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再深入一些 理解更全面 江苏靖江季市中学 范晓波 高中物理中，有部分知识点受学生认知水平的限制，不能从理论上给予完美的解释，这就需要授课老师尽量采用一些变通的方法来帮助学生感知它们、认识它们，以此减少学生的“心结”。笔者以几个知识点为例，简要谈一谈常用的处理方法。 一、正反兼顾 以讨论“一对相互作用力的功”为例。 一对相互作用力的功与一对平衡力的功不同，不一定等值异号。为了强调这一点，讲授时一般通过举例法进行说明，但在过多强调相互作用力的功不一定等值异号的同时，两者何时等值异号却被疏忽，直至遇到如下类似问题：如图所示，重球  用一条不可伸长的轻质细线拴住后悬于 点，重球置于一个斜面不光滑的斜劈 上，用水平力 向左推动斜劈在光滑水平桌面上由位置 匀速向左移动到位置 ，在此过程中，正确说法是（ ）A． 与之间的摩擦力对做正功B． 与之间的摩擦力对做负功C． 对所做的功与对所做的功的绝对值相等D． 、间相互作用的弹力对所做的功与对做的功绝对值不相等 对于选项  ，相信绝大多数学生都会毫不犹豫地选上，事实上本题中选项是错误的。教师在讲评时，多数采用画图比较“小球位移 和斜面位移 在相互作用的弹力 方向的分量”的方法得出结论。如果仅此而已，反而会使学生再次无所适从。若及时来个设问和总结，所有问题都会迎刃而解。具体如下：设问：一对相互作用力的功何时等值异号？ 总结：（1）相互作用的两个物体相对静止； （2）相互作用的两个物体间的相对运动方向与相互作用力方向垂直。 这两种情况下，两个物体在相互作用力方向的对地位移分量都相等，因此相互作用力做功等值异号。本例属于第二种情况。 二、限定范围 以讨论“简谐运动的振子在  内通过的路程”为例。简谐运动的振子在 内通过的路程与初始位置有关，如果初始位置在平衡位置或端点处，那么路程刚好等于振幅 ；如果初始位置在其它位置， 内通过的路程不等于振幅。那么具体数值是多少呢？可以结合振动方程 和振动图象进行分析，注意比较不同的内振子的平均速率。 因平衡位置处振子速率最大，则关于平衡位置对称的 内振子的平均速率也最大，通过的路程也最大。设 、 ，有 、 ，所以路程  因端点处振子的速率为0，则关于端点对称的 内振子的平均速率最小，通过的路程也最小。设 、 ，有、 ，所以路程  由此可知，简谐运动的粒子在 内通过的路程范围为 。通过计算数值范围，给学生一个直观的印象，而且同类问题出现时，学生会格外小心。三、适度定量 以讨论“多普勒效应”为例。 定性结轮是：当波源与观察者相互靠近时，观察者感觉到的频率将增大；当波源与观察者相互远离时，观察者感觉到的频率将减小。那么，如果波源与观察者不断匀速靠近（或远离），观察者感觉到的频率是不是就不断增大（或减小）呢？学生不得而知，而且容易发生误解。用一种形象的方法帮助学生理解多普勒效应的定量规律很有必要。下面分两种情况针对声波作讨论： 设声波实际频率为  ，相对于地面在空气中传播的速度大小为 ，在空气中的波长为 ；观察者感觉到的声波频率为 ，声波相对于观察者在空气中传播的速度大小为 ，观察者“眼中”声波的波长为 ，且 、 。（1）声源不动，观察者以速度  相对于地面向声源靠近，如图。以观察者为参考系，声波传播的速度为 ，相当于声波的传播速度大小发生了变化。 所以  ，由表达式可知，观察者的对地速度不变，观察者感觉到的频率也不会变化，不过始终大于声源的实际频率。（2）观察者不动，声源以速度  （ ）相对于地面向观察者靠近，如图。因为声速仅决定于介质的性质，与声源的运动与否无关。所以在一个周期 内声源 点发出的振动向前传播的距离等于波长。若声源不动，波形如图中实线所示；若声源运动，则在一个周期内声源沿波的传播方向通过路程 达到 点，导致整个波形如图中点、 间的虚线所示，相当于声波波长变为 。 所以  ，由表达式可知，声源运动速度不变化，观察者感觉到的频率也不会变化，不过始终大于声源的实际频率。相互远离的情况可进行类似的分析。 四、形象类比 以讨论“电磁波传播过程中，为何电场强度和磁感应强度同时达到最大？”为例。 在介绍电磁波特点时，课本上给出一幅图。  笔者每年教毕业班，都有学生针对这幅图提出疑问，因为这跟学生已有观念中的结论“磁感应强度的变化率越大，感应电场的场强越大”有冲突。该问题实际上只能借助于麦克斯韦方程组、微积分等才能完美解释。高中阶段可采用类比法说明。  如图所示，设想是“横波在弹性绳中向右传播”。在竖直线1、2中央，质点处在平衡位置，质点的速度最大，动能也最大，同时，该质点与两侧相邻质点间距离最大，说明此处弹性绳的形变程度最大，具有的弹性势能也最大；在竖直线3、4中央，质点处在端点处，质点的速度为0，动能也为0，同时，该质点与相邻质点间距离很小，说明此处弹性绳的形变程度很小，具有的弹性势能也很小。电磁波传播过程中，空间电场强度、磁感应强度的大小分布与横波传播时空间动能、弹性势能的大小分布类似。 学生遭遇难题的时候，也正是体现教师智慧的时候。对一些难以理解的知识点运用巧妙的方法适当深入，有助于学生全面的理解和掌握。也只有及时解决了学生心中的疑惑，才能让他们轻装前行，在探索物理学奥秘的道路上越走越远。 (责任编辑：admin) |