高中物理功能关系处理的基本办法

发表时间:2021/8/2   来源:《中小学教育》2021年3月9期(下)   作者:张俊杰
[导读] 功能关系作为高中物理力学核心知识点,也是学习过程重难点之一。
        张俊杰
        云南省红河州建水临安高级中学    654300
        摘要:功能关系作为高中物理力学核心知识点,也是学习过程重难点之一。随着新课改不断推进,简化高中物理功能关系,致使学生学习过程中,难以完整、系统性掌握动能与能量间转化关系,知识点衔接性不佳,最终影响学生学习有效性。本文主要阐述功能关系在高中物理中重要性,分析功能关系形式及处理基本方式。
        关键词:高中物理;功能关系;基本形式;解题方法
功能关系作为基本物理学原理,更是能量自身内涵构建基础。物理作为高中核心学科之一,其涉及内容较为复杂,功能关系知识点较多,如重力做功对应重力势能转化、弹力做功弹性势能转化等。学生实际学习过程中,学生会带着一定的疑问,能量如何实现转化,功能具有何种关系,通过教师讲解掌握物理功能管理处理方法,解决上述问题,降低学生学习中实际难度。
        一、高中物理功能关系重要价值
新时期背景下,教育体系改革不断深入,高中物理教材内容不断优化调整,不仅包含电磁学、热学等相关知识,而且涉及功能关系及其应用。系统性分析历年高考试题表明,功能关系是高考必考内容之一,且占比重较大。学习日常学习过程中,功能关系内容较多,加之做功、能力间关系错综复杂,学生学习难度增加,学习兴趣及有效性均降低。由此表明,学习过程中不仅应做好课堂笔记,将教师讲解相关公式、解题思路方式记录,为后续解题提供保证,同时按照自身学生实际状况,探寻吻合自身解题思路,强化对功能关系解读,增强学生对知识正确解读能力,建立正确解题思路及提高解题能力。
          高中物理功能关系形式不一,且不同形式表达式不仅相同,主要体现在以下几种形式:一是动能变化过程中与合力做功的关系,动能变化过程实际变量,始终与合力做功相同,合理作正功,动能成增加态势;反之动能减少;二是分子势能变化与分子力做功关系,分子做正功与其相匹配的分子势能减少,学生对其正确含义难以解读,判定能过程中,应正确掌握对做功角度正确分析,分子势能而言,若分子对物体上做正功,分子势能一定程度减少,分子对其分子间做负功,核心因素为两者间需消除做功,分子势能方可增大,分子力呈现为负功,分子势能呈现为增加,两者间始终保持做功相等关系;电势能与电场力做功关系。两者存在的关系与上述分子势能变化与分子力做功关系相同,电场力做正功,相对应电势能减少;反之电势能呈现为增加,电场力做功实际量与电势能变化量相等;重力势能与重力做功关系。重力做正功,与之匹配的重力势能减少;反之重力做负功,则重力势能增加。该知识点教学过程中,应要求学生掌握量的定义是末量与初量相差值,并不局限正负,明确其相关定义之后,方可掌握两者间关系[1]。


2、立足能量层面解决物理中功能关系问题
2.1明确讨论对象
针对功能关系解题过程中,初步需正确选定题目中研究对象,是学生解题过程中首要任务,同时也是对问题分析关键点,精准掌握研究对象进行正确分析,促使解题过程整体思路构建保证正确。学习过程中针对动能关系题型,通常内部主体研究目标存在多个,为保证学生可正确掌握解读主体目标,减少其他内容对学生解题造成的干扰,初步需明确实际讨论主体对象,进而通过教材内部知识、公式完成解题。譬如计算题目中涉及功能关系,学生应阅读题目过程中,应勾画相关动能关系,进而消除无关量造成的干扰,进而提高解题速度及精准度[2]。
2.2明确研究对象与外界做功关系
解决功能问题过程中,要求学生掌握外界因素对研究目标造成的影响,并对研究主体做功状况正确分析,进而探寻其内部相关性,如此可培养学生解题良好习惯,有助于解决各类问题拥有正确解题思维。确定题目中研究主体对象,是正确解题初步环节,同一物理在实际做功过程中,易受多个维度作用力,掌握研究对象与外界做功间关系,进而通过模型受力分析,进而确定各力对该物理造成的影响。譬如,一个斜面倾角为,物体以初速度为V1、质量为m的正方体从斜面顶端向下滑动,正方体在实际滑动过程中,受斜面实际摩擦力为f,若斜面整体长度为L,最终求取正方体达到斜面低端时实际速度V0。学生解答此类问题时,应在草稿上依照题目描述,正确画出正方体不同角度受作用力,之后按照动能守恒列出等式,最终求取V0数值,以下应用功能原理,表达式为:
FL-fL=mgLsin+1/2mV12-1/2mv02(1)
最终以物体为主体目标,机械守恒能量定律表达式为:
mgLsin=1/2mV12-1/2mv02(2)
2.3分析研究系统中各能量实际变化
按照所学知识,综合性分析整个系统中各能量发生变化,是从本质解决物理能量关键点,应阅读题目过程中,精准提取相关参数值,并通过物理相关公式转化,确定各参数间存在对应关系。依照动能定理解决实际问题过程中,确定影响物体外界各个能量,按照其内部关联性对其进行正确分析,如此可在短时间内解答问题,并保证解题正确性。
2.4按照能量与功间关系列出等量方程
能量与功间转化无法直观为学生呈现,需对其进行大量实践分析,最终掌握能量转化关系,明确其存在的特征规律,找出一套解决问题办法。譬如,势能实际转化为动能、电能与机械能转化等,此类能量实际转换均可探寻其内部规律,依托能量守恒定律列出方程式,最终精准计算题目结果。
结束语
功能关系在高中物理教材多个模块均有涉及,虽然体现的方式存在一定差异性,但从本质而言属于功能关系,解题整体思路架构基本相同,均应借助动能守恒作为解题切入点。学生实际学习该模块内容时,应积极掌握物理相关公式之外,分析功能关系常见形式,掌握多个解题技巧,按照一定的原则及解题步骤解答,保证解题过程规范性及正确性。
参考文献
[1]姜莉萍.新课标下高中物理习题课的有效教学策略研究[J].文理导航·教育研究与实践,2019(10):132.
[2]王谢有.高中物理力学实验的解析与总结——以"验证机械能守恒定律"为例[J].数理化解题研究,2019(31):85-86.
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