高中物理力學知識在運動中的運用

楊孝遠

【摘要】力學作為高中階段物理學習的重中之重，貫穿在高中物理的各個角落，尤其是把力學知識運用到運動學中，更可以讓學生掌握物體運動的本質，感受到物理的無窮魅力，從而使學生愛上物理學習、愛上物理思考，構建富有魅力的高中物理課堂。

【關鍵詞】高中物理 ?力學知識 ?運動

【中圖分類號】G633.7 ?【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2019）30-0001-02

高中物理具有很強的系統性，從始至終都貫穿了力學知識。運動是普遍存在的一種自然現象，高中階段要求學生能夠從力學的角度分析物體為什么會進行這樣的運動，因此，教師在課堂教學的過程中，要巧妙地把力學知識運用到運動學中去，讓學生體會到運動與力的關系，在不斷的探究、學習中，感受到力學知識的作用，構建實效物理課堂。

一、巧用力學知識導入，提高學習興趣

大家都知道導入對于一節課意味著什么，只有導入內容能夠充滿刺激，才能讓學生的學習興趣得到激發，學生才能跟隨教師的教學步伐前進，信心百倍地進行新內容的學習，從而提高課堂教學效率。

如在進行《機械能守恒定律》教學時，教師先讓學生觀看了一段溜冰接力賽的視頻，并把重點放在了兩個隊員接力時：運動員迅猛的推下一位隊員，只見被推的隊員輕松地獲得了很大的速度加入到比賽中，而這個隊員確實以很小的速度向前滑動直到人為地采取了制動位置。教師讓學生分析為什么后面的隊員能夠以很大的速度進入比賽狀態，他受力情況怎樣，在教師的引導下，學生積極加入到分析運動員的受力中，認為是前面的隊員受到后一隊員的推力，使他在這一推力的作用下加速前進，由于力的作用相互性，后一隊員則受到與運動方向相反的力作用，致使他的速度變小。教師對學生的答案給出了明確的評價，這時教師又拿出了一個鐵架、一根繩子、帶孔的小球，教師把繩子一端系在鐵架上，另一端穿過小球，這樣就制成了一個單擺。教師叮囑學生仔細觀察小球的運動，要求學生分析小球的受力，看是否與小球的運動情況相符。只見教師把小球拉離最低點，使小球來回擺動起來，學生經過仔細的思考，提出向最低點運動時，重力切線方向的分力與速度方向相同，故而小球的速度在增大。教師趁勢提出：小球所能達到的高度有怎樣特點，小球到達最低點時速度又符合怎樣的規律呢？通過本節課的學習你將能夠對這些知識有深入的了解。

教師從力學的角度，給學生設計新課的導入環節，不僅成功地為學生鋪設了深入學習新課的階梯，更重要的是成功地激發了學生的學習興趣，從而有效地提高了課堂教學效率。

二、利用力學知識滲透，提升學習能力

要想學生對物理規律有深入、透徹的理解和認知，必須要讓學生從本質上理解其中的內涵，再經過學生的思考、梳理，才能真正在學生的頭腦中形成記憶，在不斷的體驗中形成思維加以運用。力決定著物體的運動，要想了解物體進行怎樣的運動，教師就要注重從力學知識滲透，讓學生參與到課堂教學中，進行實際的思考、分析，逐步夯實基礎，提升學生的學習能力。

如在教學《動量守恒定律（一）》時，教師先向學生闡述了相關的物理情境：a木塊靜止在光滑的水平面上， b木塊以速度v1沖向a木塊，經過時間t，b木塊的速度變為v2，假設二者相互作用的是恒力F，則這幾個物理量之間有怎樣的關系？經過仔細的思考學生提出以b木塊為研究對象，對其進行受力分析得到，恒力F為b木塊受到的合外力。這時教師提醒學生利用牛頓第二定律以及加速度的定義式進行演算，看會得到怎樣的式子。學生開始動筆驗算了起來，經過一段時間后，有學生說出了想法，教師在黑板上整理得出Ft=mv2-mv1，教師讓學生觀察這個式子的組成部分，學生發現在這個式子中有b木塊的初動量（mv1）、末動量（mv2），式子的左邊F作為b木塊受到的合外力，那么Ft自然就是合外力的沖量了。教師讓學生把這些連貫起來，并告訴學生這就是動量定理的內容。這樣學生就從本質上理解了動量定理的知識，接著教師又給學生列舉了一系列的有關的題目，使學生逐漸有了自己的認知，為下一步教學動量守恒定律奠定了堅實的基礎。

三、巧用力學知識牽引，培養探究能力

物理知識是抽象難懂的，這是所有接觸物理的人對物理的第一印象，這使很多人無形中對物理產生了畏懼心理。基于此，教師在進行課堂教學的過程中，可以從力學知識出發，利用師生問答的形式，為學生做好每個階段的鋪墊，讓學生在問題的引導下進行有效的思考，不僅能夠減輕學生的畏難心理，還能在問題中培養學生的探究能力，從而打造出高效的物理課堂。

如在教學《用牛頓運動定律解決問題（二）》時，教師向學生提出：重力是怎樣產生的？它與哪些物理量有關？要如何對物體的重力進行測量？由于學生在初中階段有基礎，故而學生很容易得出答案，教師順勢提出：臺秤是直接測量物體的重力嗎？教師隨即在黑板上畫出了物體放在臺秤上的圖示，學生看著教師給出的圖示，提出可以對物體進行受力分析，這樣就得到了物體受到重力和臺秤的支持力，到這就有些卡殼了，因為這兩個力沒有一個是臺秤受到的，讀數又是從臺秤上得到的，學生一時陷入了沉思中，突然有學生提出：物體對臺秤有壓力，壓力和支持力是相互作用力，從而是間接測出的重力。這時教師向學生提出視重的概念，視重一直等于物體的重力嗎？教師向學生提出：如果把臺秤放在運動的電梯中，臺秤的示數變小了，物體的重力是否變小了？學生再次陷入沉思中，有學生提出：決定重力的兩個因素都沒變，所以物體的重力肯定是沒變，視重變小也就是物體受到的支持力變小了，由物體受力分析可知合外力向下，也就是物體做變速運動。可見是物體受到的支持力發生了變化，并非物體的重力發生變化，接著教師向學生提出了超重和失重的概念，使學生從力學的角度對這兩種運動有了清楚的認識。

四、巧用力學知識詮釋，提升運用能力

力學知識是物理的基礎也是難點，為了提高課堂教學的實效性，教師可以從力學知識的角度，向學生陳述它與運動的關系，這樣不僅能提高課堂的教學效率，還能提升學生對知識的運用能力。

如在教學《向心力》后，教師拿出了準備好的一個用繩子拴著的小桶和一杯水，然后把水倒在小桶中，邀請學生操作，但不能有水灑出小桶。很多學生都是把小桶拉離最低位置不大于90度，雖然做到了水沒灑，可是教師對學生的操作很顯然不滿意，教師就向學生提出，能否讓小桶到更高的位置也不灑水？學生面面相覷，這時教師給學生觀看了一個雜技表演——水流星，只見演員在豎直面內轉動著手里的繩子，繩子兩端碗里的水沒有一滴灑落，學生意識到碗轉動得越快，水越不容易灑落，這時教師讓學生分析水在最高點的受力情況，學生得出了轉動的越快需要的向心力越大，那么碗會對水產生支持力，這樣水越不會灑落。學生掌握了技巧，水沒有灑落，課堂的氛圍出現了異常的高漲。

教師巧用力學知識，給學生展示了生活中的運動現象，使學生深刻理解了力學和運動學之間密不可分的關系，不僅給學生呈現了異彩紛呈的精彩課堂，還讓學生體會到了物理知識在生活中的運用，提升了學生對知識的運用能力。

總之，在高中物理課堂教學的過程中，教師要注重對高中物理重點內容——力學知識的運用，特別要向學生明確力學與運動學有著密不可分的聯系，使學生能夠把二者有機地結合起來解決物理問題，從而提高學生學習物理的能力，構建高效的高中物理課堂。