浅论画图画图在农村高中物理教学中作用

更新时间:2024-01-01 点赞:5335 浏览:15595 作者:用户投稿原创标记本站原创

【内容摘要】解决物理问题的方法有很多种,借助草图来解决物理问题是一种非常重要的方法。通过草图不但可以帮助学生构建物理模型,打开解题思路,进行知识的梳理,还可以激活学生的思维,激发学生学习兴趣,培养学生严谨的科学态度。作为物理教师,在平时的教学中要特别重视草图的教学,以身作则,充分利用草图形作为直观形象的教学语言,培养学生分析问题时画草图的习惯。
【关键词】草图 物理情景 复原过程 放大延时 梳理知识
农村高中的教学设施、教学手段、教学方法、生源质量等相对比较薄弱,而近年来高考把对学生能力考查放在了首位,要想正确的解题,必须重视物理过程的分析,画草图的过程就是将题中的文字信息转化为形象的图形信息的过程,画草图反映了解题人对题意的理解,因此,草图是实现物理过程再现的重要手段。画好草图不但有助于理解题意,而且对物理过程的分析、解题思路的确定和良好思维品质的形成等都具有重要的意义,很多情况下甚至起着关键作用。所以,农村高中物理教学利用草图来分析物理过程是一种很有效的解题方法。

一、利用草图,可以形成物理情景,帮助学生构建物理模型

图像,是一种直观的表述语言,在很多场合,都可以用画图的方法帮助学生建立物理情景,描述物理过程。正确地建立物理图景和使用物理模型可以提高学生理解和接受新知识的能力,所以构建物理情景对学生具有重要意义。同时,借助草图建立物理模型,还有助于帮助学生归纳总结学习方法,中学物理有很多物理模型,只要学生形成了一整套分析方法和思维,再适当训练,以能够迁移和应用,再难的问题也不怕。例如受力分析:
【例1】如图所示,物理A靠在竖直墙面上,在力F的作用下,A、B保持静止,物理B受到力的个数是( )
A.2 B.3 C.4 D.5
分析:把A和B看作整体分析可知A不受墙壁的弹力,隔离A分析A的受力情况,隔离B分析B的受力情况,正确答案选择C
【例2】如图所示,在轻细线的下端悬挂一个质量为m的物体,若用力F拉物体,使细线偏离竖直方向的夹角α,且始终保持角α不变,求力F的最小值。
分析:物理m受到重力G、拉力F和拉力T三个力而平平衡,固三个力可以组成一个三角形ABC,如图所示,拉力F的方向由C点向A点移动时,当拉力F的方向与拉力T相垂直时,拉力F最小。
在三角形ACD摘自:毕业论文评语www.618jyw.com
中,

二、利用草图,可以使题意更为明确,帮助学生打开思路

画草图是打开学生解题思路的重要手段,一些应用题的过程相对比较复杂,学生很难迅速抓住本质,审题往往浪费大量的时间,却理不清思路。通过画草图,将已知条件标在草图上,可以使题意更为集中、明确,分析草图有助于学生发现解题规律,帮助学生打开解题的思路。特别对于行程类题目,通过草图寻找等量关第,解题思路一目了然。所以,画好草图不但有助于理解题意、形成直观的视觉载体,而且对解题思路的确定和良好解题习惯的形成都具有重要的意义。
【例3】汽车以25m/s的速度匀速直线行驶,在它的后面有一辆摩托车,当两车相距1000同时,摩托车从静止起动做匀加速运动追赶汽车,摩托车的最大速度可达30m/s,若使摩托车在4min时刚好追上汽车,求:
(1)摩托车做匀加速运动的加速度
(2)摩托车追上汽车前两车相距的最大距离
分析(1)从图中很容易找到等量关系:
解可得:
(2)由追及相遇的特点可知:当速度相等时相距最远 ,解可得:
此时,

三、利用草图,可以复原物理过程,帮助学生正确解题

学生对物理问题的分析过程,是学生运用已有的物理规律分析问题和解决问题的过程,当学生面对新问题情境的出现时,先对自己过去所学的知识有一个内省过程,然后从中选取适当的知识进行解决问题。但是,学生对物理知识的获得或认识,因受认知能力的限制,往往并未真正上升到理性的层次,在实际问题面前,本来似乎清晰的概念、规律由于受新问题表象的干扰,却又变得模糊不清了。借助草图可以使学生对物理过程分析更加深刻,更具体的说它能联系学生的知识点变成知识串,使知识变得科学系统,更有利于帮助学生找到解题的最佳方法,使学生的能力和素养得到大幅的提高。
【例4】一个学生做物体平抛运动实验时,只在白纸上画出了与初速度平行的ox轴,忘记了记下槽口末端的位置,并且也只画出如图所示的中间一部分轨迹。如何只用一根刻度尺算出这个物体运动的初速度和抛出点的初始位置?
分析:
(1)画出过程草图,再现物理知识。
让学生通过平抛运动的实例回忆做平抛运动物体的运动特征,然后提出问题:怎样才能描述并揭示该物体的运动性质呢?教师教学这一环节就是再现物理知识的发生,从思维角度分析属于物理过程发生的形象思考。
(2)运用物理图景,导引知识发展
教师在做出上述设问后,让学生再次回顾,在实验中是用描点法经连线后作出物体运动轨迹的,而图中此题的轨迹只不过是实验中运动轨迹的部分而已。那么如何研究物体的运动呢?运动性质的回顾和提示有助于学生提高对该运动过程分析的认识,建立如图所示物理图景:在轨迹上取水平距离相等的三点A、B、C并测出Δx 和y

1、y2,进行问题的解决。

(3)综合物理知识,解决实际问题。
该环节综合物理语言、物理符号、数学关系,是对物理规律的数理逻辑表示
求出:
利用平抛运动的规律,也不难求出初始位置。

四、利用草图,可以放大延时,有助于细节分析

物理过程往往是一个复杂的过程,事件发生往往非常迅速,稍不留心,可能就会错过最佳分析点,通过多媒体可能延缓物理过程,使迅速发生的过程能够清晰展现在你面前。但是对于某一个瞬时点的分析,草图更有它的优势。【例5】在竖直绝缘杆套一小铜环b,它的质量为m,带有正电荷q,环与杆的动摩擦因数为,杆处在匀强电场和匀强磁场之中,电场强度为E,方向水平向左,滋感应强度为B,方向垂直纸面向里。如图所示,释放小铜环,它从静止开始沿杆下落。设场区足够大,杆足够长,则环在运动过程中的最大速度是多少?最大加速度多少?
分析:我们把物体的运动通过延时放大,如右图所示,找出几个关键点,然后进行细节分析。
在A位置对物体受力分析,知道N=Eq,摩擦力f=μN=源于:免费论文www.618jyw.com
μEq,当物体下滑是,速度增大,所受洛伦兹力F=Bvq也在增大。
在B位置对物体受力分析,知道Eq=N+Bvq,此时仍然有G>f,物体速度在增大。
在C位置,洛伦兹力增大到和电场力大小相等时,N=0,此时,物体的加速度最大am=g,物体的速度仍在增大。
在D位置,洛伦兹力仍在增大,支持力N方向变为向左,并且在不断增大,当物体速度最大时,G=f,列方程可得:
解可得:

五、利用草图,便于复杂过程简单化,帮助学生梳理知识

有些物理问题过于复杂,借助予草图,有助于理清线索,将复杂问题简单化。另外,课堂上教师简捷、清楚、美观的画出草图,不但有助于激活学生的思维,激发学生学习兴趣,而且能够培养学生严谨的科学态度和认真审题的习惯,这对学生以后的发展发挥着重要作用。
例如远距离输电是高中物理一个非常重要的一个考点,然而它的电压、电流和功率关系比较复杂,借助借草图,基本关系一目了然。
根据学生已有的知识结合图象可得:
电压、电流关系:
功率关系:
损失的电功率:
综上所述,草图在物理学中的作用非常广泛,它不仅是一种方法,更应该是一种思想和习惯。学生在学习的过程中养成画草图的习惯,有利于将抽象复杂过程简单化;有利于帮助学生打开思路;有利于形成清晰的物理图景;有利于学生解题能力和综合素质的提高。作为教师,在物理教学中要重视草图的教学,充分利用图形作为直观形象的教学语言,使学生以听觉、视觉相结合的方式吸收教学信息,并培养学生分析问题时先作草图,再图题对照的习惯,在头脑中建立起直观图形的思维方式,实现知识向和能力的转化,促进学生综合分析能力的提高。
(作者单位:江苏省东海县石榴高级中学)
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