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力学解题中的模型归纳

高中力学部分的所有知识点在高一下期结束,高中物理采用的解题依据与方法也就完整了,但学生对这个整体的认识普遍没有达到要求,导致规律学的越多,解题越乱。公式多、概念多、模型多、方法多,在学生的头脑中一片混乱,所以学生在解题时,乱写规律,乱用公式,张冠李戴,解题效率反而降低了。针对这种情况,在本期的教学中,始终采用“模型”教学,让学生的解题和理解的思路更清晰,知识学习的针对性更强。

“模型”教学其实就是知识点的应用归纳,力学问题由于抽象性较强,在分析解题过程中可以通过建立力学模型的方法方便对题目的分析。恰当的物理模型可以降低物理问题的难度,将抽象的问题具体化,达到简化解题的目的。除了常见的物理模型外,知识点也可以归纳为一种模型,下面就本期涉及到的物理模型归纳及构建过程、模型应用要求做一总结。

在物理模型的归纳与构建过程中要注意以下三点。首先,在对物理模型进行归纳过程中要注意精简物理情境或物理问题的条件,舍弃无意义干扰因素或次要的因素,达到简化物理问题上升为物理模型的目的。其次,在物理模型的归纳过程中要依据物理问题的本身条件特性,要根据题目的不同特点选择合适的模型,不能凭主观臆想随意进行归纳和总结。最后,构建的物理模型要符合科学规律,不能为了追求物理问题的简化而忽视了模型背后的理论依据。

本期涉及到的基本物理模型有:曲线运动中的“小船渡河模型”、“平抛与类平抛模型”、竖直面内的圆周运动中的“绳模型”和“杆模型”,动量部分的“弹性碰撞模型”、“子弹打击木块模型”、“人船模型”,这些都是高中物理中的经典模型,必须强化训练、讲解、讨论,以强化记忆,养成解题习惯。除了这些模型外,还有一些由知识点构建的模型,如:“关联物体的速度分解模型”、“匀速圆周运动中的传动模型”、“圆周运动中的圆锥摆模型”、“万有引力定律中的人造卫星模型”、“机车起动模型”等等。

在实际解题中如何运用这些模型也是一大难题,难点就是学生不能将实际问题模型化,想不到相应的模型上来,所以平时教学过程中多强化训练,养成建模的习惯,习惯成自然就OK了。例如在圆周运动的实例分析中的“圆锥摆模型”,其实实际问题中的很多地方都是应用这一模型,比如“圆锥筒”、“旋转秋千”、“火车转弯”、“汽车在倾斜路面的转弯”、“飞机在水平面内的转弯”等等。这样,学生在遇到上述类型的物理情境时,自然就会想到“圆锥摆模型”,从而使教学更轻松,学生解题更有头绪,以达到事半功倍的效果。

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