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物理学习法_现象、实验、概念



  物理现象就是发生在自然界和实验室中与物理有关的实际现象。物理现象的观察对于物理学习具有基础的地位。学习物理首先必须了解客观世界是什么样子,而只有通过对物理现象的观察才能做到了解。另外,只有观察大量的物理现象,才能理解理论的事实依据和适用范围,才能借助范例顺利地应用理论会解释新的现象,并在此过程中检验物理理论正确与否。

  所以,在我们学习物理学知识的过程中应该观察大量的物理现象。在学习过杠杆原理以后,如果留心观察就会发现我们周围有许多形形色色的杠杆,如开汽水瓶和啤酒瓶的起子就是一把省力的杠杆;筷子是杠杆,划船的桨是杠杆,而且是支点不断挪动的杠杆;看看各种农具和工厂里的机器,我们还会发现种类繁多的杠杆,直臂的、弯臂的,省力的、费力的;再观察一下我们的身体,就可以发现我们的身体也有不少杠杆等。通过这些观察和思考,你就会清楚地认识到,运用杠杆原理,可以解决日常工作和生活中遇到的许多问题。这个时候可以说,你已经抓住了问题的物理实质。

  有时候,你会觉得观察到的现象和已经学习过的知识原理有矛盾。此时切莫轻易放过,而是应该深究一下是真有矛盾还是假有矛盾。如果真的有矛盾,仔细分析产生矛盾的原因是什么。通过这样一番观察和思考,你的认识就会深入一步。

  很多杰出的物理学家都非常重视观察物理现象,并在观察物理现象的过程中培养出了敏锐的观察力,并最终依靠敏锐的观察力作出重大的贡献。所以,有必要再次提醒大家在学习物理知识的过程中,要重视对物理现象的观察。

  物理学习法——物理现象观察法

  【释义】物理学是以实验为基础的科学,在物理课堂上,老师常常要在前边做一些演示实验来引导我们得出物理规律,这就要求我们在课堂上认真观察老师的演示实验,细心观察实验中有关的现象。然后,经过对物理现象出现的原因的分析和研究,最后才能得出正确的结论。

  【做法】

  1.激发主动性:应激发自己对物理现象观察和学习物理知识的兴趣。主动性和自觉性,强化物理意识。

  2.明确观察目的:要明确具体的观察目的、观察中心、观察条件和范围。

  3.准确记录:观察时,要准确记录物理现象的发生、发展和终结全结论,写出观察报告。

  【示例】学习力的测量时,老师要演示弹簧的伸长跟所加钩码多少的关系的实验,你就该认真地去观察老师每次加钩码时,弹簧伸长的变化。这样,你才会发现:随着钩码按比例地增加,弹簧伸长的长度也按一定比例增长的这一物理现象,从而得出弹簧伸长跟受到的拉力成正比这一结论。在学习牛顿第一运动定律时,通过对小车在不同表面上运动的不同现象的认真观察和分析,才能最后推出:物体在没有受到外力作用的时候,总保持匀速直线运动状态或静止状态这一结论。

  物理学习法——物理实验法

  【释义】物理学是一门以实验为基础的科学。物理实验不仅是要了解它提供的实验结果,更重要的是要掌握实验的构思方法和研究物理问题的思路。物理实验可分为:观察实验、验证实验、探索性实验、模拟实验和思想实验等。

  【示例】伽利略的斜面实验中,在水平面上依次铺上毛巾、棉布、木板、玻璃板,测量其小车滑行的距离,再得出结论:平面越光滑,小车运动的距离越远。根据实验事实推理:若平面完全光滑,小车将运动到无穷远,即一直运动下去不会停下来。

  【注意】

  1.树立严谨的科学态度:要一丝不苟地进行实验,实事求是地记录,不放过任何一个现象变化和细节。

  2.构思方法技巧:实验构思的主要方法有:(1)放大与扩展;(2)间接观察后再作推论;(3)模拟类比;(4)思想实验(理想实验)。

  物理学习法——物理概念学习法

  【释义】一个物理概念,它是某类型物理现象的概括,是物理知识的核心内容之一

  在中学物理中有大量的概念,如力、质量、速度、压强,等等。这些物理概念反映了大量物理现象、物理过程等客观事物中最本质属性的东西。了使自己深刻理解物理概念,并能够灵活地运用概念解决物理问题,应该注意以下几方面:

  1.弄清概念的引入依据

  物理概念是一类物理现象的共同特征和本质属性在人脑中概括和抽象的反映。所以,物理概念并不是自然界本来就有的事物,而是为了研究的方便而引出的。物理概念存在的根本原因是这个概念是有用的。

  例如,在学习了功之后,尽管我们可以计算出物体做功的多少,却不能表示出物体做功的快慢。但在实际中,不同物体做功的多少不同,并且我们非常关心做功的快慢问题,在这种背景下,就要引入“功率”的概念。

  另如,在很多情况下,物体单位面积上所承受的压力的大小比该物体所承受的总压力的大小更有意义,所以就引任了压强的概念……正是因为物理概念因其有用而产生,所以,当我们学习物理概念时,在感知物理现象之后,一定要弄清概念的引入依据,从而为我们深刻地理解物理概念奠定良好的心理基础。

  2.归纳概括

就是将物理现象进行分类比较,将同一类型的物理现象的共性找出来,概括并能说明这一类型的物理现象的本质特征。例如:“质量”概念,各个物体的物质组成不同,但“物体所含物质的多少”就是物体的共性,即质量,与物体的形状、所处的状态、地理位置和温度无关。

  3.实例联系

  抽象概念的理解是困难的,如果把“概念”放在实例中去记忆,去理解,就要简单得多,也就更容易区分相关因素和无关因素,找出共同特征。如:“蒸发”概念,对应水在任何温度下都能蒸发,且需吸热,就能够很快地对“蒸发”概念理解透彻。

  4.内涵与外延

  不能将物理概念任意外推,如果这样就会导致概念与事实不相容的矛盾。例如:“惯性”这个概念,它说明一切物体都具有的保持其原来的运动状态的性质。物质运动或静止,不是因为物体是否受力,而是物体具有“惯性”。受力与否,是决定物体运动状态变化与否的必要条件。两千多年前,古希腊科学家亚里士多德认为“力是维持物体运动的原因”,他之所以错误,就是没有概括出物体运动的本质特征。

  物理学习法——定律学习法

  【释义】物理概念和物理规律是物理知识的核心内容,是物理课中的基础知识,物理定律是通过归纳大量事实和实验中认识的客观规律后形成的科学结论。如牛顿第一定律、欧姆定律。焦耳定律、阿基米德原理等。

  【注意】

  1.准确理解物理定律的物理意义

  知道物理定律的内容,理解其实质,能用准确的语言表述,能联想一个实例。

  2.明确物理定律的适用条件

  物理定律是客观规律的总结,但它并不一定在任何条件下都成立。因此,不能忽视物理定律所适用的范围和条件,如:热平衡方程“”的成立条件是:系统与外界无热交换。若系统与外界有热交换,则只能在不计一切热损失的条件下才能成立。

  3.弄清各物理量间的相互联系

  弄清各物理量间的相互联系,透彻理解各概念,知道定律的建立(或推导)过程,重视各部分知识间的联系,把前后概念连贯起来,从而使知识系统化、条理化。

  4.建立物理定律对应的模型

  对每一个物理定律,都应记住它所对应的模型或典型范例。要了解它的研究对象、研究对象的运动状态等。如:“反射定律”的典型范例是平面镜成像。

  5.记住物理定律所对应的典型实验

  物理定律的基础是物理实验,应将物理定律与相应的典型实验对应起来,有利于对物理定律的理解和深化。

  如:“阿基米德原理”所对应的典型实验就是“排液法”测浮力,“欧姆定律”所对应的典型实例就是研究“电压与电流强度的关系”实验。


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