高中力学计算方法的探讨

来源 :中学物理·高中 | 被引量 : 0次 | 上传用户:onionshen
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  高中力学部分是物理学的基础,是物理学的重点,力的概念较为抽象,不好理解,而且在做计算时往往无从下手,有些公式只是机械的应用却找不出理论依据,由于寻找不到源头,不敢合理外推,加以扩展.对于公式没有从根本上理解它的来龙去脉,在应用时往往力不从心,本文针对这种情况,把多年的教学经验总结出来供大家参考,作用是抛砖引玉,不对之处希望大家不吝指教.
  1 力是矢量,矢,就是箭
  成语“有的放矢”就是有目标射箭.矢量就是有方向的量,既有大小又有方向的量才是矢量,但有大小和方向的量不一定是矢量,如电流.对于一个矢量如何去标记?用一个带箭头的线段来表示,旁边加一个字母,如:加“F”表示力如图1所示.
  要考查一个矢量需从大小和方向两方面去考查,大小是指线段的长度,方向在平面图中就是指与水平线或竖直线的夹角.具体在实例中,力的方向是定的,这里需补充一个概念,即一个矢量在平移的过程之中与起点没有关系(这个特点能让我们可以把共点的力变成共面的力,又能将共面的力变成共点的力,共点力与共面力可以根据需要自由转化),因为平移能保证线段的长短不发生变化,即力的大小不变,而且是平移那么保证了与水平方向的夹角不变(或与竖直方向的夹角不变),即方向不变,这样一来对于一个力来说其大小和方向都不变了,就保证了力不变.那么计算之时需要满足的方法是矢量法则,具体在力学之中就是平行四边形法则和三角形法则,这两个法则其实是一个法则,将平行四边形的一边平行移动就成为三角形.二力合成用平行四边形法则来做就是对角线,如果用三角形法则合成,合力就是从初指向末的一条有方向的线段.
  平行四边形法则(三角形法则)只能粗略的计算,要精细的计算还得用正交分解法(指两直线垂直相交就是正交了,说白了就是直角坐标系).运用正交分解法的前提是先得把所有的力让其共点,如何才能共点呢?通过平移的办法,平行四边形的两对边就是互相平移的结果,不过在力学中是带箭头的线段,平行四边形中是不带箭头的线段.如上图所示将三角形倒回去就将共面力变成了一个共点力.
  2 力的合成和分解的区别
  高中教材中的力学讲解中,力是按性质来分类的,力可以分为重力、弹力、摩擦力,电场力、磁场力等.力的合成是把各种性质的力作用于同一个物体,合成一个力,这个力其实是一个“大杂会”,说得好听点是梁山的英雄好汉 “群英荟萃”,说的不好听就是乌合之众,一丘之貉,这种合力是没有名字的.那么力的分解就不同了,同一种性质的力不能分解出别的性质的力,弹力分解出的一定是弹力,摩擦力分解出的一定是摩擦力,有点像王家分家,不管你分成几家都是姓王的,不可能王家分出来一家姓李的,例如放在斜面上的物体,重力只能分解成沿斜面向下[TP3GW26.TIF,Y#]的重力G2和垂直于斜面的重力G1,所分的这两个力都是重力,重力不可能分解出弹力、摩擦力来.如图3所示.
  3 有关力的合成计算
  物体的状态分为平衡状态的计算和不平衡状态的计算.
  平衡状态从状态角度来看是指物体处在匀速直线运动和静止状态.从受力角度来看是指物体所受合力为零.从正交分解法角度看是分解到x轴的左边的合力和分解到x轴右边的合力大小相等,分解到У轴上半轴的合力与下半轴的合力大小相等,x轴合力为零了,y轴合力为零了,所以最后合力为零.从构图角度来说,当物体受三个力平衡时这三个力能顺次首尾能构成一个封闭的三角形,那么物体的运动状态要么是匀速运动要么是静止状态.做图证明如下:物体A(将物体等效为质点)受三个力平衡时,如图4(1)所示那么先平移F1,保持别的力不变如图4(2)所示,再平移F3,如图4(3)所示,根据三角形法则,
其他文献
“探究”这个词随着新课程改革的深化已成为教育改革的热词,那么如何保证初中物理课堂探究教学的顺利进行呢?本文就该话题谈几点笔者的思考.  1 中学物理课堂探究教学的原则  没有规矩则不成方圆.初中物理课堂探究教学若要实现预期效果,还必须遵循一定的教学原则.否则,盲目的、放任的探究活动不仅不会起到引导学生总结经验、认识世界的作用,而且还会扰乱课堂教学进程,妨碍学生的身心发展.  1.1 科学探索原则 
数学一直是物理发展重要支撑之一,正是因为数学理论和物理思维相互结合,很多物理问题才得以解决.在高中物理教学中,我们发现学生学习困难的原因之一就是数学能力较差.针对这一问题,笔者对如何优化我们的物理教学有以下几点思考.  1 物理教学设计前,了解学生的数学知识储备  物理课程在进行改革的同时,学生初高中阶段的数学所学也在发生着调整,物理教师要经常性地了解学生真实的数学基础,明确学生在物理学习必备的数
在美国儿童博物馆馆口有一句有名的格言:英语原文是 I hear and I forget,I see and I remember,I do and I understand.其实这段格言是老外从中国学到的,出自荀子的《儒效篇》 ——“不闻不若闻之,闻之不若见之,见之不若知之,知之不若行之;学至于行之而止矣.”看来古今中外都比较重视实践体验、学以致用.现在的初中教学也提倡体验式学习,眼过千遍不如手
1 悖论的概念  悖论(在物理学中也称为佯谬)是逻辑学名词,希腊文的意思是“无路可走”,转意为“四处碰壁,无法解决”.它在各种语言中都是一个多义词.广而言之,凡似是而非或似非而是的论点,与通常见解相对立的论证,思维中出现的各种各样的疑难,乃至普通的自相矛盾的话语,都曾被人们称为“悖论”.现在它的公认的定义是:如果某一理论的公理和推理,原则上是合理的,但在这个理论中却推出了两个互相矛盾的命题;或者证
1 初中科学实验教学现状  1.1 缺少全才型的科学教师  科学学科是集理、化、生、地于一体的综合性学科,而我们现在许多老师当时学的专业只是其中的一门,对非本专业知识的掌握上存在一定的缺陷,在实验操作技能掌握方面不足,这样势必会造成老师对非专业实验有陌生感,以至于产生害怕、厌烦等情绪,就算做了效果也不是很理想,所以干脆就不做了.  1.2 演示实验大多被多媒体课件所替代  随着现代科技的不断进步,
《火星救援》是近期播放的美国科幻片,影片讲述了六位宇航员在火星上执行任务时,由于火星上的一场沙尘暴灾难,迫使宇航员逃离火星,乘上赫尔墨斯号飞船(简称飞船),踏上返回地球之路,而男主角马可因故与团队失联,孤身一人被置身于火星,在孤独绝望、食物匮乏的状态下,马可运用各种物理、化学、数学、植物学等知识,在火星上整整生活了561天,最终获救.影片中的整个救援过程充满了科学性,这是令我最感兴趣的地方,下文将
物理是一门以实验为基础的课程,因此在教学中需要充分做好物理演示实验,激发学生探究的兴趣,让学生能够在实践操作中掌握更多的物理知识,提高自身的操作能力和科学素质,促进初中物理教学质量的提高.  1 合理改进教材中的演示实验  教师在教学中应充分发挥学生的主体作用,让学生能够主动参与到课堂教学中,锻炼学生的观察能力和操作能力,培养学生的创造性思维.教师在教学中可以结合实际情况改进教材中的演示实验,让学
小朋友最不爱听的话,排在前三甲的,肯定有这句:“爸妈这是为你好!”家中如此,校中也常如此,老师常对学生说:“我这是为你好!”校长常对老师说:“我这是为你好!”且不知,被强
期刊
在物理教学中我们往往看到,有些同学善于联想,思路灵活,在学习效果上常常是事半功倍,而一些同学想像力差,思考问题片面、呆板、包括对物理公式及知识的应用死搬硬套,学得吃力费劲,在学习效果上恰恰是事倍功半.本文就对学生联想能力的培养问题浅谈几点看法.  1 运用想像,培养学生举一反三的学习方法  在物理学中有许多的基本概念,可以说它们是物理学的最基本的语言,理解物理概念是学生学习物理的基础.但是在学习中
生本教育的理念已经深入广大教师的心中,在初中物理的学习中,很多物理知识与规律的建构都是依托于探究活动来完成的,而探究活动的本质目标不仅仅为了知识与规律的建构,还为了促使学生在建构过程中的思维深入,因此,探究过程中如何达成这一点,需要一线教育工作者和研究者的不断实践和反思总结.  《义务教育初中物理课程标准》(2011年版)中明确规定了20个必做学生实验,而这必做的20个实验探究实验就有13个之多,