黄威华
[摘 要]普通高中,很多学生不喜欢物理,主要原因是他们觉得物理知识枯燥乏味、概念定律太多,太难记忆,物理成绩不太理想。高中物理教师可适当运用口诀,让更多的学生喜欢物理。多年的教学实践表明物理口诀方便记忆、容易运用,能较快提高学生运用知识的能力和物理成绩,有不少学生因为喜欢物理口诀而喜欢上物理。
[关键词]物理口诀;高中物理;爱上物理
[中图分类号] G633.7 [文献标识码] A [文章编号] 1674-6058(2019)11-0052-02
高中物理“口诀”有的朗朗上口,更重要的是言简意赅,便于学生理解记忆,方便学生运用,从而使学生获得成就感,所以学生喜欢这些物理口诀,有不少学生因为喜欢物理口诀而喜欢物理。
下面就和大家分享几个高中物理常用的口诀,这些口诀可以帮助学生進行定性判断,并快速得出结果。
一、“锐加钝减”
通过对物体所受合外力F与速度v方向(运动方向)夹角θ的分析,判断物体的运动性质,如果物体所受合外力F与速度v方向的夹角θ是锐角,则物体做加速曲线运动,如果物体所受合外力F与速度v方向的夹角θ是钝角,则物体做减速曲线运动。
分析1:如图1所示,F与v的夹角θ是锐角,把F沿着v方向和与v垂直方向进行分解,分解为Fx和Fy;由于Fx与v的方向相同,所以Fx的作用是改变速度大小,使物体的速度越来越大,物体做加速运动;而Fy与v垂直,Fy的作用是改变速度方向。即如果θ是锐角,则物体做加速运动——“锐加”。
分析2:如图2所示F与v夹角θ是钝角,把F沿着v方向和与v垂直方向分解为Fx和Fy;由于Fx与v的方向相反,所以Fx的作用是改变速度大小,使物体的速度越来越小,物体做减速运动;而Fy与v垂直,Fy的作用是改变速度方向,即如果θ是钝角,则物体做减速运动——“钝减”。
[实际应用]根据图3所示,判断电荷从a位置运动到b位置的过程中,其动能的变化情况。
解:在电荷运动轨迹与电场线交点位置画出速度v的方向和电场力F的方向,从图中可知速度v的方向和电场力F的方向的夹角是钝角,电荷做减速运动,所以电荷的动能减小。
二、“近快远慢”
在比较卫星或天体运动的速度v、周期T等物理量的大小关系时,我们可以根据它们与中心天体的远近来直接判断以上物理量的大小关系——即“近快远慢”。
根据开普勒第三定律k=a3/T2可知,同一个中心天体k恒定,a 越大也就离中心天体越远,周期T就越大,周期越大可说成越“慢”,反之亦然。
还可以根据天体运行的线速度、角速度、周期的表达式来理解“近快远慢”。
从上面的表达式中可知,同一个中心天体GM恒定,r 越小也就离中心天体越近,线速度v、角速度[ω]就越大,周期T就越小, 也就是越靠近中心天体运动越快,即“近快”,反之亦然。
三、“串反并同”
在分析电路动态变化时,根据一个电阻变化情况,判断各个支路电压、电流变化,我们喜欢用“串反并同”进行判断。
如图4所示,当可变电阻R的滑动片向上移动时,判断R1两端电压U1和通过的电流I1 变化情况;判断R2两端的电压U2和通过的电流I2变化情况。
分析:当可变电阻R的滑片向上移动时,R接入电路的电阻减小,电路的总电阻减小,所以电路总电流I增大,由U1=E-Ir可知U1减小,I1 也减小(I1= U1/ R1);由I2=I- I1可知,I2增大,U2也增大。其中R1与变化的电阻R所在支路是并联的关系,而R2与变化的电阻R是串联的关系。从上面分析可知,当R减小时,则与R串联的电阻R2的电压和电流增大,则与R并联的串联电阻R1 的电压和电流减小,所以可以用“串反并同”进行判断。
四、“增反减同”
在运用楞次定律分析问题的时候,我们喜欢用“增反减同”进行判断。
如图5所示,原磁场方向垂直纸面向里,感应磁场方向垂直纸面向外,可以判断导体棒的运动方向。
分析:感应磁场与原磁场方向相反,说明原磁场磁通量增大,导体向右移动,从而得以判断。
五、“上坡向下,下坡向上”
在判断质点振动方向时,可用“上坡向下,下坡向上”来判断。
如图6所示,如果知道波的传播方向沿x的正方向,则可根据“上下坡法”来判断质点A、质点B的振动方向。为了让学生能真正掌握并运用这一方法,在学生做判断前,先让学生想象“走路”。如图7所示,沿箭头方向走路,我们经过A位置、B位置时是在下坡还是上坡?学生会觉得“走路”是件容易的事,正常人都会,很快判断出经过A位置时是下坡,经过B位置时是上坡。
通过这么分析,学生根据“上坡向下,下坡向上”便可以很快得出图8中质点A的振动方向向上(即沿y轴正方向),质点B的振动方向向下(即沿y轴负方向),如图8所示。
以上是我们平时比较常用的物理口诀,学生比较容易理解,使用也比较方便直接。有不少学生因为运用这些物理口诀能够很快解决不少物理问题,从而树立学好物理的信心,喜欢上物理。在今后的教学过程中,会继续归纳使用“物理口诀”,让更多学生不再害怕学习物理,让更多学生爱上物理。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 人民教育出版社,课程教材研究所,物理课程教材研究开发中心.普通高中课程标准实验教科书·物理(必修1)[M].北京:人民教育出版社,2010.
[2] 人民教育出版社,课程教材研究所,物理课程教材研究开发中心.普通高中课程标准实验教科书·物理(必修2)[M].北京:人民教育出版社,2010.
[3] 人民教育出版社,课程教材研究所,物理课程教材研究开发中心.普通高中课程标准实验教科书·物理(选修3-1)[M].北京:人民教育出版社,2010.
[4] 人民教育出版社,课程教材研究所,物理课程教材研究开发中心.普通高中课程标准实验教科书·物理(选修3-2)[M].北京:人民教育出版社,2010.
[5] 人民教育出版社,课程教材研究所,物理课程教材研究开发中心.普通高中课程标准实验教科书·物理(选修3-4)[M].北京:人民教育出版社,2010.
(责任编辑 易志毅)