高中物理概念的教學(xué)

1、高中物理概念的教學(xué)物理概念是反映事物的物理現(xiàn)象的本質(zhì)屬性的思維形式，是構(gòu)成物理知識(shí)的最基本的單位。教學(xué)時(shí)應(yīng)注意:明確概念引入的必要性和事實(shí)依據(jù)。只有明確、掌握概念的定義，才可能明確掌握被定義的概念。了解概念的種類（矢量、標(biāo)量、狀態(tài)量、過程量、特性量、屬性量，某種物理量的變化率等等），以便用比較法教學(xué)。若這種概念屬首次學(xué)習(xí)，就必須著重使學(xué)生明確抽象概括的方法。理解概念的定義、意義和跟相關(guān)概念的聯(lián)系與區(qū)別。定義的語(yǔ)言表達(dá)形式能夠不同，但數(shù)學(xué)表達(dá)式應(yīng)該相同。注意從定義式導(dǎo)出被定義的物理量的單位。 （1）機(jī)械波 不是物理量，沒有定義式。機(jī)械波的現(xiàn)象直觀而本質(zhì)抽象，故常采用分析法教學(xué)，即從學(xué)生有感性理解

2、的水波和演示繩上的波出發(fā)，使學(xué)生對(duì)波有個(gè)宏觀印象，再用圖和模擬波的演示儀器實(shí)行微觀分析，得出機(jī)械波的定義（機(jī)械振動(dòng)在媒質(zhì)中的傳播過程）和意義（傳遞能量的一種方式）。波的意義具有普遍性，比機(jī)械波的定義更重要。教學(xué)時(shí)還應(yīng)注意波與振動(dòng)的聯(lián)系與區(qū)別；水波是重力波，成因較復(fù)雜，不宜多講。 （2）質(zhì)點(diǎn) 是個(gè)理想化的物理概念。從實(shí)物到物體，再?gòu)奈矬w到質(zhì)點(diǎn)，經(jīng)過兩次抽象概括。教學(xué)重點(diǎn)是:使學(xué)生初步了解理想化的物理概念（光滑平面、理想氣體、點(diǎn)電荷、電場(chǎng)線、光線等）在物理學(xué)研究上的作用；用實(shí)例說明在什么情況下，物體能夠當(dāng)作質(zhì)點(diǎn)。 （3）速度 描述物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的物理量，是矢量。速度的概念是在對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的直觀感覺的基

3、礎(chǔ)上抽象出來(lái)的，學(xué)生容易理解。一般定義為描述物體位置變化的快慢和方向的物理量。對(duì)具體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)來(lái)說，速度的外延有平均速度(v=s/t)、即時(shí)速度()和勻速運(yùn)動(dòng)的速度(v=s/t恒量)。根據(jù)速度的定義式，速度又被稱為位移時(shí)間的變化率。在中學(xué)教學(xué)中，雖然不要求介紹速度內(nèi)涵和外延的關(guān)系，但教師應(yīng)該了解。若條件允許，在復(fù)習(xí)課中可作為提高的內(nèi)容，使學(xué)生對(duì)速度概念有個(gè)整體理解。 （4）加速度 速度、加速度都是人們?yōu)榱搜芯窟\(yùn)動(dòng)規(guī)律的需要，通過對(duì)運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象的觀察、分析、抽象概括出來(lái)的概念。它們的定義式不是實(shí)驗(yàn)的結(jié)論，但能夠用實(shí)驗(yàn)來(lái)說明。加速度能夠參照速度用比較法實(shí)行教學(xué)。但特別注意防止學(xué)生在方向上的錯(cuò)誤理解:加

4、速度的方向跟速度的方向一致（準(zhǔn)確的是規(guī)定跟速度增量的方向一致；決定于物體受力的方向）；籠統(tǒng)地認(rèn)為負(fù)加速度就是勻減速運(yùn)動(dòng)，正加速度就是勻加速運(yùn)動(dòng)；認(rèn)為加速度的正、負(fù)是表示加速度的方向；正加速度的量值總比負(fù)加速度大。此外還應(yīng)注意加速度跟速度、速度增量的聯(lián)系與區(qū)別。 （5）力 所謂一個(gè)概念是明確的，就是指這個(gè)概念的內(nèi)涵和外延是明解的。力的內(nèi)涵少外延多。要明確力的內(nèi)涵和外延，決非幾節(jié)課所能達(dá)到。所以無(wú)論是初中或高中的“力”的一節(jié)教學(xué)，只能利用學(xué)生已有的生活經(jīng)驗(yàn)和簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)，從幾種具體的力抽象出力的初步概念。但僅僅理解力的重要起點(diǎn)，要上好這節(jié)課，并注意以后逐步提高、加深和完整。 （6）功 量度能量轉(zhuǎn)化的

5、物理，是過程量，是標(biāo)量。由于中學(xué)物理教材多數(shù)先講功后講能，反過來(lái)用功來(lái)定義能，故功的定義只能在“機(jī)械能”章末出現(xiàn)。功這節(jié)課的教學(xué)重點(diǎn)應(yīng)放在功的量度上。從實(shí)例的分析得出做功的兩個(gè)不可缺少的因素，然后規(guī)定計(jì)算功的公式就是這兩個(gè)因素的乘積。用實(shí)驗(yàn)來(lái)確定WF(?)和Ws(?)，從而得出功的公式是不符合邏輯的。高中關(guān)于功的教學(xué)，是在初中的基礎(chǔ)上，把計(jì)算功的公式一般化，并從數(shù)學(xué)角度討論正功和負(fù)功。不從能量轉(zhuǎn)化的觀點(diǎn)來(lái)討論正功和負(fù)功，物理意義是不明確的。這有待于以后的教學(xué)來(lái)補(bǔ)充和加深。 （7）熱量 在熱傳過程中，物體吸收或者放出熱的多少（內(nèi)能變化的量度），是標(biāo)量。教學(xué)時(shí)應(yīng)注意與溫度、內(nèi)能的聯(lián)系和區(qū)別。區(qū)別的

6、關(guān)鍵是熱量是過程量，只有當(dāng)物體在吸熱或放熱的過程中，才有熱量的傳遞；而溫度和內(nèi)能是狀態(tài)量，物體在一定狀態(tài)下具有一定的溫度和內(nèi)能，而不具有熱量。要使初中學(xué)生一下子理解熱量的概念是困難的，要注意有計(jì)劃地在相關(guān)教學(xué)中逐步明確、鞏固和加深。 （8）壓強(qiáng) 描述壓力作用的強(qiáng)度的物理量，是狀態(tài)量，是標(biāo)量。教學(xué)時(shí)應(yīng)注意:一般定義式p=F/S普遍適用于固體和流體，而p=gh 只適用于密度均勻的液體和氣體。對(duì)于密度均勻的固體來(lái)說，矩形體、方形體和圓柱體等也可應(yīng)用。靜止的固體能夠把作用在它上面的壓力等值傳遞，但由于受力面積的變化，力可能集中，也可能分散，強(qiáng)度就變大或變小，也就是壓強(qiáng)增大或減小。流體對(duì)壓強(qiáng)的傳遞遵循帕

7、斯卡定律。密度不均勻的流體，能夠利用p=gh求平均壓強(qiáng)。 （9）密度 表征物質(zhì)的一種特性的物理量，是由物質(zhì)內(nèi)在因素決定(分子的質(zhì)量和單位體積的分子數(shù)), 若外部環(huán)境條件不變每種物質(zhì)都有一定的密度。定義為由某種物質(zhì)組成的物體的質(zhì)量跟它的體積的比值。密度的教學(xué)一般是通過實(shí)驗(yàn)確定物體的質(zhì)量跟體積的比值。對(duì)于同種物質(zhì)，比值是個(gè)恒量。對(duì)于不同的物質(zhì)，比值一般不同的。從而說明比值表征物質(zhì)的一種特性，得出密度的定義。接著注意舉實(shí)例和用具體數(shù)據(jù)說明物質(zhì)的密度跟它的質(zhì)量、體積不成正、反比關(guān)系。（10）電阻物質(zhì)的一種電學(xué)特性，由導(dǎo)體本身的物理?xiàng)l件決定。定義為導(dǎo)體兩端的電壓跟通過這段導(dǎo)體電流的比值，即RU/I。請(qǐng)注意，式中R不一定是恒量。對(duì)于金屬導(dǎo)體來(lái)說，R是恒量，RU/I就是歐姆定律的表達(dá)式。若R不是恒量，說明這種導(dǎo)體不服從歐姆定律。電阻的教學(xué)可以采用類似密度、比熱等的特性物理量的教學(xué)方法，通過實(shí)驗(yàn)分析形成概念。但要注意，不要把電阻定義式中U/I的比值說成非恒量不可；不要把電阻定義式和