高中物理牛顿第二定律教学浅谈.docx

1高中物理牛顿第二定律教学浅谈文李辉摘要作为高中阶段物理学科中重要概念之一牛顿第二定律在整体知识结构中有着重要的承上启下作用是对高中阶段物理知识的有效连接不少物理教育工作者将牛顿第二定律视为高中物理教学的核心依据自身从事高中物理教学的多年经验笔者针对高中物理牛顿第二定律中的力学知识进行了知识框架的概括总结教育期刊网关键词高中物理牛顿第二定律教学实验作为高中阶段典型的验证性实验牛顿第二定律相较于传统设计性实验和综合性实验而言无论是实验过程还是实验手段都较为简单然而简单的实验过程与实验手段不代表实验思想和实验方法也同样简单在复杂的实验关系面前简单的实验操作更加能够阐述其中的科学道理这是实验教学探索性和启发性特征的体现一关于牛顿第二定律在牛顿第二定律中物体加速度大小随着物体自身受到的作用力增大而随之增大与此同时物体质量趋于减小合外力方向与加速度方向相一致即公式为牛顿第二定律是对物理学中运动和力关系的一种概括是较为经典的物理学定律曾经在惯性定律中我们了解到并非是导致物体运动的原因显然这与生活经验内容相违背而在2牛顿第二定律中我们认识所谓的运动过程侧重是指物体运动过程中状态的变化在力的作用下物体运动方向或是速度发生了改变相互作用力物理运动状态发生改变是受到力的作用的影响我们经常在生活中碰到这样的例子比如车辆在行使过程中的加速或是减速操作正是由于车辆自身运动速度受到摩擦力和牵引力的影响加速运行时气缸中有大量汽油在燃烧在传动装置作用下牵引力产生加之滚动摩擦力的影响使得车辆运动方向与合力方向相一致进而形成加速运动的状态这一过程中滚动摩擦力随之增大直到与牵引力达到相互平衡的状态重力场运动除了相互作用力和运动之间的关系问题外牛顿第二定律在力学方面还涉及到重力场中力的应用问题比如石子在斜上抛过程中初始的力一般都较为短暂不易被察觉在较大的加速度作用下飞快运动需要注意的是在初始力作用下石子运动速度减少再受到初始力作用影响这其中不计与空气摩擦产生的作用力因此重力是唯一对石子产生的作用力在重力的影响下石子对应的运动状态有了显著改变这可从运动石子的大小及运动速度等方面得以体现从运动合成及分解原理分析这一运动作用力可被划分为垂直方向上的作用力与水平运动方向上的作用力两个方面水平方向并不存在其余外力的影响因此对应的石子运动速度并不会产生明显变化至于垂直方向上的作用力则是受到重力的影响并且在重力方向上还存在加速度的影响3这就使得垂直方向上的石子运动在具体速率方面呈现出先减小而后在反方向迅速加速运动的现象二牛顿第二定律实验操作作为物理概念从理论演变为现实的必要基础实验操作的重要性不可忽视实验是帮助学生提升对物理概念感性认知的最直接手段关于牛顿第二定律的实验操作过程可从教材中的实验获得教学灵感以此加深学生对牛顿第二定律内容的本质理解实验装置如下图所示实验过程中的长木板需要在其中一端设计定滑轮并将其设定为滑块与二者材料相同置于长木板后借助不可伸长的轻绳连接滑块与并将右边连接与打点计时器纸带相穿细节引导缓慢抬起长木板后在滑块置于长木板处时将其固定住尽管教师能够理解这是平衡摩擦力作用然而学生却可能存在不明白的地方这就需要教师对其进行有效的引导比如对学生提问若是模板抬起角度小则对应的滑块会不会出现下滑现象能够沿着长木板下滑这一过程能够阐述怎样的道理这能够帮助学生更好地理解和运用摩擦力的概念实验分析实验完成后教师可指导学生借助坐标纸上作图的方式来加深对牛顿第二定律相关概念的理解牛顿第二定律关系图中的或直线是过4原点的然而实际操作过程中学生能够计算得到的数据却并不一定达到预期效果经常出现的情况是图像末端在原点处发生弯曲进而导致图像不经过原点学生可以分析若是摩擦力平衡状态下发生倾角过大或是过小的问题则对应的数据图像是怎样的发生图像末端弯曲的主要原因是什么对待真实的实验结果学生应当寻找其中存在的原因切忌简单化处理并对其中的预期现象进行深入阐述理清牛顿第二定律的概念形成正确的实验认知这是掌握和应用物理知识的关键所在习题评讲作为物理问题情境设置的重要方式习题的评讲过程能够帮助学生更好地实现对内化规律的吸收且促进学生实验技能与方法的完善这既是实验延伸的重要过程更是对牛顿第二定律的有效应用习题评讲中能够再一次对实验过程进行受力分析加深理解综上所述除了物理思想外牛顿第二定律中还包含了丰富的物理实验方法是后续物理课程学习的重要基础这就需要教师在讲授牛顿第二定律时融入该定律建立与推导的相关过程引导学生了解牛顿第二定律的形成全过程这不仅能够让学生更好地掌握基本物理知识且有利于学生对自然界运动定理的理解这对于学生科学素养的提升和正确实验观的树立都有积极影响教育期刊网参考文献刘方陈刚气垫导轨实验中导轨弯曲的系统误差分析长江大学学报自然科学版5陈刚气垫导轨上空气膜厚度的测定重庆工商大学学报自然科学版李德地浅谈用气垫导轨进行实验的相关问题科教文汇上旬刊作者简介李辉男陕西渭南工作单位渭南市铁路自立中学本科中学二级沪科版物理作者单位渭南市铁路自立中学