康曦
摘要:物理是一门理论性、逻辑性、实验性较强的学科,很多同学在做物理题时,常常感到无从下手,尤其是力学实验问题,在学习与解决此类问题时,多数同学都会感觉吃力.如何总结力学实验学习方法,优化学习手段,成为了物理学习的重点.本文将对高中物理力学实验的学习方法展开探讨,希望对同学们有所启发.
关键词:高中物理 力学实验 学习方法
力学是高中物理的重要组成部分,也是学习的重难点,其内容抽象复杂,覆盖面广泛,往年高考中很多实验题都与力学有紧密的联系.力学学习的关键在于力学实验,力学实验是验证牛顿三大定律、平行四边形定则等力学知识的桥梁.通过力学实验的学习,我们能够更加清晰直观地理解深奥抽象的力学知识.
一、把握实验设计,明确实验设计目的
要想学好力学实验,就要掌握力学实验的原理.实验原理是进行实验设计的前提,是力学实验设计的方向.我们只有在力学原理的指引下,明确实验设计目的,设计好实验过程,弄懂其中體现或验证的力学知识,才能实现对力学实验的灵活运用、准确把握.同时,把握实验设计,还需要掌握常用的力学实验设计方法.一般来说,力学实验设计方法有以下几种.第一,控制变量法.利用控制变量法所做的最为典型的就是探究“加速度与力、质量之间的关系”的实验,实验中,通过控制小桶内砂的质量、小车的质量,验证加速度与外力、加速度与质量之间的关系.第二,等效替代法.所谓等效替代法,就是实验中由于某些量的测量比较困难,因此利用容易测量的量进行替代,从而保证实验顺利开展的一种方法.最为典型的就是探究“碰撞中的不变量”的实验.实验中,由于两个小球平抛的速度较快,很难测量其具体速度,于是就把速度的测量转化为较为简单的水平距离的测量,以探究两小球碰撞前后总动量是否变化.当然,物理实验方法还有很多,比如逐差法、比值定义法、微量放大法等,这些方法在物理实验过程中发挥了重要作用,需要我们一一掌握这些方法的要点及典型实验,以加深对实验原理与实验设计的理解.
二、成立实验小组,主动探究实验内容
学习物理实验,不是老师传授给我们知识,而是我们要在老师的引导下,自己主动参与探究实验内容.小组学习是保证学习效果的有效手段,我们可以在实验过程中发现自身不足,提高学习效率.
例如,在探究“求合力的方法”的实验中,可以成立学习小组,自主探究实验内容.一人计短三人计长,除学习书本上的等效法(两分力共同作用等效的一个力)之外,还可以组织小组成员利用其他方法进行探究.实验中,有的小组创造性地利用平衡法(三个恒力同时作用于物体的同一点)进行探究:将三个轻绳连接在一起,把联点作为受力物体,在一个轻绳上挂上一个小铁锤,用弹簧测力计沿着重力相反的方向拉动另外两个轻绳,当小铁锤静止,则三力平衡.对于实验创新,大家集思广益,共同解决实验问题,这样的探究学习方式有助于调动小组成员思维积极性,并且会让大家觉得原来物理实验也会变得简单易懂,从而使同学们学习物理实验的主动性不断增加.
三、加强总结反思,积极解决实验疑问
实验中,我们必定会产生很多疑问,这些疑问可以为我们的实验学习指明方向.面对实验疑问,我们应当主动向老师提问,积极和老师交流沟通,在老师的点拨下,积极解决疑问,并反思自身方法及思维上存在的漏洞,拾遗补缺,这对于提升我们对实验内容的理解和掌握有重要作用.
比如,很多同学都对“受力分析”十分头痛,面对复杂的受力分析,很多时候都是“摸不着头脑”.为了解决这个问题,我在课下和同学、老师积极沟通,终于总结了一套系统的受力分析解决方法.首先,隔离物体.面对一个复杂的受力系统,需要将目标物体从系统中分离出来,独立分析该物体的受力情况,并研究该物体被施加了哪些力.其次,画出受力分析图.针对所有受力情况,画出受力分析图,通过图像直观分析受力情况.一般来说,分析物体受力情况,首先要考虑重力,分析物体是否受重力影响;接着要分析物体是否受弹力影响,即物体与相连装置之间是否存在弹力;然后分析摩擦力,分析物体与粗糙面是否有接触,是否存在相对运动的趋势,这样就能顺利理清物体的受力情况.最后,联系所学公式,如动量守恒公式、机械能守恒公式等解决这些问题.
总之,要想学好力学实验,就需要我们在老师指导下,把握实验设计目的,主动参与实验操作,时常进行实验反思与总结,对物理实验有更加深入的理解与认知.只有这样,才能提升我们物理实验学习的效率,进而为我们对整个物理的学习起到助力的效果.