运用单因子实验法 来验证上述猜想是否正确 从而找出规律 设计单因子实验 实验对象 液体 如水 煤油等 物体 几种密度不同但体积相同的物体 几种密度相同但体积不同的物体 实验源 液体 液体对物体实施浮力 实验效果显示器 弹簧秤指针显示的示数 运用实验归纳法总结阿基米德定律 研究浮力 与物体本身的密度 物的关系 此时固定 物 液 等不变 把形状 体积都相同的铁块 铜块 其密度分别为 铁 铜 浸没到同种液体 如水等 中 测定它们所受到的浮力 通过实验可以得结论 物体浸没到液体中受到的浮力与物体的密度无关 这样就排除了一个因素 运用实验归纳法总结阿基米德定律 研究浮力 与物体浸没到液体中的深度 的关系 此时固定 物 液 物等不变 弹簧秤下挂铁块 将铁块浸没于水中 置铁块于不同的深度处 我们会发现弹簧秤的示数不变化 从而可以得结论 物体浸没在液体中的不同深度处所受到的浮力相同 浮力与物体浸没到液体中的深度 无关 这样又排除了一个因素 运用实验归纳法总结阿基米德定律 研究浮力 与物体体积 物的关系 此时固定 物 液 等不变 弹簧秤下挂一个铁块 体积为 将铁块浸没于水中 测出它受的浮力 然后弹簧秤下挂二个铁块 体积为 将它们浸没于水中 测出它们受的浮力 通过实验我们会得到结论 浮力与物体的体积有关 体积越大 所受到的浮力越大 而且可以验证浮力与体积成正比 运用实验归纳法总结阿基米德定律 研究浮力 与液体密度 液的关系 此时固定 物 物 等不变 弹簧秤下挂一个铁块 将铁块浸没于水中或煤油中 分别测出它受的浮力 通过实验我们可以得到结论 同体积的物体浸没到不同密度的液体中 所受到的浮力不同 液体的密度越大 所受到的浮力越大 运用实验归纳法总结阿基米德定律 综合以上几个单因子实验 可以归纳出以下结论 物体浸没到液体中所受到的浮力与液体的密度有关 与所排开的体积 完全浸没时 恰好与物体的体积相同 有关 如果要想进一步确定浮力与它们之间准确的关系 则仍然可以用单因子实验方法分别进行定量实验 并归纳得出阿基米德定律 物理学中的其他规律 如欧姆定律 焦耳定律等也是运用单因子实验方法归纳总结的 因此它是研究物理学的一种重要方法 掌握它是很有意义的 一 总结物理规律的基本方法 2 理想实验法理想实验也叫假想实验 它是一种形象思维与抽象思维相互作用的思维过程 借助于逻辑推理 又辅助以形象变换 它以真实的科学实验为基础 以逻辑法则为依据 用思维来展开实验过程 它具有真实物理实验的一些特点 又不同于实际实验 所以 也可以说理想实验是一种带有浓郁物理学色彩的逻辑推理 是人们在思想上塑造的理想过程 中学物理教材中研究牛顿第一定律 理想气体状态方程时都用了这种总结物理规律的方法 实例 真空铃方程 一 总结物理规律的基本方法 3 逻辑推理法所谓逻辑推理法 就是在已有的定律的基础上 结合一些概念 运用数学知识推证而得出结论的方法 逻辑推理的过程即理论分析的过程 就是利用已有的物理概念和物理规律 通过物理思维或数学推理 得出新的物理规律 例如 动量定理和动能定理都可运用逻辑推理法得出 逻辑推导过程经常与实验结合进行 例如 可以利用欧姆定律结合串并联电路中电流 电压的实验关系 利用简单的数学知识推导出串并联电路中总电阻的计算公式 运用逻辑推理法还可以推导出一些用实验归纳法总结的规律 如阿基米德定律 物体的浮沉条件等 至于逻辑推理法证得的结论正确与否 还需要用实验加以验证 限于实验条件 有一些定量描述的规律不易做出精确的演示实验 可采用定性演示结合理论推导的方法得出 如焦耳定律 一 总结物理规律的基本方法 4 假说法假说法是科学研究中的一种假设性的科学解释 它是真理发展过程中的一种形式和研究方法 当人们在研究过程中遇到了一种运用现有的理论无法解释的新事实时 常常提出仅以有限数量的事实和观察为基础的新解释 这就是假说 而当假说被证明正确时 便发展成为理论 假说具有科学性 猜测性 可变性 是一种重要的物理研究方法 如分子动理论 原子结构中的卢瑟福核式结构模型 玻尔量子假说 超导研究中的BCS理论等 都曾经或仍以假说的形式出现 一 总结物理规律的基本方法 5 图像法所谓图像法 就是假设某一物理量Y随另一物理量X而变 从实验和观察中测出一系列与X相对应的Y值后 在直角坐标系中分别标出与各组测量结果对应的点 再用光滑的曲线把各点连接起来 曲线不一定要通过每个点 但是要使曲线尽可能靠近各个点 构成图像 然后分析图像找出规律 或者与己经知道数学关系式的图像对比 得出定量的函数关系 例如 运用磁感线研究磁场 运用几何作图法研究光具的成像规律等 都体现了图像法形象而直观的特点 图像法是研究物理学的重要方法之一 二 总结物理规律数学表达式的步骤 总结物理规律数学表达式的步骤可以概括为三步曲 作单因子实验写成数学关系式简化数学表达式 二 总结物理规律数学表达式的步骤 第一步 作单因子实验 单因子实验法又叫控制变量法 所谓控制变量法是指当研究多个因素之间的关系时 往往先控制住其它某几个因素不变 集中研究其中一个因素变化对另一个因素所产生的影响 把所研究的问题先转化为一个物理量与某个物理量之间的关系问题 最后把各种关系整合起来得到正确的结论 二 总结物理规律数学表达式的步骤 第二步 写成数学关系式 通过作单因子实验 得到几组数据 从实验数据中可总结出一个物理量与其它几个物理量之间的关系 把这些关系用数学关系式表示出来 比如 总结部分电路欧姆定律的数学表达式时 通过控制变量法 得出电流I与电压U成正比 与电阻R成反比 可写出 K为比例系数 通过规定电阻单位的方法 使K 1 则公式最简洁 凡是遵循正比例或反比例关系的物理规律如 阿基米德定律 焦耳定律 牛顿第二定律等都可以经过如上类似步骤总结出数学表达式 二 总结物理规律数学表达式的步骤 第三步 简化数学表达式 为了公式的简洁美观 经常对第二步得出的数学关系式进行简化 下面详细介绍简化数学表达式的具体方法 实例 数学表达式 相对论之父爱因斯坦说 我们在寻求一个能把观察到的事实联结在一起的思想体系 它将具有最大可能的简单性 我们所谓的简单性 是指这体系所包含的彼此独立的假设或公理最少 怎样总结物理规律的数学表达式1 实验归纳法总结部分电路欧姆定律的数学表达式 作单因子实验 a 先固定导体的电阻 不变 改变导体两端的电压 观察电流 与 的关系 可得 b 固定电压 不变 改变电阻 观察 与 的关系 可得 1 综合 与 两式可得 写成数学关系式 即将 写成等式 a 规定单位 如果导体两端的电压为 伏特 通过的电流为1安培 此时导体的电阻称为 欧姆 D 根据 式及上述规定导体两端的电压导体电阻产生电流 伏 欧 安 伏 欧 安 伏 欧 安 伏 欧 安 再根据 式 电压电阻电流 伏 欧 安 伏 欧 安 伏 欧 安即 此式即部分电路欧姆定律的表达式 将 写成等式理应为 由于上述规定单位的方法 使得 所以公式最简单 凡是遵循正比例或反比例关系的物理规律 如 阿基米德定律 焦耳定律等都可以经过如上类似步骤总结出数学表达式 总结牛顿第二定律的数学表达式 作单因子实验 a 先固定物体的质量m不变 改变物体所受的合外力F 观察加速度a与F的关系 可得a F b 固定物体所受的合外力F不变 改变物体的质量m 观察加速度a与m的关系 可得 a 1 m 综合 与 两式可得a F m 写成数学关系式 即将a F m写成等式 a 规定单位 如果物体的质量为1 物体得到的加速度为 m S2此时物体所受的合外力F 牛 D 根据 式及上述规定物体所受合外力物体质量产生加速度 牛 千克 牛 千克 牛 千克 F牛 千克F 再根据 式 物体所受合外力物体质量产生加速度F牛 千克F F牛2千克F 2F牛3千克F 3 F牛m千克F m即a F m 此式即牛顿第二定律的数学表达式 三 简化物理规律数学表达式的方法 在中学主要应用改变坐标原点和改变坐标参量的方法来简化物理规律数学表达式 三 简化物理规律数学表达式的方法 1 外推法外推法即改变坐标原点 外推法的含义之一 就是扩大或者延伸原来已知的物理规律的适用范围或者改变研究的条件 进一步探讨规律合理性的一种方法 例如 查理定律的数学表达式为 如果选 273 为新的温度坐标的原点 则 273 查理定律就可以表示为简单形式 即 1 2 1 2 这里应用的就是外推法 实例 外推法1 实例 外推法2 简化数学表达式的方法 外推法 即改变坐标原点 例如 查理定律的数学表达式为图象如图 所示 如果把 延相交横轴于 则 273 若选 273 为新的温度坐标的起点 则 273 0 t p B A T0 273 查理定律就可以表示为更简形式 即 1 2 1 2 三 简化物理规律数学表达式的方法 2 改变坐标参量法改变坐标参量法就是合理地改变物理规律图像的坐标参量 进而探讨物理图像表现形式的一种方法 例如 人们最早研究光的折射现象所得到的折射角与入射角的数据 描绘的图像是一条曲线 它既不是一次函数也非几次函数的图像 因此难以写出简单的数学表达式 但是如果把坐标参数改为角的正弦函数 则关系曲线变为直线 得出斯涅尔折射定律 这里应用的就是改变坐标参量法 实例 改变坐标参量 改变坐标参量 例如 根据人们最早研究光的折射现象所得的折射角 与入射角 的数据 描绘的图象是一条曲线 它既不是一次函数也非几次函数图象 当然难以写出数学函数式 可是若把坐标参数改为sin 和cos 则关系曲线变为直线 故有 sin cos 这一简单关系 即斯涅尔折射定律 不过想到这一点是不易的 几乎经历了一千年的漫长时间 它山之石 可以攻玉 1 轮轴的引入2 力臂仪3 法线概念的提出4 声音的传播5 香蕉钉钉6 液体传声7 观察振动8 影响浮力大小因素9 断电自感 教师的教学能力 扎实的学科功底 丰富的教学经验 一定的理论素养 开阔的实践视野 眼界决定境界 开发教学新资源 原始物理问题 中新网2009年5月20日电 英国 每日邮报 19日刊登了一组照片 如图所示 灰鹅在飞行途中突遇强风 这只艺高胆大的灰鹅做出了令人吃惊的动作 以飞行方向为轴线 横向转体180度 但最难的是 它的头部依然保持着正常飞行时的姿态 虽然这看起来有些不可思议 连世界上最优秀的体操运动员都会被其柔韧的鹅脖所折服 请你思考并回答 灰鹅这样转体的后果是什么 为什么 使用这种 超级扭曲 的方式能使翅膀下方空气流速大于上方空气流速 从而使灰鹅受到一个向下的力 能迅速降低飞行高度 使飞行更安全 香蕉球 教育就是引领人们从狭隘走向广阔的过程 真正的教育只能建立在尊重与信任的基础上 建立在宽容与乐观的期待上 真正的教育存在于人与人心灵距离最短的时刻 存在于无言的感动之中 德莫克利特说 头脑不是一个要被填满的容器 而是一支需要被点燃的火把 所以 教师 请学会微笑着去点燃 点燃兴趣 点燃理想 点燃智慧 点燃人格 点燃对于生命的渴望与追求 良好的学生观 爱与宽容 对于教师来说 一生中最重要的东西是什么呢 苏霍姆林斯基的回答是 热爱儿童 爱 是人类情感的最高形式 更应该是教育情感的最高形式 有爱的教育才是真正的教育 爱 应该是自然的迸发而不是故作姿态 应该是不求回报的甘心付出 更应该是数十年如一日的长久滋养 爱不仅意味着每个学生的喜悦和苦恼都敲打着你的心 引起你的思考 关怀和担心 不仅意味着小心翼翼地 深思熟虑地 关怀备至地去触及年轻的心灵 更意味着拥有一颗宽容之心 去引导学生暂时失当的行为 去唤醒学生暂时迷惘的灵魂 不是槌的打击 乃是水的载歌载舞 使鹅卵石臻于完美 泰戈尔 良好的学生观 爱与宽容 不能把小孩子的精神世界变成单纯学习知识 如果我们力求使儿童的全部精神力量都专注到功课上去 他的生活就会变得不堪忍受 他不仅应该是一个学生 而且首先应该是一个有多方面兴趣 要求和愿望的人 苏霍姆林斯基 教育的任务就是要发掘 激励每个学生的潜能 帮助每个学生健康地 全面地发展 只重视成绩 只重视分数 只重视学历是不够的 知识是成功的因素之一 但不是成功因素的全部 柳斌 教学最高层次的追求就是洗涤精神的尘埃 点燃智慧的灵光 引导学生 做有意义的事 做有尊严的人 过有品位的生活 肖川 几条建议 1 使学生喜欢你 2 唤起学生对物理学科的兴趣 3 捕捉闪光点 4 赞赏与鼓励 5 从简单的做起 6 从具体的做起 扎实的专业功底 加强教学研究提升教学品质 科学思维的升华 以 小故事 展示 大智慧 物理思想的深化 以 小实验 揭示 大道理 科学视野的扩展 以 小视角 反映 大意境