提高物理教學的三大策略

“動能定理”是高中物理力學中的一個重要定理，因其解題的優越性和廣泛的應用性而成為學習的重點和高考的熱點。遺憾的是，不少學生在學習中并未意識到“動能定理”的獨特作用。基于此，本文旨在通過“動能定理”的教學探討高中物理教學的三個基本策略。

一、轉變教學方式

例如在教學“動能定理概述”這一內容時，筆者采用了實驗演示的方式：讓滑塊A從光滑的導軌上滑下，與靜止的木塊相碰，推動木塊做功。首先，有兩個關鍵的實驗演示：一是讓同一滑塊從不同的高度滑下；二是讓不同質量的木塊從同一高度滑下。其次，讓學生認真觀察這兩次實驗演示，描述現象，說明原因。最后，結合教師給出的例題，總結出“動能定理”（外力對物體所做的功的代數和等于物體動能的增加），其數學表達式為：

通過上述公式，我們需要明了 W總和動能都是標量，沒有方向性。它是在功和能的基礎上，由牛頓定律推導而出，即運動理論與功的結合公式。在解題過程中，它是能量與運動的過渡公式。

從以往的教學經驗來看，題設中出現力（F）、功（W）、位移（S）、速度（v）和質量（m）等物理變量時，可利用“動能定理”從功的角度考慮問題，使問題迎刃而解。我們知道，力（F）可以改變物體的形qB415/xGkxzuUuHxgjZfng8nvVmIBApuBjfP0IWNNak=狀與運動狀態，物體的運動狀態的改變可以是運動方向與運動速率的改變。從上述公式可知，動能的大小與運動速率有關，運動速率與運動位移有關。從功（W）的定義看，運動位移（S）與力（F）決定了功（W）的多少。可見，利用“動能定理”可有效解決基礎物理問題。

二、激發學生興趣

由于高中物理比較抽象且概念及規律較多，學生難以理解，甚至喪失學習物理的興趣。因此，筆者在講解有關“動能定理”的例題時，先讓學生總結規律、構建知識體系，再由教師補充和修正，充分體現“教師主導，學生主體”的教學思想，使學生體驗成功的喜悅，激發學生的學習興趣。

例1：在h米的高臺上，將一鐵球以初始速率v1水平拋出，不計空氣阻力的影響，求該鐵球落地的速度。通過分析，可得出兩種解題思路：一是利用“動能定理”解題，二是利用“速度分解”解題。那么，哪種思路更簡便呢？通過分析發現：利用“動能定理”解題，只須知道物體位移始末狀態的動能和重力所做的功。所以，利用“動能定理”解題不僅簡單快捷，而且不易出錯。此外，“動能定理”在“變力做功”“分段做功”及“全程做功”類的題目中同樣具有解題的優越性。

例2：在高為h的地方，將一質量為m的小球自由釋放，假設小球在運動過程中所受空氣阻力（f）不變，且鐵球在與地面碰撞時不損失能量，試求鐵球從開始到靜止在地面的過程中所運動的路程總量。

通過分析可知：這是一道“分段做功”類的題目。我們可利用“動能定理”解答這類題目，關鍵是直接將問題鎖定在初動能與末動能上，從而快速得出鐵球運動的總路程為S=mgh/f。

在解答上述例題時，筆者讓學生寫出解題過程，并以投影方式展示學生的解題步驟，然后指出其中的不足，完善解題過程。在這一過程中，需要指出的關鍵問題是：“動能定理”是從能量的角度解決未知的物理量，其主要涉及位移（S）與速度（v）。所以，利用“動能定理”應具體注意三點：一是確定研究對象，選擇參考系；二是對研究的物體進行受力分析；三是利用功的定義，結合動能定理，解決未知物理量。其中，對研究的物體進行受力分析，通常情況下是對其所受合力進行分析（W總=F合S）。當然，計算總功分為兩種情況：一是 所受合力共同作用于研究物體上時，可利用W總=F合S進行計算；二是所受各力不同時作用于物體，總功應為各階段各力所做功的代數和。通過上述方式，不僅巧妙地解決問題，更讓學生感受到學習物理的樂趣，增強學生學習物理的信心。

三、與實際生活結合

根據“動能定理”的定義可知：它所反映的是物體始末狀態動能的變化與其合力所做的功之間的量值關系。因此，我們不必考慮物體運動過程中運動方向、受力恒定與否等問題，也就是說，不論物體是做直線運動，還是曲線運動，抑或是變速運動，都可使用“動能定理”分析和解決。可見，“動能定理”在實際生活中具有廣泛的應用性。因此，教師在教學“動能定理”這一內容時應結合實際生活，引導學生學以致用。

例3（2009年安徽高考題）：過山車是游樂場中常見的設施。圖1是一種過山車的簡易模型，它由水平軌道和在豎直平面內的三個圓形軌道組成，B、C、D分別是三個圓形軌道的最低點，B、C間距與C、D間距相等，半徑R1=2.0m、R2=1.4m。一個質量為m=1.0kg的小球（視為質點），從軌道的左側A點以v0=12.0m/s的初速度沿軌道向右運動，A、B間距L1=6.0m。小球與水平軌道間的動摩擦因數μ=0.2，圓形軌道是光滑的。假設水平軌道足夠長，圓形軌道間不相互重疊。重力加速度取g=10m/s2，計算結果保留小數點后一位數字。當小球經過第一個圓形軌道的最高點時，求軌道對小球作用力的大小；如果小球恰能通過第二圓形軌道，求B、C間距L。

解析：首先，設小球經過第一個圓軌道的最高點時的速度為v1，根據“動能定理”

小球在最高點受到重力mg和軌道對它的作用力F，根據牛頓第二定律，

由①②得，

F=10.0N 其次，設小球在第二個圓軌道的最高點的速度為v2，由題意

由④⑤得，

L=12.5m。

將例題解答與實際生活相結合，既提高學生的學習興趣，又使學生更好地理解題意，還提高學生解題的正確率。

通過“動能定理”的教學，可見高中物理教學的重要性。轉變教學方式、激發學生興趣及與實際生活相結合成為高中物理教學的三個基本策略。轉變教學方式在于活躍課堂氣氛，使教師與學生更好地互動，有效地培養學生的思維能力，最終提高課堂教學效率。激發學生興趣在于讓學生感受成功，增強學生學習物理的信心。與實際生活結合在于培養學生的動手能力和觀察能力，讓學生將書本理論與實際生活相結合，真正提高學生解決實際問題的能力。

（作者單位：山東莒南第一中學）

（責任編輯：梁金）