浅论高中物理运动学之分析思路-长乐高级中学.doc

高中物理动力学之分析思路福建省长乐高级中学李美灵摘要:动力学是高中物理的重要组成部分,在新课标的导向下,鲁科版教材对高中物理动力学的编排由两部分组成,首先使学生从时空观上对动力学进行简单认识,并且初步接触直线运动特征,最后把运动与牛顿定律相结合。在第二部分内容中介绍较为复杂的动力学规律,研究曲线运动特征等。动力学规律与人类的生活行为息息相关,正确的分析思路和思维方式有助于对动力学规律的准确掌握,从而提高学生对事物的分析判断能力,本文主要从建立物理模型和分析思路上对动力学知识进行论述。关键词:动力学规律曲线运动物理模型一、引言高中物理是基础物理的根本,从科目性质上说属于理科范畴,但是作为一门基础课程无疑也是将来各个学科的基础,尤其对于将来选择理工科方向的学生来说,对高中物理规律的掌握是必不可少的。动力学作为物理学科中的重要分支,在教学设计中占有相当大的比重。准确理解动力学规律必须建立正确的物理模型,从研究问题的角度出发,分析动力学规律必须建立恰当的研究“环境”,具体说就是把运动对象置于特定的系统中加以分析,该系统对于运动规律的揭示具备参考性和相对稳定性。二、动力学解析思路及实例分析正确构建物理模型物理模型的构建是物理规律的科学依据,也是把复杂的物理系统进一步简单化的有效途径,对于理解、学****具有十分重要的意义。培养学生建模意识应从简单模型入手,高中物理中典型的实例是动力学中质点的理解,这部分知识点是动力学的入门知识,是学生必须首先掌握的技能。质点,顾名思义是把物体或者某个特殊系统视为具备质量的点,这样大大简化了系统的复杂性,能够更加容易的从基础入手进行分析。以下是有关质点模型的建立实例,通过把某个系统进行抽象成质点来分析系统的整体运动规律。【实例1】质量为m的直升机以某一特定的速度v从地面垂直起飞,已知螺旋桨的转速为ω,试问当起飞高度达到h米时,该飞机发动机做功多少?(不考虑系统摩擦的影响)有关这道题目的分析首先应该把该系统抽象的视为质点模型,可能大多学生很容易被螺旋桨的转速所迷惑,根据动力学的核心思路:必须把研究对象置于恰当的“环境”中,亦即使其具备特定的参考系。此问题中以地面为参考系,由于涉及到总体发动机的做工问题,并非和飞机具体的形状特征有关,所以,完全可以把飞机系统等效成无形状、大小的质点进行讨论。进行质点模型的建立以后,尽管螺旋桨存在一定的转速,但是该物理模型完全没必要考虑对发动机做功的影响,因为螺旋桨的转动是该质点系统的特性,我们仅从质点自身抽象的分析。初始状态和末了状态飞机在竖直方向的速度是一定的,螺旋桨的旋转对整体速度并没有影响。因此,发动机做的总功仅仅体现在该质点系统高度的增加上,亦即系统重力势能的增加,根据公式W=mgh即可求得发动机所做的功。从该实例可以看出,物理模型的建立实际上是化繁为简的有效途径,可以帮助学生在动力学规律的学****中排除干扰信息,进行基本知识的准确应用。化整为零,逐点击破对动力学的分析思路并非一成不变的建立抽象的物理模型,有些题目中只有对知识点的细化,才能深入到问题的本质。运动学往往涉及到多种规律的交叉应用,比如在研究平抛运动时,对总体平抛运动轨迹分析如果采用抽象思维就很难从本质上解决问题,应该采用“化整为零”的思维。【实例2】平抛运动规律分析首先从平抛运动本身依据出发,物体之所以能够呈现平抛运动是因为在水平方向上具