楊建
【摘 要】初中物理是正式系統(tǒng)學(xué)習(xí)物理的開(kāi)始,只有打好基礎(chǔ),正確掌握物理學(xué)習(xí)方法,培養(yǎng)物理思想,認(rèn)識(shí)物理精髓,才能在以后的學(xué)習(xí)中穩(wěn)步提升物理成績(jī)。本文深入淺出,從力學(xué)角度論述物理學(xué)習(xí)的方法。
【關(guān)鍵詞】物理學(xué)習(xí) 思想 方法
中圖分類號(hào):G4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A DOI:10.3969/j.issn.1672-0407.2015.09.151
物理是和生活息息相關(guān)的學(xué)科,在很早的時(shí)候大家就在生活中接觸到許多的物理現(xiàn)象和物理常識(shí)。比如說(shuō)大家從小就喜歡的玩具——磁鐵、風(fēng)車(chē)、遙控飛機(jī)、風(fēng)箏等等物品,其中都包含著許多的物理原理。對(duì)教師來(lái)說(shuō),這是一個(gè)極大的便利。物理的生動(dòng)有趣之處,引人入勝之處,其妙變化之處,都非常的富有科學(xué)魅力,在教學(xué)伊始就相當(dāng)容易讓學(xué)生們接受。
但是,物理并不是那么簡(jiǎn)單的一門(mén)學(xué)科,其科學(xué)性、邏輯性、思想性、嚴(yán)密性從來(lái)就不是能通過(guò)常理可以完全解釋的。著名的古希臘科學(xué)家亞里士多德的關(guān)于落體運(yùn)動(dòng)的著名實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論:“力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因”一直延續(xù)到近代都被人們推崇備至,這正是基于自然常識(shí)所產(chǎn)生的論斷。然而伽利略更為著名的斜槽實(shí)驗(yàn)一舉推翻了這個(gè)結(jié)論。這正說(shuō)明了一個(gè)問(wèn)題:物理問(wèn)題不能想當(dāng)然,更不能僅僅根據(jù)生活常識(shí)而武斷定論。連著名的大科學(xué)家尚會(huì)犯錯(cuò),更何況剛剛接觸物理的學(xué)生們呢?物理學(xué)習(xí)總是充滿“陷進(jìn)”,容易存在認(rèn)識(shí)性錯(cuò)誤,所以說(shuō),培養(yǎng)物理學(xué)意識(shí)鍛煉物理學(xué)思維是相當(dāng)重要的一件事。
作為從事初中物理教學(xué)的老師,必須從一開(kāi)始就注意這個(gè)問(wèn)題,在教授物理知識(shí)的時(shí)候,更重要的是養(yǎng)成學(xué)生的物理思維和認(rèn)識(shí)。力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)是物理研究的三大主要方向,以下以力學(xué)為例,具體講解物理的學(xué)習(xí)思維和方式。
一、力的認(rèn)識(shí)
什么是力呢?學(xué)生們?cè)诤茉绲臅r(shí)候就會(huì)有所體驗(yàn),水流、風(fēng)吹、物重、車(chē)馳等力學(xué)現(xiàn)象在生活中很常見(jiàn)。總結(jié)來(lái)說(shuō),力是一個(gè)物體對(duì)另一個(gè)物體的一種作用——這是課本上對(duì)于力的解釋?;蛟S這么說(shuō)太寬泛了。它的作用機(jī)制呢?它的作用前提呢?它的作用結(jié)果呢?平時(shí)我們見(jiàn)慣了接觸力,推車(chē)舉重搬東西,好像尋常而隨意,有什么好研究的呢?細(xì)心一點(diǎn),就可以發(fā)現(xiàn)有些不太尋常的現(xiàn)象存在生活中,神秘谷中逆流的水,工廠車(chē)間中懸空而立的金屬配件,能在荷葉上凝聚成珠子而不攤散的水滴,車(chē)廂內(nèi)穩(wěn)立在光滑的桌面上的光滑小球并不會(huì)在車(chē)行動(dòng)的時(shí)候和車(chē)同一方向前進(jìn)……這些現(xiàn)象好像和我們的日常認(rèn)知并不相符。不過(guò),這些現(xiàn)象靠物理原理都能解釋。
要對(duì)力學(xué)原理有一個(gè)正確的認(rèn)識(shí)。力不能脫離物體而獨(dú)立存在,只要有力發(fā)生,就一定會(huì)涉及到兩個(gè)物體,施力物和受力物。并且力的作用是相互的,力是成對(duì)出現(xiàn)的。如果學(xué)生在心里有了這樣的主觀認(rèn)識(shí),那么對(duì)物理現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)就可以更加理性客觀。可以知道上述的問(wèn)題涉及到磁力、重力、張力、慣性之類,而力的效果涉及到動(dòng)靜變化,形狀變化,狀態(tài)變化等等,不一而足,都是可以用理論來(lái)解釋的。以上可以看出,物理學(xué)習(xí)中首要的便是養(yǎng)成一個(gè)好習(xí)慣——不能想當(dāng)然。不能因?yàn)樯钪械慕?jīng)驗(yàn)犯常識(shí)性錯(cuò)誤,凡事要以物理理論為依據(jù),學(xué)會(huì)科學(xué)客觀的認(rèn)識(shí)問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題。對(duì)理論要正確的掌握和理解,并且在生活中以事實(shí)佐證,學(xué)以致用。學(xué)習(xí)物理,要擯棄以前養(yǎng)成的認(rèn)識(shí)事物的習(xí)慣,學(xué)習(xí)理論是基本的。
二、不同的力
在力學(xué)中,主要有這樣幾種基礎(chǔ)的力:彈力 重力 摩擦力 電磁力。不同的力有不同的特性和作用機(jī)理。
(一)重力
就拿重力來(lái)說(shuō),這是地球附近無(wú)處不在的,任何物品都受其影響。生活中,我們更習(xí)慣于用重量來(lái)衡量重力,力的大小和物體本身質(zhì)量有關(guān)。而在稱重的時(shí)候,又有一個(gè)關(guān)鍵因素——重心。在觀看雜技表演的時(shí)候,有一個(gè)節(jié)目是用一根細(xì)長(zhǎng)的簽子頂著一個(gè)飛速轉(zhuǎn)動(dòng)的盤(pán)子。那接觸的一點(diǎn)便是重心所在。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是重力在物體上的作用點(diǎn),諸如盤(pán)子之類的形狀規(guī)則的物體,中心便在它的幾何中心上。力是均勻分散的,然而只有在中心這一點(diǎn)處才能讓那個(gè)盤(pán)子不掉落,這是重力的特殊之處。
(二)摩擦力
然而摩擦力又有不同之處。就定義而言,一個(gè)物體相對(duì)于另一個(gè)物體發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)或者有相對(duì)滑動(dòng)趨勢(shì)的話,在兩個(gè)物體接觸面之間會(huì)產(chǎn)生阻礙物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)的力,這就是摩擦力。摩擦力并不同于重力,隨時(shí)都是存在的。對(duì)于摩擦力而言,產(chǎn)生前提就是兩個(gè)物體相接觸并且接觸面是粗糙的。力的大小取決于接觸面正壓力和接觸面粗糙程度,呈正相關(guān)。對(duì)于摩擦力而言,可謂“有好有壞”,我們有時(shí)候需要摩擦力,比如走路的時(shí)候鞋底和路面的摩擦力可以為我們前進(jìn)提供動(dòng)力,再如使用砂紙的時(shí)候就需要摩擦力把粗糙的地方摩擦平整,或者飛機(jī)初落地的時(shí)候需要摩擦力來(lái)停止……摩擦力的有用之處遍布我們的生活。然而很多時(shí)候我們又希望摩擦力越來(lái)越小,最好沒(méi)有。比如我們需要在軸承處抹上機(jī)油來(lái)減小摩擦,避免部件由于摩擦而產(chǎn)生熱量損耗零件減損機(jī)器壽命,再如磁懸浮列車(chē)需要鐵軌和車(chē)底之間隔著空氣以減小摩擦力,提高列車(chē)的運(yùn)行速度……這些摩擦對(duì)我們來(lái)說(shuō)都是不利的,要盡量的減小摩擦力。
(三)彈力
彈力是很有意思的一種力,學(xué)生們會(huì)對(duì)這種力心生親切之感。小時(shí)候玩彈弓就是利用彈力。彈力也是接觸力,和摩擦力不同的是彈力是自身發(fā)生形變,在恢復(fù)形變時(shí)產(chǎn)生的力就是彈力。彈力基于彈性形變,在形變范圍內(nèi),形變?cè)酱髲椓υ酱?,總的?lái)說(shuō)取決于施力物。彈力還有一個(gè)特性是能夠?qū)⒘Ψ稚⒌礁魈帲@在建筑中運(yùn)用廣泛。我們可以看見(jiàn)弧形的薄殼建筑,不僅形狀優(yōu)美,而且非常結(jié)實(shí)。這種結(jié)實(shí)的理論來(lái)源就是彈性力的分散性,彈力有自己的特殊之處并且在生活中可以廣泛運(yùn)用。
總結(jié)來(lái)說(shuō),就在力學(xué)范疇中,又細(xì)分出性質(zhì),條件,作用機(jī)制,作用效果完全迥異的不同的力的類型。因此我們可以看出,在物理學(xué)習(xí)中,哪怕是一點(diǎn)點(diǎn)的區(qū)別,都會(huì)在本質(zhì)上產(chǎn)生非常大的不同。哪怕是同出一源的理論,有著眾多的相似點(diǎn),依舊在它們本身的領(lǐng)域有著巨大的特異性。在物理學(xué)習(xí)過(guò)程中,注意仔細(xì)區(qū)別理論的不同之處和關(guān)聯(lián)之處是物理學(xué)習(xí)中的又一重點(diǎn)。物理學(xué)習(xí)過(guò)程是相當(dāng)嚴(yán)密的,既要有良好的物理素養(yǎng),又要有正確的物理學(xué)習(xí)方法,還要有嚴(yán)正的物理論證精神。凡事都要用科學(xué)的眼光來(lái)論證分析,用嚴(yán)密的邏輯來(lái)反復(fù)確認(rèn),不能想當(dāng)然。
在教學(xué)過(guò)程中,我們要做的就是教會(huì)學(xué)生養(yǎng)成良好的物理思考習(xí)慣,尤其是初中物理教學(xué),物理思維的培養(yǎng)尤其重要。取其本質(zhì),究其根源,這不僅是一種物理精神,更是一種科學(xué)精神,對(duì)學(xué)生日后的學(xué)習(xí)生活都是極有好處的。所以老師要在最初的學(xué)習(xí)中培養(yǎng)學(xué)生的良好學(xué)習(xí)習(xí)慣,這在他們?nèi)蘸蟮纳钪袑⑹苡貌槐M。