物理解题的基本思路及思想方法
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物理解题的基本思路及思想方法
物理学是研究物质结构、物质相互作用和运 物理学 动规律的自然科学。 力学是研究物质机械运动规律的科学。主要 力学 研究能量和力以及它们与固体、液体及气体 的平衡、变形或运动的关系。 静力学:研究力的平衡或物体的静止问题。 静力学 运动学:只考虑物体怎样运动,不讨论它 运动学 与所受力的关系。 动力学:讨论物体运动和所受力的关系。 动力学
第一步、认真审题,将文字表述 转译成物理情景 物理情景,挖掘已知条件 物理情景 (画出关键词 关键词) 关键词
学生主体,老师主导
1搞清研究对象 研究对象是一个物体(质点 质点)还是两 研究对象 质点 (多)个物体(质点 质点)组成的系统 质点 系统 2文字转化——物理情景,理解物理情景 3脑图法 脑图法:认真画图 画图(图像)或读图(图 脑图法 画图 像),注意时间、空间 时间、 时间 空间及能量状态
善于运用物理思想和物理方法解题
四大基本数学思想 理想模型法,理想实验法,假设法,等效替代法 理想模型法 等效替代法 (平均速度,力的合成分解,整体法与隔离法,变 平均速度,力的合成分解,整体法与隔离法, 参考系法等) 比值定义法 比值定义法,无限逼近法,控制变 参考系法等),比值定义法 控制变 量法(类似生物学对照试验),对称法 类比法 对称法,类比法 量法 对称法 类比法, 待定系数法,极限分析法,临界(特殊)状态法 物理模型和图像分析(数形结合思想)贯穿物理及 物理模型和图像分析 其他学科学习始终
时间与空间 过程与状态 整过程与分过程 主方程与关键点 整体法与隔离法 对称性与对称性分析
受力分析过程
1隔离法(或整体法)把研究对象 研究对象隔离 研究对象 2从简单到复杂——按已知力、重力、弹力、 摩擦力顺序依次分析 3检查这些力作用下是否符合物体运动情况 (科学性、周密性:不无中生有张冠李戴) 整体法与隔离法,对称性和对称性分析 整体法与隔离法 对称性和对称性分析 弹力、摩擦力的复杂性与多样性
怎样学好高中物理?(P4)
攀登新的平台:1知识面更广、内容更丰富、更深入; 2定性描述到定量 定量计算;3从以现象为主到透过现象看 定量 本质、要求抽象思维 抽象思维能力。 抽象思维 情景-探究 探究-应用 探究 格物致知-通过对事物的探究来获得知识和能力 格物致知 做学习的主人:多看;多动;多想-悟物穷理 悟物穷理;多问 悟物穷理 掌握概念、规律的基础上去解题,通过解题可以更深 刻地理解知识 不应满足于成为“解题高手”,而应成为善于用物理 物理 思想和物理方法解决问题的人 思想和物理方法
受力分析的四个难点
动态受力分析 临界态(特殊态)受力分析 含弹簧、摩擦力的受力分析 空间受力分析(空间力转化为平面力)
第四步、应用物理规律(描述模型) 第五步、计算、讨论和检验
物理规律的用途是用来描述物理现象(模 物理规律 型)的 物理规律的三种表达方法(P19) 物理规律 物理学习绝不可机械背公式套公式,要在 掌握概念、规律的基础上去解题,通过解 题可以更深刻的理解知识。不可机械题海 战术,习题不在多而在精。(P7) 物理比解决一个问题更重要, 因为解决问题也许仅仅是一个数学上或实际 上的技能而已,而提出新的问题、新的可能 性,从新的角度去看旧的问题,却需要有创 造性的想象力,而且标志着科学的进步。” ————爱因斯坦
力学的重要性
人们在力学研究中,不仅了解了物体做机械 运动的规律,而且创造了科学研究的基本方 法,所以霍尔顿说:“无论从逻辑上,还是 从历史上讲力学都是物理学的基础,也是物 理学及其他科学研究大的典范。” 力学之于物理学如同骨骼 骨骼之于人体 骨骼 “最有价值的知识是关于方法的知识 关于方法的知识。” 关于方法的知识 ————笛卡尔
力学的框架
五大实验定律 三(两)大定律 三(两)大守恒定律 出发点:定义,概念(力、位移、速度、加 速度、参考系、质量、时间、时刻、路程 等),实验
力学的框架
从力对空间累积的角度(功、能)——动 功 动 能定理——机械能守恒定律 能定理 机械能守恒定律 从力对时间累积的角度(冲量、动量)— —动量定理——动量守恒定律 从力矩对时间累积的角度(冲量矩、动量 矩)——动量矩定理——动量矩守恒定律 质点运动学,受力分析 画受力图,牛顿 受力分析、 质点运动学 受力分析、画受力图 牛顿 运动定律,冲量、动量问题,卫星、天体 运动定律 运动问题
常用物理模型举例
斜面模型,竖直弹簧模型,超重失重模型, 汽车启动模型,过河模型,拖地模型 双滑块模型,磁场下双杆(力电等效)模型 电场类比重力场等效模型 常用电场、磁场模型 匀加速三角形模型,匀加速梯形模型 后来者居上追击模型,类竖直上抛追击模型 力的抽象三角形模型
第三步、三个分析
1受力分析 注意临界态(特殊态)的受力分析 2过程分析 复杂问题=∑简单问题+∑简单问题 联系 3做功分析(功能分析)
第二步、建立物理模型
在物理学中通过突出事物的主要因素、忽 略次要因素而建立起来的一种理想化 理想化模型 理想化 叫物理模型 物理模型(教材P12) 物理模型 解决任何物理问题要首先建立物理模型, 讲它作为研究对象,以简化对原有事物的 简化对原有事物的 研究(教材P12) 研究 1基本物理模型 基本物理模型(质点、点电荷、单摆、弹 基本物理模型 弹 簧振子、理想气体等) 簧振子 2不断总结积累常用物理模型 不断总结积累常用物理模型 不断总结积累常用物理模型,建立数据库, 抓住问题本质,化新问题为老问题 化新问题为老问题
物理学是研究物质结构、物质相互作用和运 物理学 动规律的自然科学。 力学是研究物质机械运动规律的科学。主要 力学 研究能量和力以及它们与固体、液体及气体 的平衡、变形或运动的关系。 静力学:研究力的平衡或物体的静止问题。 静力学 运动学:只考虑物体怎样运动,不讨论它 运动学 与所受力的关系。 动力学:讨论物体运动和所受力的关系。 动力学
第一步、认真审题,将文字表述 转译成物理情景 物理情景,挖掘已知条件 物理情景 (画出关键词 关键词) 关键词
学生主体,老师主导
1搞清研究对象 研究对象是一个物体(质点 质点)还是两 研究对象 质点 (多)个物体(质点 质点)组成的系统 质点 系统 2文字转化——物理情景,理解物理情景 3脑图法 脑图法:认真画图 画图(图像)或读图(图 脑图法 画图 像),注意时间、空间 时间、 时间 空间及能量状态
善于运用物理思想和物理方法解题
四大基本数学思想 理想模型法,理想实验法,假设法,等效替代法 理想模型法 等效替代法 (平均速度,力的合成分解,整体法与隔离法,变 平均速度,力的合成分解,整体法与隔离法, 参考系法等) 比值定义法 比值定义法,无限逼近法,控制变 参考系法等),比值定义法 控制变 量法(类似生物学对照试验),对称法 类比法 对称法,类比法 量法 对称法 类比法, 待定系数法,极限分析法,临界(特殊)状态法 物理模型和图像分析(数形结合思想)贯穿物理及 物理模型和图像分析 其他学科学习始终
时间与空间 过程与状态 整过程与分过程 主方程与关键点 整体法与隔离法 对称性与对称性分析
受力分析过程
1隔离法(或整体法)把研究对象 研究对象隔离 研究对象 2从简单到复杂——按已知力、重力、弹力、 摩擦力顺序依次分析 3检查这些力作用下是否符合物体运动情况 (科学性、周密性:不无中生有张冠李戴) 整体法与隔离法,对称性和对称性分析 整体法与隔离法 对称性和对称性分析 弹力、摩擦力的复杂性与多样性
怎样学好高中物理?(P4)
攀登新的平台:1知识面更广、内容更丰富、更深入; 2定性描述到定量 定量计算;3从以现象为主到透过现象看 定量 本质、要求抽象思维 抽象思维能力。 抽象思维 情景-探究 探究-应用 探究 格物致知-通过对事物的探究来获得知识和能力 格物致知 做学习的主人:多看;多动;多想-悟物穷理 悟物穷理;多问 悟物穷理 掌握概念、规律的基础上去解题,通过解题可以更深 刻地理解知识 不应满足于成为“解题高手”,而应成为善于用物理 物理 思想和物理方法解决问题的人 思想和物理方法
受力分析的四个难点
动态受力分析 临界态(特殊态)受力分析 含弹簧、摩擦力的受力分析 空间受力分析(空间力转化为平面力)
第四步、应用物理规律(描述模型) 第五步、计算、讨论和检验
物理规律的用途是用来描述物理现象(模 物理规律 型)的 物理规律的三种表达方法(P19) 物理规律 物理学习绝不可机械背公式套公式,要在 掌握概念、规律的基础上去解题,通过解 题可以更深刻的理解知识。不可机械题海 战术,习题不在多而在精。(P7) 物理比解决一个问题更重要, 因为解决问题也许仅仅是一个数学上或实际 上的技能而已,而提出新的问题、新的可能 性,从新的角度去看旧的问题,却需要有创 造性的想象力,而且标志着科学的进步。” ————爱因斯坦
力学的重要性
人们在力学研究中,不仅了解了物体做机械 运动的规律,而且创造了科学研究的基本方 法,所以霍尔顿说:“无论从逻辑上,还是 从历史上讲力学都是物理学的基础,也是物 理学及其他科学研究大的典范。” 力学之于物理学如同骨骼 骨骼之于人体 骨骼 “最有价值的知识是关于方法的知识 关于方法的知识。” 关于方法的知识 ————笛卡尔
力学的框架
五大实验定律 三(两)大定律 三(两)大守恒定律 出发点:定义,概念(力、位移、速度、加 速度、参考系、质量、时间、时刻、路程 等),实验
力学的框架
从力对空间累积的角度(功、能)——动 功 动 能定理——机械能守恒定律 能定理 机械能守恒定律 从力对时间累积的角度(冲量、动量)— —动量定理——动量守恒定律 从力矩对时间累积的角度(冲量矩、动量 矩)——动量矩定理——动量矩守恒定律 质点运动学,受力分析 画受力图,牛顿 受力分析、 质点运动学 受力分析、画受力图 牛顿 运动定律,冲量、动量问题,卫星、天体 运动定律 运动问题
常用物理模型举例
斜面模型,竖直弹簧模型,超重失重模型, 汽车启动模型,过河模型,拖地模型 双滑块模型,磁场下双杆(力电等效)模型 电场类比重力场等效模型 常用电场、磁场模型 匀加速三角形模型,匀加速梯形模型 后来者居上追击模型,类竖直上抛追击模型 力的抽象三角形模型
第三步、三个分析
1受力分析 注意临界态(特殊态)的受力分析 2过程分析 复杂问题=∑简单问题+∑简单问题 联系 3做功分析(功能分析)
第二步、建立物理模型
在物理学中通过突出事物的主要因素、忽 略次要因素而建立起来的一种理想化 理想化模型 理想化 叫物理模型 物理模型(教材P12) 物理模型 解决任何物理问题要首先建立物理模型, 讲它作为研究对象,以简化对原有事物的 简化对原有事物的 研究(教材P12) 研究 1基本物理模型 基本物理模型(质点、点电荷、单摆、弹 基本物理模型 弹 簧振子、理想气体等) 簧振子 2不断总结积累常用物理模型 不断总结积累常用物理模型 不断总结积累常用物理模型,建立数据库, 抓住问题本质,化新问题为老问题 化新问题为老问题