浅谈物理教学中的状态与过程的分析_物理教学案例分析心得

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浅谈物理教学中的状态与过程的分析

靖江市第四中学

韩凤金(214500)物理这门课，既像数学一样需要严谨的分析，但又比较贴近现实生活，显得很生动。但从认知心理学的角度看，学生所要掌握的知识意义建构需要精心的启发，学生的主体作用、教师的主导作用都需要由恰到好处的设计来体现。常听学生说，上课听得懂，下课不会做；也常听老师说我已强调多次，已分析得够透彻的了，学生还是表现出不明白，茫然不知所措，解题时张冠李戴，死搬硬套，表述时逻辑混乱等。

学生感觉最难的是力学部分，特别是运动学部分，它涉及到多个物体的相对运动，而且不同位置的摩擦系数又不一样，哪个物体先停，会不会停，摩擦力会持续多久等，都需要周密严谨的分析。对于这些问题，草稿纸上画不出它们如何相对运动，这时就要在脑海里模拟它们受力后开始运动的过程，但学生往往想不清楚，反而被搞糊涂了，所以经常听懂了但不会自己分析，但这时候最忌去问别人，这道坎一定得过去，不然以后永远是见了这种题就头脑混乱，条件反射做不出来，只好败下阵来。实际上解决这类问题，一定要抓住物理情景中出现的状态与过程。那么在具体的物理教学中如何培养学生对“状态与过程”的分析能力呢？

一． 状态与过程

我们在解答物理综合题时，肯定要运用定理及定律列出具体的公式。在列式时，我们首先要考虑的是研究对象，也就是对谁列方程；其二，我们运用物理规律列出公式的两边应该是不同时刻的两个状态，要把每个状态分析清楚；第三，从一个物理状态到另一个状态，把两个状态连接在一起的就是物理过程。也就是说，学生每列一个物理公式，必须非常明确这个公式是对谁列方程，是对哪个过程列方程，而方程左右两边对应的是哪两个物理状态。教师在教学过程中应该给学生更多的时间与空间，使他们能够真正掌握对“状态与过程”的分析，提高学生分析问题解决问题的综合能力。

二． 子过程与总过程

与力学规律相关的物理过程变化多端，由于过程的多变性，必然使问题趋于复杂性，但复杂多变的物理过程又具有阶段性。过程的各个阶段，即各个子过程，相对于总过程来说，问题通常都要简单得多。因此，把构成过程整体的若干子过程划分出来研究，就可以把全过程看来是十分复杂的问题加以简化，得到若干个简单的子过程，使问题逐步得到解决。

三． 注意过程分析，培养思维能力 1． 重视对基本物理过程的分析

在高中物理中，力学部分涉及的过程有匀速直线运动，匀变速直线运动，平抛运动、圆周运动，机械振动等。除了这些之外还有两类重要的运动过程，一类是碰撞过程，另一类是先变加速最终匀速过程（如恒定功率汽车的启动问题）。这些基本过程都非常重要，在平时的教学中都必须进行认真的演示与分析，掌握每个过程的特点和遵循的基本规律。

2． 用“慢镜头”方式分析物理过程

在辅导学生过程中，发现有许多学生分析较快的物理过程时，常采用“简化‘的方法，从而导致错误，学生之所以采用”简化’策略，主要原因为：学生对较快的运动过程不能仔细观察，没有形成清晰的视觉表象；教师上课对运动过程的分析速度远快于学生对运动过程的构思与想象速度。因此在教学中应采用“慢镜头”式的过程分析进行示范。

3． 用作图的方法分析物理过程

我们发现用“慢镜头”式的方法想象、分析物理过程时，并不是所有的过程学生都能完整想象，特别是过程比较复杂、物体个数较多的时候。这时要用作图的方法分析物理过程，使各种关系形象、直观的显现出来。4． 通过转化物理情境分析物理过程

有些我们不太熟悉的物理现象与物理过程很难想象与分析,例如对于宇宙飞船的各种物理现象与过程的分析,就需要启发学生通过转化物理情境来帮助分析,将宇宙飞船中的完全失重转化为地面附近的自由落体,便于我们分析。

5． 定性分析与定量分析相结合分析物理过程

学生有时拿到题，会盲目套用公式；有时又只分析物理过程，不对其进行定量分析。这些都是错误的，我们应该应用合适的数学模型和公式结合起来分析。

下面举两例具体说明如何分析物理情景中的状态与过程

例一．如图所示，平板A长L=5m，质量M=5kg，放在水平桌面上,斑右端与桌边相齐，在A上距其右端 s=3m 处放一个质量 m=2kg 的小物体B，已知A与B之间的动摩擦因数μ1=0.1，A与B两物体与桌面间的动摩擦因数μ2=0.2，最初系统静止，现在对板A右端施一水平恒力F后，将A从B下抽出且恰使B停在桌右边缘，求F的大小。g=10m/ s2。

分析：研究对象有A和B，在A从B下抽出的过程中，A从静止开始做匀加速直线运动 aA=Ff1f2，B在A上从静止开始做匀加速直线运动aB=μ1g，A被抽出后B在M桌面上做匀减速直线运动而静止aB=μ2g，对于B来说，第一个过程的末速度也就是第二个过程的初速度，只要找出这两个子过程相关物理量，利用位移关系就能解答此题。

解答：设B在A上运动时，A、B加速度分别为aA、aB，历时t，则aB=μ1g=1m/s2，Ff1f2F161F1622t =，A、B位移分别是sA1、sB

1，sA1=aAtM5210112F162122tt=2，此时B速度vB=aBt=t，摔下后BsB1=aBtt, sA1-sB1=2,∴22102aA=

2vBt2的加速度aB=μ2g=2m/s到停下来滑行sB2，sB2=，又sB1+ sB2=2，∴t=2s,F=26N

2aB242例二．一传送带装置示意如图所示，其中传送带经过AB区域时是水平的，经过BC区域时变为圆弧形（圆弧由光滑模板形成，未画出），经过CD区域时是倾斜的，AB和CD都与BC相切。现将大量的质量均为m 的小货箱一个一个在A处放到传送带上，放置时初速为零，经传送带运送到D处，D和A的高度差为h。稳定工作时传送带速度不变，CD段上各箱等距排列，相邻两箱的距离为L。每个箱子在A处投放后，在到达B之前已经相对于传送带静止，且以后也不再滑动（忽略经BC段时的微小滑动），已知在一段相当长的时间T内，共运送小货箱的数目为N。装置由电 动机带动，传送带与轮子间无相对滑动，不计 轮轴处的摩擦。求电动机的平均输出功率

P。

__分析：小货箱被放上传送带上后，与传送带之间相互作用，整个过程 分为三个子过程：小货箱先做匀加 速运动，再水平匀速运动，最后沿斜面匀速上升。在水平传送时由于相互作用产生摩擦生热。解答：小货箱先在滑动摩擦力的作用下做匀加速直线运动，设这段位移为s，所用时间为t，加速度为a，对小货箱有s=

12v0att,而传送带的位移2s，2212传送带对小货箱做的功为

W=fs =mv0，212摩擦生热

Q=f(2s-s)=mv0，2在斜面上匀速上升的过程中，小货箱增加的势能EP=mgh，设整个过程中共运送N个小货箱，则 W=P__t =N（W+Q+EP）=N（112mv0mv20mgh),又v0t=NL，22NmN2L2(2gh)解得P=tt__总之，在日常教学中，要培养学生在解题中深入、透彻理解物理学中的基本概念和基本规律，抓住物理情景中出现的“状态与过程”注重对物理过程的分析，按照物理思维程序，一步一步，一个程序一个程序地列出相关的表达式，对于这类题，一定要把临界点，也就是一些运动和作用力即将发生改变的那一瞬间的状态画下来，进行仔细地分析，再向后推或回溯前面的过程，脑子里要像放电影一样，相对运动的过程，过程中受力的情况，清清楚楚，如果能做到这样，物理对学生来说基本没有什么困难了。