中学物理规律教学.ppt

• 1、讨论规律（包括公式和图象）的物理意义，包 括对文字表示含义的推敲，对公式和图象含义的 明确。 • 2、讨论和明确规律的适用条件和范围。 • 每一个物理规律都是在一定条件下反映某个物理 现象或物理过程的变化规律，规律的成立是有条 件的。如欧姆定律——金属导体，不适用高电压 的液体导电和气体导电，不适用于含源电路或含 有非线性元件的电路;胡克定律弹性限度范围以内; 单摆振动成立条件摆角小于5o 。
黄冈师范学院
中学物理规律教学
物理科学与技术学院 王小兰
物理规律教学
一.物理规律教学的重要性
物理规律反映了物理现象、物理过程在一定条件下
必然发生、发展和变化的规律，反映了物质运动变化 的各个因素之间的本质联系，揭示了事物本质属性之 间的内在联系。物理规律是物理理论的基础，它与相 关的物理概念一起构成了逻辑上和谐的知识体系，即
• 3、掌握物理规百度文库是发展学生认识能力的重要 途径
• 学生认识物理规律是：先由感性认识——理性认识， 再由理性认识——实践。这是实现二 次飞跃的必经 之路。因此说，这是发展学生认识能力的重要途径 .
• 二.物理规律的类型
• 物理规律在教学中通常表述为物理定律、物理定理、 物理原理，以及物理法则、公式和方程等等。 • 物理规律可分为两大类：物理定律和物理定理。
(二)、带领学生在物理环境中按照物理学的 研究方法来探索物理规律
•
• 物理规律本身反映了物理现象中的相互联系、因 果关系和有关物理量间的严格数量关系，教学中 必须将原先分散学习的物理概念综合起来。在中 学阶段，教师带领学生探索物理规律主要是通过 实验归纳和理论分析来进行的。具体的方法大致 有以下几种：
• 1、运用实验总结物理规律 • （1）实验归纳法 • 由对日常经验或物理现象的分析归纳得出结论 （多用于定性结论） • 例：蒸发得快慢条件电磁现象中得左、右手定则 力的平行四边形法则楞次定律等。 • （2）实验数据处理法 • 用于定量的实验定律由大量的实验数据，经归纳 和必要的首先处理，得到结论。例：力矩的平衡 条件；胡克定律；光的反射定律；气体实验定律 等 • （3）先定性、后定量分析法 • 先从实验现象或对实例的分析中得出定性得结论， 再进一步通过实验寻求严格的定量关系，得出定 量得结论。例：研究液体内部压强；牛顿第三定 律；光的折射定律等
爱因斯坦光电方程
• 3、提出假说，检验、修正假说，得出结论 • 先引导学生在观察实验或分析推理的基础上，进 行猜想，提出假说，然后用实验验证，修正假说， 得出结论。如：阿基米德定律；楞次定律。 • 总之，不论哪种方法，都要在探索的基础上，得 到物理规律的文字表示和数学表示。
• (三)、引导学生对物理规律进行讨论
• 实际的教学中,物理规律分为三种类型：即实验规律、 理想规律和理论规律。
三.物理规律的特点
1、物理规律是观察、实验、思维、想象和数学 推理相结合的产物. 任何客观规律都只能被发现，而不能 被创生。物理学规律的揭示与观察、实验、抽 象、思维、数学推理密不可分。如:牛顿第一 定律是实验、推理、想象相结合的产物. 2、物理规律反映有关物理概念之间的必然联系. 任何一个物理规律都由一些概念组成， 它们常表现为物理量，可用数字和测量联系， 物理规律用语言逻辑或数学逻辑将概念之间的 关系表达出来。如牛顿第二定律表示质点、力、 质量、加速度的相互关系。
本次课内容:
一.物理规律教学的重要性
二.物理规律的类型
三.物理规律的特点
四.中学物理规律的教学
五.物理规律教学的基本方法
物理理论。
• 1、物理规律是物理学知识的主干
• 整个中学物理是以一些基本概念和基本规律而构 成的一个完整的体系;由基本概念、基本规律和基 本方法及其相互联系构成了学科的基本结构。如 果说物理概念是物理知识体系的基石，那么物理 规律便是建立在基石之上的物理知识体系的主干。 例如，整个力学体系是以力、加速度、质量、动 量、机械功和机械能等概念为基石、以牛顿运动 三定律、万有引力定律为主干并运用逻辑和数字 方法得到动量守恒定律和机械能守恒定律而建立 起来的。
四.中学物理规律的教学
(一).创设便于发现问题、探索规律的物理环境 在中学物理规律的教学中，主要是通过观察、 实验发现问题，也可以从分析学生生活中认知的 典型事例中发现问题，有时也可以从对学生已有 知识的分析展开中发现问题.教师首先应给学生创 设一个便于发现问题的物理环境,教师应做到使学 生获得探索物理规律必要的感性知识或数据；提 供学生进一步思考问题的线索和依据；为研究问 题提供学生必要的知识准备。
基本概念——基石； 基本规律——主干； 基本方法——纽带。
• 2.掌握有关物理规律是物理教学的关键
• 学生对物理概念的加深理解，是在掌握规律的基础 上完成。 • 例：对“力”的理解。力是改变物体运动状态的原 因。是在牛顿第二定律掌握后，才算真正理解。理 解“波粒二象性”是在掌握量子力学规律之后。理 解“电磁波”是横波，是在掌握电动力学规律之后。 学生对物理规律的应用程度，取决于对规律的理解 程度。这说明掌握物理规律是教学的关键。
• 2、运用已有知识，通过理论推导得出新的物理规 律（理论分析法） • （1）实验定性理论推导法 • 先用实验或实例做定性研究，在用理论推导得 出 结论。如：电磁感应定律、动量守恒定律的研究。 • （2）观察实验想象推理法 • 在观察实验和日常经验的基础上，研究理想实验， 通过推理、想象，得出结论；如：牛顿第一定律 的研究 • （3）原有知识演绎推导法 • 运用已有知识和数学，进行演怿或归纳推理，得 出结论如：动量定理、动能定理、气态方程、万 有引力定律的研究。
3、物理规律具有近似性和局限性.
物理学研究对象和过程往往不是 处于自然状态的实际客体和实际现象，采用科 学抽象方法适当简化后建立的理想模型和理想 过程，测量与实验过程中常存在误差。 • 物理规律不仅具有近似性，而且由于规律 总是在一定范围内发现的，或在一定条件下推 理得到的，并在有限领域内检验的，所以规律 还具有局限性，有它的适用范围和适用条件。 • 例子：牛顿第一运动定律，它只适用质点，且 只适用于惯性系。 • 动量守恒定律对于宏观物体、微观粒子，高速 运动或低速运动情况都适用，条件是合外力都 为零。
• （4）定义、图象、演绎推导法 • 运用物理量的定义或函数图象，导出表达 物理规律的公式；如：
• 用图象找规律
V
实验曲线
tg a
S
at v0 t
v0
光 电 子 的 最 大 动 能
Ek 实验曲线
E h W
k
0

0
0
入射光频 率
匀加速直线运动
V 0 V S 2 t 2V 0 V V 0 t 2 1 V V 0 2 t V 0 t 2 t 1 2 V 0 t at 2
• 3、讨论这一规律与有关概念、规律、 公式间的关系。
使学生认清所研究的物理规律与有关的物理概念和 物理规律之间的关系
如冲量与动量的关系，电流、电压、电阻的 关系等。
(四)、引导和组织学生运用物理规律
运用物理解决问题是将抽象的物理规律具体化 的过程，从而完成认识上的第二个飞跃用典型问 题通过教师的示范和师生的共同讨论，使学生结 合对实际的问题的讨论，深化、活化对物理规律 的理解，逐渐领会分析、处理和解决问题的思路 和方法. 另一方面，更主要的是组织学生进行运用 规律的练习。 ， 最后应当指出：物理规律教学要有阶段性， 主要知识层次和教学对象。
• （4）依次研究两量关系法 • 在通过实验研究几个物理量的关系是，先分别固 定某些物理量，研究其中两个物理量的关系，然 后加以综合，得出几个物理量得关系。例：欧姆 定律；牛顿第二定律；焦耳定律等 • （5）研究他人数据分析法 • 在实验条件不具备得条件下，利用他人的实验结 果，来进行分析得出结论。例：开普勒定律 和万 有引力定律的发现.光电效应；氢原子得巴耳末公 式；近代物理中的规律。
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• 五.物理规律教学的基本方法
• • • • • • • • • • 1、经验、实验分析归纳法 2、实验数据数学处理法 3、先定性，后定量分析法 4、依次研究两量关系法 5、研究他人数据分析法 6、实验定性理论分析法 7、观察实验、想象推理法 8、原有知识演绎推导法 9、定义、图象、演绎推导法 10、提出、检验、修正假说法