高一物理校本課程

高一物理校本課程第一節(jié)初、高中物理研究的差異及其對(duì)策同學(xué)們初中畢業(yè)升入高中研究，普遍感到物理難學(xué)，教師也感到難教，究其原因主要是由于初高中物理課程要求存在著差異和學(xué)生研究方法的差異。處理好這些差異，順利實(shí)現(xiàn)初、高中物理課程研究的銜接，學(xué)好高中物理的一個(gè)重要方面。一、差異產(chǎn)生原因的分析（一）課程要求的差異1．定性分析和定量分析的差異初中物理課程中大多數(shù)多問題都重在定性分析，即使進(jìn)行定量計(jì)算，也是相對(duì)比較簡(jiǎn)單的比例關(guān)系的運(yùn)用；高中物理課程，大部分問題不單是作定性分析，而且要求進(jìn)行大量的，甚至相對(duì)復(fù)雜的定量計(jì)算。例如初中物理只要知道彈簧的形變?cè)酱螅瑥椓驮酱?；而高中物理要求知道F=kx并且要求能夠用這個(gè)公式進(jìn)行分析和計(jì)算。2．知識(shí)的呈現(xiàn)的形象思維與抽象思維的差異初中物理課程的呈現(xiàn)基本上是以形象思維為基礎(chǔ)，大多數(shù)問題是以生動(dòng)的自然現(xiàn)象和直觀的實(shí)驗(yàn)為依據(jù)，讓學(xué)生通過形象思維獲得知識(shí)；而高中物理課程的知識(shí)的呈現(xiàn)，多數(shù)以抽象思維為基礎(chǔ)。問題研究的實(shí)驗(yàn)不再是以直觀直接得結(jié)論，而需要在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，加以抽象、歸納，才能得結(jié)論。例如初中物理只要求知道速度是描述物體運(yùn)動(dòng)快慢的物理量給的公式為s=vt而高中物理要求區(qū)分平均速度、瞬時(shí)速度、平均速率、瞬時(shí)速率。3．初中課程的問題多是單因素的歸因的邏輯關(guān)系；高中課程的問題的歸因則是多因素的復(fù)雜邏輯關(guān)系，且是以遞進(jìn)式、歸納式的邏輯關(guān)系為主。分析問題時(shí)還需較多使用假設(shè)、判斷的推理邏輯手段。例如右圖求斜面上的物體受到的摩擦力的大小和方向，就必須通過假設(shè)、分析、判斷和推理才能完成。4．初中物理問題的解決，對(duì)應(yīng)用數(shù)學(xué)工具的要求不高，主要使用算術(shù)、代數(shù)辦法；高中物理問題的解決，使用數(shù)學(xué)工具提高到了需大量使用代數(shù)、函數(shù)、三角函數(shù)、圖像、向量（即矢量）運(yùn)算、極值等辦法的綜合應(yīng)用上。例如利用v-t圖象來求物體舉動(dòng)的加速度和位移。又如如何理解a-F圖象斜率的物理意義。（二）學(xué)生研究方法的差異1．初中物理的研究，同學(xué)們慣于教師的（知識(shí)）傳授。在研究中，對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解停留在“簡(jiǎn)單問題”的“簡(jiǎn)單理解”上；高中物理的研究則要求學(xué)生獨(dú)立地在老師的指導(dǎo)下獲取知識(shí)。要求學(xué)生要能（把課本作為工具）形成“自主研究”慣，更要求學(xué)生在研究中學(xué)會(huì)多層次、多角度的邏輯分析，學(xué)會(huì)尋找知識(shí)點(diǎn)的“連續(xù)性”關(guān)系。2．初中物理知識(shí)的簡(jiǎn)單性，決定了學(xué)生在研究中較多運(yùn)用記憶方法掌握知識(shí)，對(duì)理解、分析方法使用的程度要求不高；高中物理知識(shí)的復(fù)雜性，決定了學(xué)生在研究中需要以理解、分析、歸納為主的方法來進(jìn)行研究。同時(shí)，還需“形成物理學(xué)思想”，尋找物理課研究的門路。3．高中物理題的求解，要肄業(yè)生在數(shù)學(xué)工具使用上學(xué)會(huì)用數(shù)學(xué)語言表示物理問題，學(xué)會(huì)數(shù)學(xué)工具的靈活應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)大量定量分析的自若化。二、克服差異的研究對(duì)策1．關(guān)注新舊知識(shí)同化，順利實(shí)現(xiàn)升級(jí)研究的過度同學(xué)們進(jìn)入高中研究，無論是教材理解方面、思維活動(dòng)方面、研究物理的方法方面、完成作業(yè)應(yīng)用的手段方面等，與初中階段相比，存在著明顯的梯度。仔細(xì)捉摸高中課程所研究的問題跟初中課程曾研究過的相關(guān)問題，在語言、研究方法、思維特點(diǎn)等方面存在的差異，明確新舊知識(shí)間的聯(lián)系與差別，通過課前預(yù)和課堂研究，在老師的幫助下把舊知識(shí)同化新知識(shí)，順利地達(dá)到知識(shí)的遷移，減少高中物理研究的困難。2．注重思維能力的培養(yǎng)，早入高中物理研究的門道針對(duì)高中課程的知識(shí)呈現(xiàn)多以抽象思維為基礎(chǔ)的特點(diǎn)，在研究中，應(yīng)注意自己的抽象思維能力培養(yǎng)，快速形成抽象思維慣，形成分析、判斷、歸納、總結(jié)的抽象思維能力，能夠早入高中課程研究的門道。例如：高一年級(jí)的“勻變速直線運(yùn)動(dòng)”對(duì)加速度概念的確定，要分析此運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象的特點(diǎn)（軌跡是直線，速度均勻變化），尋找速度變化量，尋找速度變化有快慢的規(guī)律，歸納出a＝Δv/t的物理意義。然后再總結(jié)“a”的定義的要素，充分理解“a”的意義。實(shí)現(xiàn)從現(xiàn)象→特點(diǎn)→規(guī)律→“知識(shí)點(diǎn)”的抽象概括。3．重視物理實(shí)驗(yàn)的研究，造就物理研究能力高中物理課程的演示實(shí)驗(yàn)，是培養(yǎng)學(xué)生研究能力的最重要的手段。要能夠從演示實(shí)驗(yàn)的觀察中，學(xué)會(huì)研究，尤其要學(xué)會(huì)對(duì)有形的物理現(xiàn)象進(jìn)行抽象思維，并能歸納結(jié)論，形成研究慣，培養(yǎng)研究能力。如“牛頓第二定律”的演示實(shí)驗(yàn)，在課堂演示中，要充當(dāng)研究者，從實(shí)驗(yàn)→讀取數(shù)據(jù)→繪制圖形→尋找物理量的數(shù)學(xué)關(guān)系→得出公式的程序?qū)嵤┻^程中，把研究的任務(wù)交給自己，老師只是“引路人”，讓自己來完成研究，得出結(jié)果。從研究中產(chǎn)生興趣，形成研究慣，訓(xùn)練研究能力。4．認(rèn)真做題上好題課，增進(jìn)分析問題的能力的提高高中學(xué)生，尤其是剛進(jìn)高一的學(xué)生，不會(huì)做題目的現(xiàn)象較為突出。認(rèn)真做題積極思考，上好題課是分析問題能力提高的關(guān)鍵。在題課中應(yīng)該著重聽思路、聽方法。要懂得做題的思維過程是─—尋找問題現(xiàn)象、分析問題特點(diǎn)、歸納已知條件、確定所用知識(shí)、建立解題模型（方程或圖形等）、完成具體運(yùn)算。要明白解題的根據(jù)是什么？怎樣聯(lián)想？如何推算？要知道什么是歸納和演繹？如何進(jìn)行判斷等分析方法，要形成良好的解題慣，以實(shí)現(xiàn)學(xué)生分析問題能力的提高。5．利用好教材工具，加強(qiáng)教材瀏覽鍛煉，提高自學(xué)能力充分利用好教材，加強(qiáng)閱讀訓(xùn)練，學(xué)會(huì)閱讀，閱讀教材時(shí)注意去尋找每章每節(jié)的知識(shí)點(diǎn)，注意尋找定律的成立條件、要素、結(jié)果等內(nèi)容，加強(qiáng)對(duì)知識(shí)的理解。大力提倡同學(xué)們對(duì)課本閱讀過程中進(jìn)行理解、有創(chuàng)見的，會(huì)靈活運(yùn)用的現(xiàn)象。及時(shí)糾正死記硬背的現(xiàn)象，學(xué)會(huì)讀書，從而提高學(xué)生的自學(xué)能力。關(guān)注以上幾點(diǎn)，可以減少研究物理的厭倦、畏難情緒，增強(qiáng)研究物理的信心和積極性，提高研究興趣，達(dá)到克服差別的目的。第二節(jié)轉(zhuǎn)變思維方式學(xué)好高中物理許多同硯反映高一的物理怎么這樣難，上課能聽懂，作業(yè)卻不會(huì)做，同初中的物理完全分歧。在研究過程根據(jù)中學(xué)生的思維特點(diǎn)，掌握研究物理的辦法，就能較快順應(yīng)高中物理的研究。在整個(gè)中學(xué)階段，學(xué)生的思維能力迅速發(fā)展，其抽象邏輯思維處于優(yōu)勢(shì)地位。因此，中學(xué)物理研究應(yīng)遵循思維發(fā)展的規(guī)律，著力培養(yǎng)思維能力，掌握研究物理的思維方法。一．建立合理的物理模型和理想化過程——科學(xué)抽象法。合理的物理模型和理想化過程是抽象思維的產(chǎn)品，是研究物理規(guī)律的一種行之有效的辦法。比如，研究物體的舉動(dòng)，首先要確定物體的位置。物體都具有大小形狀，舉動(dòng)的物體，各點(diǎn)的位置變化一般是各不相同的，所以要詳細(xì)描繪物體的位置及其變化，并不容易。但在肯定條件下，把物體抽象為質(zhì)點(diǎn)，忽略物體的大小形狀，問題就簡(jiǎn)單了。如在平直公路上行駛的汽車，車身上各局部的舉動(dòng)情況相同，當(dāng)我們把汽車作為一個(gè)整體來研究它的舉動(dòng)，就可把汽車當(dāng)作質(zhì)點(diǎn)。引入物理模型，可以使問題的處理大為簡(jiǎn)化而又不會(huì)發(fā)生太大的誤差。對(duì)于比較復(fù)雜的研究對(duì)象，可以先研究它的理想模型，然后對(duì)研究結(jié)果加以修正，即可用于實(shí)際事物。例如，忽略分子的體積和分子之間的相互作用的理想氣體是不存在的，它只是實(shí)際氣體在肯定程度上的近似，對(duì)于高溫低壓下不易液化的實(shí)際氣體，如氫、氧、氮、氦氣和空氣等，在常溫常壓下就可看成理想氣體，這樣處理誤差小，應(yīng)用簡(jiǎn)便?！袄硐霘怏w狀態(tài)方程”的導(dǎo)出就是把空氣當(dāng)作理想氣體，然后在肯定條件通過實(shí)驗(yàn)觀察、研究氣體狀態(tài)變化時(shí)，壓強(qiáng)、體積、溫度三個(gè)參量之間的關(guān)系，從而得出在分歧條件下理想氣體的三個(gè)實(shí)驗(yàn)定律，即玻—馬定律、查理定律和蓋·薩克定律，再應(yīng)用邏輯推理和數(shù)學(xué)辦法舉行綜合，總結(jié)出理想氣體的狀態(tài)方程。在常溫、常壓下，用理想氣態(tài)方程處理實(shí)際問題，帶來的誤差小且非常簡(jiǎn)單。但對(duì)高壓、低溫條件下的氣體就不適用了。不過，從分子的引力和斥力兩方面臨理想氣體狀態(tài)方程加以修正、推廣，得范德瓦耳斯方程即可應(yīng)用于實(shí)際氣體了。高中教材中，要樹立大量的物理模型，如“質(zhì)點(diǎn)”、“單擺”、“理想氣體”、“點(diǎn)電荷”、“核式結(jié)構(gòu)”等都是理想模型，還有大量的理想化過程，如“勻速直線舉動(dòng)”、“簡(jiǎn)諧振動(dòng)”、“等壓變化”、“絕熱變化”、……這就要求同硯們深思在初中物理研究過程當(dāng)中了解，樹立合理的物理模型和理想化過程，對(duì)于研究和研究物理問題的重要性，要提高研究這種辦法的自覺性。在研究物理知識(shí)的同時(shí)，關(guān)注處理較復(fù)雜的物理問題時(shí)采用的具體分析、合理簡(jiǎn)化、科學(xué)抽象的辦法，有利于思維能力的造就，以免接觸到理想模型時(shí)感到陌生，或認(rèn)為是憑空想象的。初中物理雖然沒有講甚么是物理模型和理想化過程，但可以讓學(xué)生領(lǐng)悟到這種辦法。例如，初二《連通器》一節(jié)分析連通器中的液面為甚么相平時(shí)，首先設(shè)想在連通器下部正中有一個(gè)小液片AB（如圖），然后根據(jù)二力平衡和液體壓強(qiáng)公式推導(dǎo)出只有兩側(cè)液面相平時(shí)，AB才不動(dòng)的結(jié)論。要明白知道：合理假設(shè)→邏輯推理→驗(yàn)證結(jié)論是研究物理學(xué)的主要辦法之一，這對(duì)造就抽象思維、空間想象力很有利。又如，分析托里拆利實(shí)驗(yàn)原理時(shí)，同樣可以在管口處設(shè)想出一個(gè)液片舉行研究。經(jīng)過這種思維辦法的鍛煉，同硯們對(duì)《浮力》一節(jié)，分析浮力產(chǎn)生的原因時(shí)“假設(shè)有一個(gè)正方體完全淹沒在水里”自然就能理解了。這樣，為高中階段研究樹立理想模型作了鋪墊。理想實(shí)驗(yàn)也是物理學(xué)中一種特殊的科學(xué)思維辦法，它是在體系的觀察與實(shí)驗(yàn)的根蒂根基上，捉住主要矛盾，忽略次要矛盾，對(duì)實(shí)際過程作出更深入的邏輯分析和抽象的一種辦法。如XXX的斜面實(shí)驗(yàn)和自由落體實(shí)驗(yàn)。初中研究XXX的斜面實(shí)驗(yàn)，目的不是單純地讓同硯們了解慣性定律發(fā)現(xiàn)的歷史，關(guān)鍵是使學(xué)生懂得邏輯推理和理想實(shí)驗(yàn)相聯(lián)合的研究辦法：①從用力推小車，小車舉動(dòng)，停止用力，小車還能繼續(xù)舉動(dòng)的感性認(rèn)識(shí)出發(fā)，分析得出，舉動(dòng)著的物體，若不受外力作用仍要作直線舉動(dòng)，初步突出了物體不受外力作用仍能保持原來舉動(dòng)狀態(tài)的素質(zhì)聯(lián)系。②用毛巾鋪在斜面下端的水平木板上，讓小車從斜面滑下，它在毛巾上通過的距離很小。撤去鋪在木板上的毛巾，再讓小車由斜面統(tǒng)一位置滑下來，它在平板上通過的距離就遠(yuǎn)得多。在愈光滑的平面，小車舉動(dòng)得愈遠(yuǎn)。從這一究竟分析得到：舉動(dòng)物體速度的變化是遭到其它物體作用的緣故。③在以上實(shí)驗(yàn)究竟的根蒂根基上，應(yīng)用想象和推理，就可設(shè)想一個(gè)理想實(shí)驗(yàn)：讓小車在絕對(duì)光滑的平面上舉動(dòng)，它不受任何障礙作用，則它保持勻速直線舉動(dòng)狀態(tài)。這里突出了小車這個(gè)物體不受其它物體的作用時(shí)，將保持勻速直線舉動(dòng)這一素質(zhì)聯(lián)系，而摒棄那種某一物體要遭到其它物體不變的作用（即XXX作用），才保持勻速直線舉動(dòng)這一乍看起來符合一般“經(jīng)驗(yàn)”的究竟。二．對(duì)感性材料的深加工——?dú)w納法。歸納法是從個(gè)別究竟中概括出一般規(guī)律的思維辦法。它對(duì)研究和研究物理學(xué)有重要作用。許多定律和公式都是應(yīng)用歸納法總結(jié)出來的。例如，高中必修課《電磁感應(yīng)征象》的教學(xué)過程當(dāng)中，我們可以聯(lián)系初中研究的阿基米德定律時(shí)的思維辦法：觀察實(shí)驗(yàn)→分析推理→歸納結(jié)論。首先做一些生動(dòng)的“電磁感應(yīng)”實(shí)驗(yàn)舉行觀察，獲得鮮明的感性認(rèn)識(shí)，然后再對(duì)各種電磁感應(yīng)征象舉行比較與分析，使同硯們初步認(rèn)識(shí)到：①閉合回路中局部導(dǎo)線作切割磁力線舉動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生感應(yīng)電流；②磁鐵與閉合線圈作相對(duì)舉動(dòng)時(shí)，線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流；通電螺線管（原）與閉合線圈（副）作相對(duì)舉動(dòng)時(shí)，閉合線圈（副）中產(chǎn)生感應(yīng)電流；線圈（原）中的電流突然接通或斷開時(shí)，閉合線圈（副）中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流；通電線圈（原）中的電流強(qiáng)度大小發(fā)生變化時(shí)，閉合線圈（副）中也會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。這些結(jié)論，都是從實(shí)驗(yàn)究竟中抽象出來的，只分別反映了“電磁感應(yīng)”征象的一個(gè)側(cè)面，而沒有反映其素質(zhì)。把這些結(jié)論歸納起來，得出“穿過閉合回路所圍面積的磁通量發(fā)生變化時(shí)，會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流”的結(jié)論?！按磐康淖兓辈⒉皇侵庇^感知的對(duì)象，而是一個(gè)抽象的概念，是在大量實(shí)驗(yàn)的根蒂根基上抽象思維的產(chǎn)品。我們借助磁通量的變化，便能夠形成關(guān)于電磁感應(yīng)征象的相對(duì)完整的認(rèn)識(shí)。應(yīng)當(dāng)注意的是：初中物理強(qiáng)調(diào)以實(shí)驗(yàn)和觀察為根蒂根基，在此根蒂根基上抽象出概念，歸納為規(guī)律。由于初中生的思維還屬于經(jīng)驗(yàn)型，需要感性材料作支持。高中生的思維雖屬于實(shí)際型，但對(duì)一些比較抽象內(nèi)容的理解上，仍需借助于一些經(jīng)驗(yàn)型思維或形象思維，向抽象思維的更高條理的轉(zhuǎn)化，來理解這些抽象的內(nèi)容。這種轉(zhuǎn)化在高一年段表現(xiàn)尤其突出。所以，高中物理研究仍要借助觀察實(shí)驗(yàn)，但有時(shí)可以在已有知識(shí)的根蒂根基上，舉行分析推理而得出結(jié)論，然后用實(shí)驗(yàn)來檢驗(yàn)。因此，在高、初中分歧階段的研究，均要重視實(shí)驗(yàn)，通過實(shí)驗(yàn)獲得生動(dòng)具體的感性認(rèn)識(shí)，在此根蒂根基上舉行分析、綜合、抽象、概括，從而掌握事物的素質(zhì)和規(guī)律。三．跟已知的理性知識(shí)相類比——類比法。類比推理是人們認(rèn)識(shí)事物的思維形式之一，它能幫助從已知事物的有關(guān)實(shí)際樹立假說去說明新事物；用某些已知的屬性來說明未知的屬性，以增強(qiáng)說服力，使人們?nèi)菀桌斫?。例如，XXX把光征象與聲征象舉行類比，提出光的波動(dòng)說，德布羅意從光的波粒二象性類比得出微觀粒子的二象性原理。因此，類比也是物理教學(xué)中一種常用的辦法。例如，初中“電壓”與“水壓”類比來說明電壓的作用，即抽水機(jī)（保持）→水壓→水流，類比得出電源（保持）→電壓→電流。利用類比辦法時(shí)要注意，類比推理得出的結(jié)論是否正確需要經(jīng)過實(shí)踐的驗(yàn)證，才能確定。如“水管中有水流動(dòng)的必要條件是水管兩端有水壓”，與此類似“導(dǎo)體中有電流的必要條件是導(dǎo)體兩端有電壓”，此結(jié)論理由不充分，只能說“可能有電壓”，至于是否有電壓，有待于實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證。如果不注意推理的周密性，容易使同硯們?cè)趯淼难芯恐袨E用類比，導(dǎo)出不正確的結(jié)論。研究初中物理時(shí)，同硯們已熟悉并能應(yīng)用類比法，高中物理研究時(shí)則應(yīng)根據(jù)已經(jīng)熟悉的類比法，來處理課本中的重點(diǎn)、難點(diǎn)問題。例如，把電場(chǎng)類比于重力場(chǎng)、電勢(shì)差類比于高度差、電勢(shì)能類比于重力勢(shì)能，就比較容易理解“電勢(shì)差”與“電勢(shì)能”兩個(gè)難點(diǎn)。同樣，電的電容是一個(gè)比較抽象的概念，若把電跟盛水的直筒比較，水量相當(dāng)于電量，水深相當(dāng)于電勢(shì)差。。分歧的直筒使它們的水面升高1厘米所需的水量分歧，這與使分歧的電電勢(shì)差增加1伏所需的電量分歧相類似。這個(gè)比喻可以幫助同硯們形象地理解電容的含義。中學(xué)生的思維具有階段性和連續(xù)性，初、高中階段各有其典型的思維特征，而其特征并非截然分開的，高一階段蘊(yùn)含大量初中階段的思維特點(diǎn)，初三階段產(chǎn)生高中階段的思維特點(diǎn)。因此，高中物理研究過程中要學(xué)會(huì)利用初中物理研究的一些思維方法，并注意加以提高和發(fā)展?？傊?，根據(jù)初、高中學(xué)生的思維發(fā)展規(guī)律，高中物理研究要重視掌握、應(yīng)用研究物理的思維辦法。只要思維辦法學(xué)會(huì)了，高中物理研究的困難就會(huì)迎刃而解。第三節(jié)樂趣興趣加探究＿＿談中學(xué)物理研究辦法在自然科學(xué)課程中，物理學(xué)科是相對(duì)比較難學(xué)的一門課程，學(xué)過物理的大部分同學(xué)，特別是物理成績(jī)中差等的同學(xué)，總有這樣的疑問：“上課聽得懂，聽得清，就是在課后做題時(shí)不會(huì)?！?。物理課程初中、高中、大學(xué)各研究一遍，初中物理較多是定性的，高中物理則有較多的定量計(jì)算；初中物理以現(xiàn)象為主，比較形象，高中物理則要透過現(xiàn)象看本質(zhì)，有一定的抽象思維要求，大學(xué)定量的東西更多了，抽象思維要求更高了，而且要用高等數(shù)學(xué)去計(jì)算。那么，如何學(xué)好物理呢？要想學(xué)好物理，應(yīng)當(dāng)能夠做到不僅是能把物理學(xué)好，其它課程如數(shù)學(xué)、化學(xué)、語文、地理、等都能夠?qū)W好。要想成為一位真正研究好的學(xué)生，第一條就要好好研究，就是要敢于吃苦，就是要珍惜時(shí)間，就是要不屈不撓地去研究。樹立信心，堅(jiān)信自己能夠?qū)W好任何課程，堅(jiān)信有幾份付出，就應(yīng)當(dāng)有幾份收獲。以上談到的是研究態(tài)度，思想辦法問題。下面就針對(duì)物理的特點(diǎn)，提出具體的研究辦法。淺談一些自己的看法，以便對(duì)同硯們的研究有所幫助。首先分析一下上面同硯們提出的普遍問題，即為甚么上課聽得懂，而課下不會(huì)做？我作為物理科的教師有這樣的切身感覺：比如讀某一篇文學(xué)作品，文章中對(duì)自然景色的描寫，對(duì)人物心里舉動(dòng)的描寫，都寫得令人叫絕，而自己也知道是如此，但若讓自己提起筆來寫，未必或者說就不能寫出人家的水平來。聽別人語言，看別人文章，聽懂看懂絕對(duì)沒有問題，但要自己寫出來變成自己的東西就不那么容易了。又比如小孩會(huì)說的東西，要讓他寫出來，就必須經(jīng)過重復(fù)寫的練才能達(dá)到那一步。因而要由聽懂變成會(huì)作，就要在聽懂的根蒂根基上，多多練，方能掌握其中的規(guī)律和奧妙，真正變成自己的東西，這也正是研究中學(xué)物理應(yīng)該下功夫的地方。功夫如何下，在研究過程當(dāng)中應(yīng)該達(dá)到哪些具體要求，應(yīng)該注意哪些問題，下面我們分幾個(gè)條理來具體分析。1．重視科學(xué)探究，培養(yǎng)自己的創(chuàng)新能力科學(xué)探究能力對(duì)一個(gè)人來說是極為重要的，中國有句古語叫“格物致知”——通過對(duì)事物的探究來獲得知識(shí)和能力。物理課程往往是通過講故事、創(chuàng)情景，引導(dǎo)你進(jìn)入所學(xué)的內(nèi)容；再通過親身體驗(yàn)或科學(xué)探究掌握概念規(guī)律；比如小實(shí)驗(yàn)、小制作、小課題研究、校外參觀、調(diào)查及上網(wǎng)收集資料、獲取信息等，然后要求你能將所學(xué)的知識(shí)與實(shí)際生活、社會(huì)應(yīng)用聯(lián)系起來，達(dá)到學(xué)以致用的目的，同時(shí)也培養(yǎng)了研究物理知識(shí)的興趣。對(duì)整個(gè)中學(xué)階段的探究活動(dòng)要求逐步做到：提出假設(shè)或猜想；設(shè)計(jì)探究方案；收集證據(jù)或進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；通過分析得到結(jié)論并作出評(píng)價(jià)。2．全面、深入、準(zhǔn)確地理解物理概念、規(guī)律、方法應(yīng)該了解到知識(shí)和能力是不可支解的，我們不應(yīng)該把某些知識(shí)與某種能力簡(jiǎn)單地對(duì)應(yīng)起來。顯然，一個(gè)知識(shí)貧乏的人不可能有很強(qiáng)的能力。所以，我們應(yīng)該體系掌握物理知識(shí)。具體來說，就是基本概念要清楚，基本規(guī)律要熟悉，基本辦法要熟練。由物理征象、物理概念、規(guī)律等組成的物理實(shí)際好比一棵大樹，各局部?jī)?nèi)容是緊密聯(lián)系形成的一有機(jī)的整體，有主干、支干、樹葉等。在逐章逐節(jié)研究全部知識(shí)時(shí)，要注意深入理解和體會(huì)各知識(shí)點(diǎn)間的內(nèi)在聯(lián)系，樹立知識(shí)結(jié)構(gòu)，使自己具備豐富的、體系的物理知識(shí)，逐步體會(huì)各知識(shí)點(diǎn)的地位、作用、分清主次，理解實(shí)際的本色，這是提高能力的根蒂根基。關(guān)于基本概念，舉一個(gè)例子：比如說速率，它有兩個(gè)意思：一是表示速度的大?。欢潜硎韭烦膛c時(shí)間的比值（如在勻速圓周運(yùn)動(dòng)中），而速度是位移與時(shí)間的比值（指在勻速直線運(yùn)動(dòng)中）。關(guān)于基本規(guī)律，比如說平均速度的計(jì)算公式有兩個(gè)經(jīng)常用到v＝s／t、v＝(v0＋vt）／2。前者是定義式，適用于任何情況，后者是導(dǎo)出式，只適用于做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的情況。應(yīng)該注意，對(duì)基本物理概念、物理規(guī)律的深刻理解不可能一次完成，它需要一個(gè)反復(fù)加深認(rèn)識(shí)的過程。遇到新的現(xiàn)象、新的問題、新的領(lǐng)域，我們都需要重新認(rèn)識(shí)、體會(huì)有關(guān)概念、規(guī)律的準(zhǔn)確含義。這樣我們就不斷在越來越廣泛的知識(shí)和背景上來把握概念、規(guī)律，從而對(duì)它們的理解就更全面、深入和準(zhǔn)確。再說一下基本方法，比如說研究力學(xué)問題中的受力分析常采用的整體法和隔離法，就是一個(gè)典型的相輔形成的方法。最后再談一個(gè)問題，屬于三個(gè)基本之外的問題。就是我們?cè)谘芯课锢淼倪^程中，總結(jié)出一些簡(jiǎn)練易記實(shí)用的推論或論斷，對(duì)幫助解題和學(xué)好物理是非常有用的。如，“沿著電場(chǎng)線的方向電勢(shì)降低”；“同一根繩上張力相等”；“加速度為零時(shí)速度最大”：“洛侖茲力不做功”等等，類似的問題很多，我們應(yīng)該不斷總結(jié)、歸納。應(yīng)該注意，對(duì)基本物理概念、物理規(guī)律的深刻理解不可能一次完成，它需要一個(gè)重復(fù)加深認(rèn)識(shí)的過程。遇到新的征象、新的問題、新的領(lǐng)域，我們都需要重新認(rèn)識(shí)、體會(huì)有關(guān)概念、規(guī)律的準(zhǔn)確含義。這樣我們就不斷在越來越遍及的知識(shí)和配景上來把握概念、規(guī)律，從而對(duì)它們的理解就更周全、深入和準(zhǔn)確3．注意物理狀態(tài)、物理過程、物理情景的分析。對(duì)一個(gè)物理問題，在弄清題意確定應(yīng)用的物理規(guī)律和研究對(duì)象后，就要對(duì)對(duì)象舉行物理狀態(tài)、物理過程、物理情形的分析，對(duì)問題形成鮮明的物理圖象。這樣才容易破除一些毛病觀念的干擾，找準(zhǔn)解決問題的出發(fā)點(diǎn)。尤其是對(duì)一些較難的、靈活性較大、情形較新的問題，分析清楚物理過程才容易找到解題的關(guān)鍵條件或問題中的隱蔽條件。具體來說，題目不論難易都要盡量畫圖，有的畫草圖就能夠了，有的要畫精確圖，要?jiǎng)佑脠A規(guī)、三角板、量角器等，以顯示幾何關(guān)系。畫圖能夠變抽象思維為形象思維，更精確地掌握物理過程。有了圖就能作狀態(tài)分析和動(dòng)態(tài)分析，狀態(tài)分析是固定的、死的、間斷的，而動(dòng)態(tài)分析是活的、連續(xù)的。4．掌握好知識(shí)結(jié)構(gòu)，提高解決問題的能力物理知識(shí)是分章分節(jié)的，它們既相互聯(lián)系，又相互區(qū)別，所以在物理研究過程中要重視知識(shí)結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)地掌握好知識(shí)結(jié)構(gòu)，這樣才能把零散的知識(shí)系統(tǒng)起來。大到整個(gè)物理的知識(shí)結(jié)構(gòu)，小到力學(xué)的知識(shí)結(jié)構(gòu)，甚至具體到章，如靜力學(xué)的知識(shí)結(jié)構(gòu)等等。這個(gè)過程對(duì)同學(xué)們能力要求較高，章節(jié)內(nèi)容互相聯(lián)系，不同章節(jié)之間可以互相類比，真正將前后知識(shí)融會(huì)貫通，連為一體，逐漸找到知識(shí)的聯(lián)系。另一方面，靈活應(yīng)用物理概念、規(guī)律。只有通過實(shí)踐、通過應(yīng)用才能檢查出我們對(duì)物理概念、規(guī)律是否真正理解，哪些內(nèi)容理解了，哪些內(nèi)容還沒有理解。解題是物理概念、規(guī)律的一種應(yīng)用。只有不斷通過解題實(shí)踐提高分析解決問題的能力，不斷總結(jié)解題經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，才能靈活運(yùn)用規(guī)律解決問題。在解題過程中出現(xiàn)錯(cuò)誤是常有的事，當(dāng)代著名的哲學(xué)家XXX認(rèn)為“我們的一切知識(shí)都只能通過糾正我們的錯(cuò)誤而增長(zhǎng)?！彼?，我們應(yīng)該抓住錯(cuò)誤不放。發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤是我們進(jìn)步、提高的起點(diǎn)，許多錯(cuò)誤是由于我們沒有真正理解概念、規(guī)律造成的，找到錯(cuò)誤的根源就使我們對(duì)概念、規(guī)律的理解提高一步，這是根本上的提高，極為有用。通過一定量題的求解，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)在理解概念、規(guī)律方面的許多問題，也會(huì)發(fā)現(xiàn)解題方法、技巧方面的許多問題，還會(huì)積累不少的解題技巧、經(jīng)驗(yàn)，這些都要求我們及時(shí)地歸納總結(jié)。例如：力學(xué)問題中研究對(duì)象的選定；怎樣利用圖象分析解決問題；怎樣確定電勢(shì)的高低；怎樣畫草圖找出解題思路等等?？偠灾?，研究物理主要是要理解，不要認(rèn)為聽老師講解就會(huì)懂得物理，只有反復(fù)思考、不斷探索問題的實(shí)質(zhì)，才能真正懂得物理。中學(xué)階段的研究是為大學(xué)研究做準(zhǔn)備的，對(duì)同學(xué)們自學(xué)能力提出了更高的要求，以上所述的物理研究的基本過程，就是對(duì)自己自學(xué)能力的培養(yǎng)過程，學(xué)會(huì)了研究方法，對(duì)物理科有了興趣，掌握了物理這門實(shí)驗(yàn)學(xué)科與實(shí)際結(jié)合比較緊密的特點(diǎn)，經(jīng)過自己不斷的探索，定會(huì)把中學(xué)物理學(xué)好。第四節(jié)生活中的物理朋友，你是否知道生活中的各種征象都包含著奇妙的物理知識(shí)。下面，請(qǐng)隨我一起，進(jìn)入多彩的物理世界。馬路上的物理征象我們都有這樣的經(jīng)驗(yàn)：站在馬路旁，當(dāng)一輛鳴笛的汽車向我們開來時(shí)，聽到的聲音會(huì)越來越高，這就是XXX效應(yīng)。為什么會(huì)產(chǎn)生多普勒效應(yīng)呢？我們知道，聲音是一種波，由于聲源產(chǎn)生的聲波能引起人耳膜振動(dòng)。聲音振動(dòng)的頻率越高，人聽到的音調(diào)就越高，反之就越低。1、波源接近觀察者波源接近觀察者時(shí)，觀察者單元時(shí)間內(nèi)接收到的完全波的個(gè)數(shù)增多，即接收到的頻率增大；波源遠(yuǎn)離觀察者時(shí)，觀察者單元時(shí)間內(nèi)接收到的完全波的個(gè)數(shù)減少，即接收到的頻率減小。2、觀察者接近波源觀察者接近波源時(shí)，觀察者單元時(shí)間內(nèi)接收到的完全波的個(gè)數(shù)增多，即接收到的頻率增大。觀察者遠(yuǎn)離波源時(shí)，觀察者單元時(shí)間內(nèi)接收到的完全波的個(gè)數(shù)減少，即接收到的頻率減小。3、觀察者和波源沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)在波源和觀察者沒有相對(duì)舉動(dòng)時(shí)，單元時(shí)間內(nèi)波源發(fā)出幾個(gè)完全波，觀察者在單元時(shí)間內(nèi)就接收到幾個(gè)完全波，觀察者接收到的頻率等于波源的頻率。多普勒效應(yīng)不僅適用于聲波，他也適用于所有類型的波，包孕光波，電磁波等等。XXX效應(yīng)看似簡(jiǎn)單，卻有著非凡的用途。例如光波的多普勒效應(yīng)，又稱多普勒-斐索效應(yīng)。由于法國物理學(xué)家斐索（1819-1896）于1848年獨(dú)登時(shí)對(duì)來自恒星的波長(zhǎng)偏移做了解釋：如果恒星遠(yuǎn)離我們而去，光的譜線就向紅光方向移動(dòng)，成為紅移。如果恒星朝向我們舉動(dòng)，光的譜線就向紫光方向移動(dòng)，成為XXX，并指出了，利用這種效應(yīng)測(cè)量恒星相對(duì)舉動(dòng)的辦法。研究完了多普勒效應(yīng)，下面讓我們來看看光的其他征象。晴天天空為甚么是蔚藍(lán)的，朝霞為甚么又紅又黃？太陽光先經(jīng)過地球的大氣層才能到達(dá)地面，大氣層的空氣與水蒸氣，會(huì)把陽光向四面八方分散的發(fā)射，這叫做散射?？諝夥肿訉?duì)波長(zhǎng)越短的光，就越容易散射。當(dāng)太陽光經(jīng)過大氣層時(shí)，波長(zhǎng)短的藍(lán)，靛，紫光就被散射，在地球上日間的人（B點(diǎn)）看到這些散射光，天空就呈蔚藍(lán)；紅，橙，黃光波長(zhǎng)較長(zhǎng)，不容易被散射，就能通過較厚的大氣到達(dá)A點(diǎn)（黃昏），所以A點(diǎn)的人看到紅橙黃的晚霞。磨砂玻璃濕了水后為什么變得透明？磨砂玻璃只能透過光線而不能看透景象，好像蠟紙一樣是半透明的，但是，當(dāng)磨砂玻璃濕了水以后就變得透明而能看清楚景象了。因?yàn)槟ド安ＡУ谋砻媸前纪共黄降?，?dāng)光線到達(dá)這凹凸不平的表面時(shí)，就向不同的方向凌亂的折射，人眼看到這些光線時(shí)就只能見到光，而看不見景象。當(dāng)磨砂玻璃濕了水后，表面就變得平滑了，由于水的折射率和玻璃相差不大。所以光線在凹凸表面的折射程度減小，光線就能保持規(guī)則的折射，就能看到景象了。在生活中，只要留心觀察生活中的現(xiàn)象，就會(huì)有許多意想不到的收獲。讓我們踏著物理大師們的足跡，繼續(xù)精彩的物理旅程。游樂場(chǎng)中的物理征象游樂場(chǎng)是人們休閑娛樂的好去處，其中的游樂項(xiàng)目驚險(xiǎn)刺激，讓人回味無窮，最著名的要數(shù)過山車了，那種風(fēng)馳電掣、有驚無險(xiǎn)的快感令不少人著迷。實(shí)際上，過山車的運(yùn)動(dòng)包含很多物理原理。人們?cè)谠O(shè)計(jì)過山車時(shí)巧妙地運(yùn)用了這些原理，從而使乘坐時(shí)的感覺妙不可言。為什么過山車一個(gè)坡比一個(gè)坡矮呢？開始時(shí)，機(jī)械裝置推動(dòng)過山車達(dá)到最高點(diǎn)，之后就沒有任何裝置對(duì)它提供動(dòng)力了，這時(shí)勢(shì)能最大，動(dòng)能最小。隨著高度突然下降，引力勢(shì)能大部分轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，一部分由于摩擦產(chǎn)生熱量，消耗了少量機(jī)械能。此時(shí)，過山車已經(jīng)沒有上升到像前一個(gè)小山丘那樣的高度所需要的機(jī)械能了。所以，過山車要設(shè)計(jì)成后面的小山丘比前面的小山丘低。當(dāng)過山車走完了它的行程，機(jī)械制動(dòng)裝置就會(huì)非常安全地使過山車減速并停下來。減速的快慢是由氣缸來控制的。經(jīng)歷了一次如此驚心動(dòng)魄并充滿物理知識(shí)的旅程，相信熱愛物理的你肯定會(huì)感到十分有趣吧。下面繼續(xù)我們的旅程。飲食中的物理征象中國在廚藝上是世界聞名的，八大菜系的各種招牌菜，都是色、香、味俱全的精品，而在廚房中也包含著不少的物理知識(shí)。我們做飯中經(jīng)常要用到雞蛋，那么如何判斷雞蛋是生的還是熟的呢？把雞蛋放在桌上，用手把雞蛋迅速扭動(dòng)，離手后觀察它的轉(zhuǎn)動(dòng)情形。如果雞蛋轉(zhuǎn)動(dòng)得很順利，就是熟蛋。反之，如果轉(zhuǎn)動(dòng)得不順暢的，就是生蛋。因?yàn)槭斓氨慌?dòng)時(shí)，蛋白蛋黃同時(shí)一起被扭動(dòng)，它轉(zhuǎn)得很順利。生蛋被扭動(dòng)時(shí)，只是蛋殼受力，而蛋白和蛋黃幾乎未受力。由牛頓第一定律（慣性定律）可知，蛋白和蛋黃因慣性幾乎停留不動(dòng)，于是，蛋殼的轉(zhuǎn)動(dòng)就被蛋黃拖慢了。如果雞蛋轉(zhuǎn)動(dòng)一段時(shí)間后，突然按停雞蛋，并立即縮手，縮手后不再轉(zhuǎn)動(dòng)的，是熟蛋；縮手后能自動(dòng)再轉(zhuǎn)幾下的是生蛋。因?yàn)槭斓氨话赐r(shí)，蛋殼、蛋白和蛋黃都全部停止，縮手后就繼續(xù)靜止。如果生蛋被按停時(shí)，只是蛋殼暫時(shí)停止，但是蛋白和蛋黃因慣性仍然轉(zhuǎn)動(dòng)，縮手后，能帶動(dòng)蛋殼重新再轉(zhuǎn)動(dòng)幾下。在做飯時(shí)，當(dāng)我們買來或者從冰箱中取出凍肉、凍雞時(shí)，用什么方法解凍最好呢？凡有經(jīng)驗(yàn)的人都會(huì)知道應(yīng)該將肉放在水中。因?yàn)橥惹闆r下，水比空氣導(dǎo)熱能力強(qiáng)，更容易使凍肉解凍。而用什么溫度的水解凍效果最好呢？有人會(huì)認(rèn)為，用溫度較高的水可以放出較多熱量，從而使肉快速解凍。但是，事實(shí)并非如此，用接近℃的冷水最好。原因是什么呢？?jī)鋈鉁囟仁窃凇嬉韵?，若放在熱水里解凍，凍肉從熱水里吸收熱量，其外層迅速解凍，而使溫度很快升到℃以上，此時(shí)肉層之間便有了空隙，傳遞熱的本領(lǐng)也就下降，使內(nèi)部的凍肉不容易再吸熱解凍，從而形成硬核。若將凍肉放在冷水中，則因其吸熱而使冷水溫度很快降到℃，且部分水還會(huì)結(jié)冰，因?yàn)?克水結(jié)冰時(shí)可放出80卡熱量，而相對(duì)地，1克水降溫時(shí)只放出1卡熱量水結(jié)冰放出的如此之多的熱量被凍肉吸收后，使肉外層的溫度較快升高，而內(nèi)層又容易吸收熱量，這樣，整塊肉的溫度也就較快升到℃，如此反復(fù)幾次，凍肉就可以解凍了。從營養(yǎng)角度分析，這種均勻緩慢升溫的方法也是科學(xué)的。解凍后，就可以用肉制作美味的菜肴了。加熱涼粥或冷飯時(shí)，國內(nèi)發(fā)出“撲嘟，撲嘟”的聲音，并不斷冒出氣泡來。一嘗，粥或飯并不熱，這是為什么呢？把涼粥或飯加熱與燒開水是不一樣的。雖然水是熱的不良導(dǎo)體，對(duì)熱的傳導(dǎo)速度很慢，但水具有很好的流動(dòng)性，當(dāng)鍋底的水受熱時(shí)，它就要膨脹，密度減小就上浮，周圍的涼水就流過來填補(bǔ)，通過這種對(duì)流，就把鍋底的熱不斷地傳遞到水的各個(gè)部分而使水變熱。而涼粥或飯既流動(dòng)性差又不易傳導(dǎo)熱，所以，當(dāng)鍋底的粥或飯吸熱后，溫度就很快上升，但卻不能很快地向上或四周流動(dòng)，大量的熱就集中在鍋底而將鍋底的粥燒焦。因熱很難傳到粥的上面，所以上面的粥仍然是涼的，因此加熱涼粥或飯時(shí)，要在鍋里多加一些水，使粥變稀，增強(qiáng)它的流動(dòng)性。此外，還要勤攪拌，強(qiáng)制