刘老师物理概念的建立与物理规律的总结省名师优质课赛课获奖课件市赛课一等奖课件.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考，不能作为科学依据。感谢,老师们：,早晨好！,1/93,深化教学研究 提升教学品质,2/93,为何教物理？,“把物理知识尽可能多地传授给学生，以供他们今后一生受用”。,知识本位,3/93,为何教物理？,“把尽可能多学生培养成为物理学家或物理工作者”。,学科本位,4/93,5/93,5,6/93,6,陕西汉中某中学撕书场面,7/93,7,8/93,8,9/93,9,发生在身边事儿,摘自,物理教师,年第,9,期,去年国庆，我第一届毕业生聚会，因我曾经是他们高中阶段班主任，同时任教他们物理课，故被他们邀请到场，大家非常开心，兴致勃勃，嘘寒问暖，他们都大学毕业三年了，有高中毕业后就未曾谋面。一朝相聚，不免要回想高中阶段一些学习片段，一位医科大学毕业学生顺手拿起桌上一个苹果向空中抛去，然后用手接住，笑着对我说，老师，加速度多大？,旁边一大帮同学笑嘻嘻地抢着回答：,10/93,你是指抛上去还是落下来过程？,（,一个女孩，也是医科大学毕业,）,上升加速度朝上，下降时加速度朝下。,（军事指挥院校毕业生干脆利索地回答）,上升过程中速度都没增加，哪有加速度？下降才有加速度吧？,（师范大学毕业，不是学物理专业）,最高点苹果都停下来了，必定没有加速度。,（竟然是一个重点大学理工科毕业生回答）,老师，我忘得一干二净了，全还给你了，白学了。,（一个女孩，以后学文科了）,11/93,为何教物理？,对于大多数学生来说，今天学习物理目标，恐怕不是为了明天去深入研究物理，而是有利于今后去正确面对、决议所碰到大量非物理问题，为他们一生文明、健康，高质量生活奠定基础。,学生本位,“,教育最高目标是为了使人们能够过一个实现自我和负责任生活作准备。,”,面向全体美国人科学,为提升全体学生科学素养而教。,这也是我们应有物理教学观。,12/93,（照片摘自华东师大张华教授演示稿）,13/93,13,美国科学课堂,14/93,14,只有没有用知识，才是最终有用,普林斯顿高等研究院庄子,无用之用，是为大用,科学研究真正魅力在于它,非功利性,法拉第工作价值今天必定高于证券交易所全部股票价值。,在第一次世界大战期间，英国皇帝学会主席汤普森提出了利用,X,射线对枪伤创口进行检验。用,X,射线挽救生命和肢体价值无法计算。然而，,X,射线是在,1895,年偶然发觉。,【,英,】【,撒切尔,】1988,年在英国皇家学会讲话。,15/93,苏霍姆林斯基,:,“,学科知识应该处于教师知识结构中一个角落，而不应在中心，更不应该是全部,。”,诺贝尔奖取得者劳厄：,“,教育无非是一切已学过知识都遗忘记时候所剩下来东西。,”,16/93,李约瑟难题,“,为何近代科学没有产生在中国，而是在十七世纪西方,”,怀特海答案,“,希腊,悲剧,、罗马,法律,和中世纪,信仰,。”,正是这些基本人文素养，融合并培养了,实事求是,科学态度与理性精神，从而极大地推进了西方科学发展。,科学与人文如同鸟之两翼,车之两轮,不可割裂或偏废,.,英国学者斯诺在,两种文化,演讲中说,:,“,一个作家对热力学第二定律毫无所知，就等于一个科学家没读过莎士比亚作品。”,17/93,各家谈教学,费恩曼谈物理教学,我想假如不是教学，我不会真正成功。假如你正在教一门课，你能够思索你已经很清楚一些基本东西：有更加好方法去描述它们吗？是否存在与之相联络新问题？你能够给它们以新观念吗？,学生问题经常是新研究和思索源泉。他们经常会提出一些有意义问题,所以我发觉教课和接触学生使人生命不息。,人们对费恩曼教学评价,以相对论为例，即使是相对论创始者爱因斯坦大师本人，对这个理论所创造出来奇迹，这个理论作用以及它基本概念，也无法做出像费恩曼那样解释。,18/93,各家谈教学,王立群谈历史教学,历史上真实发生“第一历史”是永远无法再现。希望“还原”历史，就必须占有历史学家们记载各不相同“第二历史”，然后才能讲出“第三历史”，即主讲人心中了解历史。假如讲都是他人观点，没有自己认识、了解和观点，那是作为一个教师耻辱。,19/93,概念、原理、规律教学研究,知识教学科学性问题，,技能教学规范性问题。,科学过程真实性问题，,经典科学思维方法问题。,情感、态度、价值观教学可信性和开放,性问题,20/93,物理教学研究主要方面,概念、原理、规律应用教学研究,索末菲对海森堡讲：“要勤奋地去做练习，只有这么，你才会发觉，哪些你了解了，哪些你还没有了解。”,杨振宁说：“西南联大教学风气是非常认真，我们那时所念课，老师准备得很好，学生习题做得很多。”,物理概念、原理和规律是抽象，习题是详细，而抽象寓于详细之中。经过做习题，能够发觉对于哪些概念、原理和规律，自己是真了解了，而哪些还没有了解，从而能更深入、更牢靠地掌握知识。,“做”不等于“学”，要在“做”中去“学”,。,21/93,物理教学研究主要方面,经过做习题，能够学会和培养理论联络实际能力，从而能够对详细问题做出详细分析，然后找出处理问题物理依据，并会利用适当方法，如解析，作图，论证或试验方法去求解。这就培养了试验观察能力，逻辑思维能力，形象思维能力，数理计算和利用图象能力，语言文字表示能力等及其综合利用。,在解题过程中，自觉地联络前辈科学家在科学问题面前是怎样思索和推理，怎样归纳和概括，就能逐步学会和激发科学思维方法和想象力，而这是一个人科学文化素质关键。,22/93,物理教学研究主要方面,概念、原理和规律教学是物理教学根，物理教学本；,习题教学是物理教学枝，物理教学叶。,无根本不能生长，无枝叶不能茂盛。,结论：,不做习题学不好物理，但仅靠做习题来学物理，学不到物理。,23/93,物 理 概 念 建 立,24/93,物理概念建立,物理概念是客观事物物理共同属性和本质特征在人们头脑中反应，是物理事物抽象。怎样使学生形成、了解和掌握物理概念，进而掌握规律，并使他们认识能力在这个过程中得到发展，是中学物理教学中关键问题。建立与定义物理概念在物理教学中含有主要地位。,25/93,一、建立与定义物理概念方法,1,“概念建立”,所谓“概念建立”，就是人们在自己活动范围内直接接触了大量同类事物，从经验出发，经过初级区分、抽象、分化、提出一些假设，又经过验证和概括等思维过程，取得了这一类事物或现象共同特征，而且经过有经验“成人”或“权威”必定是否定回答来加以证实，从而建立与定义一些概念一个方法。,实例：,弹性概念建立,；,实例：摩擦力；,实例：单摆,26/93,2,概念同化,所谓“概念同化”，就是人们利用头脑中已经有认知结构去联络新知识，使新知识在原有认知结构基础上取得心理意义，假如成功，便到达新认知平衡，实现概念同化。通俗地说，就是利用我们已经建立概念，再建立新概念。,比如，在已经建立了“位移”和“时间”两个概念基础上，利用“位移”与“时间”比值建立“速度”这一新概念，这个过程中没有新知识，这种定义物理概念方法就叫做“概念同化”。,实例：速度,一、建立与定义物理概念方法,27/93,3,概念顺应,假如我们要研究新知识、新概念，与原有知识差异太大，或者不易直接建立起联络，进行迁移，必须修改原有认知结构，或建立新认知结构，从而到达新认知平衡。也就是说，利用已经有概念，不能直接定义我们研究新概念，而必须另外先建立一些新概念才能够定义我们概念，这种方法叫做“概念顺应”。,一、建立与定义物理概念方法,28/93,实例：压强。要定义“压强”这一新概念，需要用到“受力面积”和“压力”两个概念。在只知道“受力面积”不知道“压力”概念之前要建立“压强”概念是困难，因为已经有知识无法和它联络起来，只有先建立“压力”这一概念，才能正确地建立压强概念。建立“压力”概念之后，利用压力与受力面积比值就能够定义压强概念。这种定义物理概念方法就叫做“概念顺应”。,一、建立与定义物理概念方法,3,概念顺应,29/93,二、详细定义概念方法,详细定义概念方法主要有：,操作定义法、,人为要求法、,数学定义法。,30/93,二、详细定义概念方法,1,操作定义法,所谓操作定义法，就是说当我们给一个物理量要求了一套测量程序，并给它要求一个标准单位，我们就说定义了该物理量。这里，标准单位能够任意选择但要求简单实用，尽可能符合当代物理概念，而且固定不变，能制成模型，能够复制。,比如，我们拿中国“尺”（我们要求标准），沿着桌子一边，量了,3,次，恰好到头，我们就说桌子长度是“,3,尺”。长度单位有了，操作程序也定了，长度定义也就建立了。,实例：温度,31/93,二、详细定义概念方法,2,人为要求法,人为要求法是人们在经验事实或观察试验基础上，依据需要确定概念一个方法。这种确定要符合实际，要能自洽于某一理论体系，同时要尽可能简单，在可能条件下还要照料人们习惯。比如利用词语定义概念，诸如机械运动、参考物、入射角等实际都是人为要求。,实例：,光反射,32/93,二、详细定义概念方法,3,数学定义法,数学定义法有三种形式：数学推导法、比值定义法和多因子乘积定义法。,（,1,）数学推导法,数学推导法是指依据已知概念、规律，借助于数学推导而定义概念方法，比如，动能,就是这么引入。应用此法定义概念普通是确定，没有任意性，但有时“远离经验事实”。,实例：发烧功率,33/93,二、详细定义概念方法,3,数学定义,（,2,）比值定义法,比值定义法是对研究对象进行了同中求异、异中求同比较基础上，应用共同出现关键物理量比值来定义新物理量一个方法。比如，速度,，密度,，比热,，电场强度,，磁感应强度,，电动势,，电容,等概念，各自背景大相径庭，然而定义它们方法却如出一辙，都是应用了比值定义法。,实例：电阻；,实例：压强,34/93,二、详细定义概念方法,3,数学定义法,（,3,）多因子乘积定义法,多因子乘积定义法是应用两个或多个物理量乘积来定义新物理量一个方法。比如，机械功,，电功,，磁通量,等概念就是利用了多因子（物理量）乘积定义法来定义。,实例：磁通量,35/93,三、定义“种概念”步骤,按照逻辑学分类方法，“种概念”也称“上位概念”，它与“属概念”,(,下位概念,),相对，在含有隶属关系两个概念之间，外延较大概念称为“种概念”，外延较小概念称为“属概念”。比如，力为种概念，重力、弹力、摩擦力为属概念。,“种概念”定义步骤是,:,搜集大量现象；,归纳上述现象共同点；,用恰当物理词语定义；,利用种概念定义属概念。,下面以“力”为例来说明“种概念”定义详细步骤。,36/93,人 运动员 牛 拖拉机 夯 磁铁,推 举 拉 耕 砸 吸引,车 杠铃 犁 地 地面 铁 图钉,手,按,1.,搜集大量现象,三、定义“种概念”步骤,37/93,三、定义“种概念”步骤,2,归纳上述现象共同点,两个事物，一个动作。,某事物,动作（在）,某事物（上）；,第一行事物中有：人,运动员,牛,拖拉机,夯,磁铁,手等，我们把它们统称为物体；,第三行事物也统称为物体；,第二行是动作：,推，举，拉，耕，砸，吸引，按,等，统称为“作用”,。,人 运动员 牛 拖拉机 夯 磁铁,推 举 拉 耕 砸 吸引,车 杠铃 犁 地 地面 铁 图钉,手,按,38/93,三、定义“种概念”步骤,3,用恰当物理词语定义,“物体对物体作用叫做力”。概念定义包含两个部分：,被定义概念,“,力”；下定义概念,“,物体对物体作用”，反应力本质属性。,实例：摩擦力,39/93,利用种概念定义属概念,垂直作用在,物 体表面上,力,叫压力,种差,种概念,属概念,40/93,定义属概念,4,利用种概念定义属概念,（发生在两物体接触面上，妨碍了相对滑动）,（力），叫,（滑动摩擦力）。,种差,种概念,属概念,41/93,四、,物理概念比值定义法,1.,比值定义法基础,比较法：,比较法,是确定研究对象之间差异点和共同点思维过程和方法，是抽象和概括前提，所以是研究物理学惯用方法。,42/93,2.,比较程序：,(1),首先进行“同中求异”“异中求同”比较：,以上比较，也可反之进行，条件与结果交换。,比较事物,相同条件,比较结果,共同出现,关键物理量,确定,比较标准,拖拉机,汽车,飞机,匀直运动,相同时间,旅程较短,旅程较长,旅程更长,旅程,时间,相同时间,铁块,铜块,相同体积,质量不等,质量,体积,相同体积,小木桌上,放重物,相同,受力面积,不一样压力,效果不一样,压力,面积,相同面积,人搬砖,滑轮提砖,吊车提砖,相同功,(搬砖升高),时间最长,时间较长,时间较短,功,时间,相同功,43/93,(2),总结,“,比较,”,中，共同出现关键物理量。,(3),明确比较标准，而且要尽可能简单,“,一个单位,”,最简单。首先进行“同中求异”,(4),依据数学知识可知，只要把上述,4,对关键物理量分别求比值，即可满足,中提出要求：尽可能简单。即：,44/93,(3),比值定义法符合简单性标准：只要把上述,4,对关键物理量分别求比值，就把比较标准简化为,“1,个单位,”,了：,x,/,t,是单位时间内经过旅程，亦可用,t,/,x,，,即经过单位旅程所用时间，但不符合人们习惯。,(4),比值物理意义,详细情况详细分析：,m/V=,:,物质常数，所以，对同一个物质能够说,m,与,V,成正比，不过，不能说,与,M,成正比；,x,/,t=v,:,物体作匀速直线运动速度，它反应了运动快慢，在,v,相同情况下，,x,与,t,成正比，不过，不能说,v,与,x,成正比。,45/93,五、,定义概念时应该注意问题,1.,定义所用词语不能造成逻辑循环。比如，在初中书本中，因为同学们知识水平局限，对“质量”概念是这么定义：“物体所含物质多少叫质量。”所含物质多少，不就是质量大小吗，这么定义并没有把质量概念正确地表述出来，当然，在初中阶段只能暂时这么来定义，让学生对此有个了解也就能够了。,46/93,2.,不能用比喻来为概念下定义。我们知道恰当地利用比喻深入浅出地解释一些概念，能够帮助同学们认识一些难于了解概念。不过，定义概念时却不能用比喻，不然轻易造成概念混乱。比如，以下定义电压概念就是不可取：,“,正如水压是形成水流原因一样，电压是形成电流原因。,”,这么定义电压概念，并没有把电压概念正确表述出来。因为“原因”终究是什么并没说清楚，这么很轻易使同学们了解为电压是一个力，因为力作用才使电荷流动起来，这显然是错误。,47/93,3要考虑概念定义合理性。比如，为了建立压强概念，教材中往往会列举大量事实和现象，或者经过试验说明压力产生效果不但跟压力大小相关系，而且还跟承受这个压力面积相关系。试验表明，压力一定时，承受面积越大压力效果越不显著；承受面积一定时，压力越大，它效果就越显著。我们能够把以上两种要求压力效果方法用以下比值表示：,压力效果一承受压力面积压力,压力效果一压力承受压力面积,显然两种方法都能够说明压力效果。,式表明单位压力作用于越大面积上，比值越大，不过压力效果越不显著。,式表明，单位面积上承受压力越大，比值越大，压力效果越显著。显然，前者不太符合人们习惯，后者比较顺应人们普通习惯思绪，所以最终就用,式作为压强定义式。物理学中用比值定义概念，如速度、密度、功率等都会碰到这个问题。即使我们不能对每一个物理概念演变过程都重复一遍，不过，只要我们明白了这种方法，对于这一类概念了解就会更深刻一些。,48/93,物理规律总结,物理规律,(,包含物理原理、定律、定理、法则、公式等,),反应了物理现象、物理过程在一定条件下必定发生、发展和改变规律，它反应了物质运动改变各个原因之间本质联络，揭示了事物本质属性之间内在联络。,物理规律是中学物理基础知识中最主要内容，也是物理知识结构体系枢纽。所以，物理规律教学是中学物理教学中心任务。我们必须在概念教学基础上，切实抓好物理规律教学。物理规律教学，不但要使学生全方面地掌握物理规律内容和结论，而且要经过物理规律教学，使学生尽可能地体验总结物理规律过程，掌握研究物理科学方法，深入提升试验观察能力、科学思维能力和利用规律分析问题、处理问题能力。,49/93,一、总结物理规律基本方法,在中学物理中，总结物理规律基本方法有五种，包含,试验归纳法,理想试验法,逻辑推理法,假说法,图像法,50/93,一、总结物理规律基本方法,1.,试验归纳法,所谓归纳法，是从一些特殊事实中概括出普通性结论思维方法，是从许多同类个别事物中找出它们共同点过程。在物理学中利用归纳法基础主要是试验，因为试验不但能够重复进行，而且能够准确地反应事物各个部分之间或过程不一样阶段之间相互联络。所以试验归纳法是总结物理规律最基本方法。试验归纳法是在对物理现象和过程进行大量观察和试验基础上，对取得大量资料进行分析、综合、概括和归纳，从中找出相关物理量之间内在联络，得出结论或建立假说，再经过观察和试验深入验证规律过程。,51/93,一、总结物理规律基本方法,利用试验归纳法时，经常借助于图像，即把试验所得数据,在坐标系中画点、连线，从分析图线中总结规律。因为条件所限，实际利用经常是简单枚举归纳法。利用试验方法总结规律时，假如一开始就把全部原因都考虑进去，势必造成试验困难，所以人们经常采取单因子试验法（控制变量法）。,许多规律得出利用了试验归纳法，如阿基米德定律、帕斯卡定律、欧姆定律、光折射定律等。,52/93,利用试验归纳法总结,阿基米德定律,提出问题：,经过试验和日常生活经验，我们发觉物体浸没到液体之中要受到浮力作用，这个浮力大小与哪些原因相关呢？,53/93,利用试验归纳法总结,阿基米德定律,科学猜测,：首先我们能够结合已经有感性知识进行分析猜测，这里我们应用因果关系进行猜测。既然浮力是液体对物体作用力，所以浮力大小可能与物体及液体相关：,可能与物体本身组成（如密度,物,）相关；,可能与物体体积（,物,）相关；,可能与液体种类（密度,液,）相关；,可能与物体浸没到液体中深度（）相关，等等（与物体形状关系比较复杂，我们暂不考虑。）,54/93,利用试验归纳法总结,阿基米德定律,进行试验：,在猜测基础上，然后就能够利用单因子试验法，来验证上述猜测是否正确，从而找出规律。,设计单因子试验：,试验对象：液体（如水、煤油等）、,物体（几个密度不一样但体积相同物体；,几个密度相同但体积不一样物体）,实 验 源：液体（液体对物体实施浮力）,试验效果显示器：弹簧秤指针显示示数,55/93,利用试验归纳法总结,阿基米德定律,研究浮力与物体本身密度,物,关系，此时固定,物,、,液,、等不变：,把形状、体积都相同铁块、铜块（其密度分别为,铁,、,铜,），浸没到同种液体（如水等）中，测定它们所受到浮力，经过试验能够得结论：物体浸没到液体中受到浮力与物体密度无关。这么就排除了一个原因。,56/93,利用试验归纳法总结,阿基米德定律,研究浮力与物体浸没到液体中深度（）关系，此时固定,物,、,液,、,物,等不变：,弹簧秤下挂铁块，将铁块浸没于水中，置铁块于不一样深度处，我们会发觉弹簧秤示数不改变，从而能够得结论：物体浸没在液体中不一样深度处所受到浮力相同，浮力与物体浸没到液体中深度（）无关。这么又排除了一个原因。,57/93,利用试验归纳法总结,阿基米德定律,研究浮力与物体体积,物,关系，此时固定,物,、,液,、等不变：,弹簧秤下挂一个铁块，体积为，将铁块浸没于水中，测出它受浮力；然后弹簧秤下挂二个铁块，体积为，将它们浸没于水中，测出它们受浮力。经过试验我们会得到结论：浮力与物体体积相关，体积越大，所受到浮力越大（而且能够验证浮力与体积成正比）。,58/93,利用试验归纳法总结,阿基米德定律,研究浮力与液体密度,液,关系，此时固定,物,、,物,、等不变：,弹簧秤下挂一个铁块，将铁块浸没于水中或煤油中，分别测出它受浮力，经过试验我们能够得到结论：同体积物体浸没到不一样密度液体中，所受到浮力不一样，液体密度越大，所受到浮力越大。,59/93,利用试验归纳法总结,阿基米德定律,综合以上几个单因子试验，能够归纳出以下结论：物体浸没到液体中所受到浮力与液体密度相关，与所排开体积（完全浸没时，恰好与物体体积相同）相关。假如要想深入确定浮力与它们之间准确关系，则依然能够用单因子试验方法分别进行定量试验，并归纳得出阿基米德定律。,物理学中其它规律，如欧姆定律、焦耳定律等也是利用单因子试验方法归纳总结。所以它是研究物理学一个主要方法，掌握它是很有意义。,60/93,一、总结物理规律基本方法,2.,理想试验法,理想试验也叫假想试验，它是一个形象思维与抽象思维相互作用思维过程，借助于逻辑推理，又辅助以形象变换。它以真实科学试验为基础，以逻辑法则为依据，用思维来展开试验过程。它含有真实物理试验一些特点，又不一样于实际试验。所以，也能够说理想试验是一个带有浓郁物理学色彩逻辑推理，是人们在思想上塑造理想过程。,中学物理教材中研究牛顿第一定律、理想气体状态方程时都用了这种总结物理规律方法实例：,真空铃,方程,61/93,一、总结物理规律基本方法,3.,逻辑推理法,所谓逻辑推理法，就是在已经有定律基础上，结合一些概念，利用数学知识推证而得出结论方法。逻辑推理过程即理论分析过程，就是利用已经有物理概念和物理规律，经过物理思维或数学推理，得出新物理规律。比如，动量定理和动能定理都可利用逻辑推理法得出。,逻辑推导过程经常与试验结合进行。比如，能够利用欧姆定律结合串并联电路中电流、电压试验关系，利用简单数学知识推导出串并联电路中总电阻计算公式。利用逻辑推理法还能够推导出一些用试验归纳法总结规律，如阿基米德定律、物体浮沉条件等。至于逻辑推理法证得结论正确是否，还需要用试验加以验证。限于试验条件，有一些定量描述规律不易做出准确演示试验，可采取定性演示结合理论推导方法得出，如焦耳定律。,62/93,一、总结物理规律基本方法,4.,假说法,假说法是科学研究中一个假设性科学解释，它是真剪发展过程中一个形式和研究方法。当人们在研究过程中碰到了一个利用现有理论无法解释新事实时，经常提出仅以有限数量事实和观察为基础新解释，这就是假说。而当假说被证实正确时，便发展成为理论。假说含有科学性、猜测性、可变性，是一个主要物理研究方法。如分子动理论、原子结构中卢瑟福核式结构模型、玻尔量子假说、超导研究中,BCS,理论等，都曾经或仍以假说形式出现。,63/93,一、总结物理规律基本方法,5.,图像法,所谓图像法，就是假设某一物理量,Y,随另一物理量,X,而变，从试验和观察中测出一系列与,X,相对应,Y,值后，在直角坐标系中分别标出与各组测量结果对应点，再用光滑曲线把各点连接起来,(,曲线不一定要经过每个点，不过要使曲线尽可能靠近各个点,),组成图像，然后分析图像找出规律；或者与己经知道数学关系式图像对比，得出定量函数关系。,比如，利用磁感线研究磁场、利用几何作图法研究光具成像规律等，都表达了图像法形象而直观特点。图像法是研究物理学主要方法之一。,64/93,二、总结物理规律数学表示式步骤,总结物理规律数学表示式步骤能够概括为三步曲,:,作单因子试验,写成数学关系式,简化数学表示式。,65/93,二、总结物理规律数学表示式步骤,第一步，作单因子试验。单因子试验法又叫控制变量法。所谓控制变量法是指当研究多个原因之间关系时，往往先控制住其它某几个原因不变，集中研究其中一个原因改变对另一个原因所产生影响。把所研究问题先转化为一个物理量与某个物理量之间关系问题，最终把各种关系整合起来得到正确结论。,66/93,二、总结物理规律数学表示式步骤,第二步，写成数学关系式。经过作单因子试验，得到几组数据，从试验数据中可总结出一个物理量与其它几个物理量之间关系，把这些关系用数学关系式表示出来。比如，总结部分电路欧姆定律数学表示式时，经过控制变量法，得出电流,I,与电压,U,成正比，与电阻,R,成反比，可写出，,K,为百分比系数。经过要求电阻单位方法，使,K,1,，则 公式最简练。,凡是遵照正百分比或反百分比关系物理规律如：阿基米德定律、焦耳定律、牛顿第二定律等都能够经过如上类似步骤总结出数学表示式。,67/93,二、总结物理规律数学表示式步骤,第三步，简化数学表示式。,为了公式简练美观，经常对第二步得出数学关系式进行简化。下面详细介绍简化数学表示式详细方法。,实例：,数学表示式,相对论之父爱因斯坦说：“我们在寻求一个能把观察到事实联结在一起思想体系，它将含有最大可能简单性，我们所谓简单性，是指这体系所包含彼此独立假设或公理最少”,。,68/93,怎样总结物理规律数学表示式,1.,试验归纳法总结部分电路欧姆定律数学表示式,69/93,作单因子试验,a,.,先固定导体电阻不变，,改变导体两端电压，,观 察电流与关系，,可得,b,.,固定电压不变，改变电阻，,观察与关系，,可 得：,1,70/93,综合与两式可得,写成数学关系式（即将写成等式）,a,要求单位：假如导体两端电压为伏特，经过电流为,1,安培,，,此时导体电阻称为欧姆,71/93,D,依据式及上述要求,导体两端电压 导体电阻 产生电流,伏 欧 安,伏 欧 安,伏 欧 安,伏 欧 安,72/93,再依据式,电 压,电 阻,电 流,伏,欧,安,伏,欧,安,伏,欧,安,即,。,此式即部分电路欧姆定律表示式。,73/93,将写成等式理应为：,（），因为上述 要求单位方法，使得，所以公式最简单。凡是遵照正比 例或反百分比关系物理规律，如：阿基米德定律、焦耳定律等 都能够经过如上类似步骤总结出数学表示式。,74/93,总结牛顿第二定律数学表示式,作单因子试验,a,.,先固定,物体质量,m,不变，,改变,物体所受合外力,F,，,观 察,加速度,a,与,F,关系，,可得,a,F,b,.,固定,物体所受合外力,F,不变，改变,物体质量,m,，,观察,加速度,a,与,m,关系，,可 得：,a,1,m,75/93,综合与两式可得,a,F,m,？,写成数学关系式（即将,aF,m,写成等式）,a,要求单位：假如,物体质量为,1,物体得到加速度为,m,S,2,此时,物体所受合外力,F=,牛,76/93,D,依据式及上述要求,物体所受合外力 物体质量 产生加速度,牛 千克 ,牛 千克,牛 千克,F,牛 千克,F,77/93,再依据式,物体所受合外力 物体质量 产生加速度,F,牛 千克,F ,F,牛,2,千克,F,2,F,牛,3,千克,F,3,F,牛,m,千克,F,m,即,a,F,m,。,此式即牛顿第二定律数学表示式。,78/93,三、简化物理规律数学表示式方法,在中学主要应用改变坐标原点和改变坐标参量方法来简化物理规律数学表示式。,79/93,三、简化物理规律数学表示式方法,1,外推法,外推法即改变坐标原点。外推法含义之一，就是扩大或者延伸原来已知物理规律适用范围或者改变研究条件，深入探讨规律合理性一个方法。比如，查理定律数学表示式为 。假如选,273,为新温度坐标原点，则,=,273,，查理定律就能够表示为简单形式，即,1,/,2,=,1,/,2,。这里应用就是外推法。,实例：,外推法,1,；实例：,外推法,2,80/93,简化数学表示式方法,外推法：即改变坐标原点,比如，查理定律数学表示式,为,图象如图所表示。如 果把,延相交横轴于,。,则,273,，,若选,273,为,新温度坐标起点，则,-273,0,t,p,B,A,T,0,81/93,273,，查理定律就能够表示为更简形式，即,1,2,1,2,82/93,三、简化物理规律数学表示式方法,2,改变坐标参量法,改变坐标参量法就是合理地改变物理规律图像坐标参量，进而探讨物理图像表现形式一个方法。比如，人们最早研究光折射现象所得到折射角与入射角数据，描绘图像是一条曲线，它既不是一次函数也非几次函数图像，所以难以写出简单数学表示式。不过假如把坐标参数改为角正弦函数，则关系曲线变为直线，得出斯涅尔折射定律。这里应用就是改变坐标参量法。,实例：,改变坐标参量,83/93,改变坐标参量,比如，依据人们最早研究光折射现象所得折射角,与入 射角数据，描绘图象是一条曲线，它既不是一次函数也非几次函数图象，当然难以写出数学函数式,。,可是若把坐标参数改为,sin,和,cos,，则关系曲线变为直线，故有,sin,cos,这一简单关系，即斯涅尔折射定律。不过想到这一点是不易，几乎经历了一千年漫长时间。,84/93,它山之石，能够攻玉,：,1.,轮轴引入,2.,力臂仪,3.,法线概念提出,4.,声音传输,5.,香蕉钉钉,6.,液体传声,7.,观察振动,8.,影响浮力大小原因,9.,断电自感,教师教学能力：,扎实学科功底；,丰富教学经验；,一定理论素养；,开阔实践视野。,（眼界决定境界）,85/93,开发教学新资源,-,原始物理问题,中新网,年,5,月,20,日电：英国,每日邮报,19,日登载了一组照片，如图所表示。灰鹅在飞行途中突遇强风，这只艺高胆大灰鹅做出了,令人吃惊动作,以飞行方向为轴线，横向转体,180,度，但最难是,它头部依然保持着正常飞行时姿态！,即使这看起来有些不可思议，连世界上最优异体操运动员都会被其柔韧鹅脖所折服。请你思索并回答，灰鹅这么转体后果是什么，为何？,使用这种,“,超级扭曲,”,方式能使翅膀下方空气流速大于上方空气流速，从而使灰鹅受到一个向下力,能快速降低飞行高度，使飞行更安全,.,香蕉球,86/93,教育就是引领人们从狭隘走向辽阔过程。真正教育只能建立在尊重与信任基础上，建立在宽容与乐观期待上。真正教育存在于人与人心灵距离最短时刻，存在于无言感动之中。,德莫克利特说：“头脑不是一个要被填满容器，而是一支需要被点燃火把。”所以，教师，请学会微笑着去点燃，点燃兴趣，点燃理想，点燃智慧，点燃人格，点燃对于生命渴望与追求。,良好学生观,爱与宽容,87/93,对于教师来说，一生中最主要东西是什么呢？苏霍姆林斯基回答是：“热爱儿童。”,爱，是人类情感最高形式，更应该是教育情感最高形式，有爱教育才是真正教育。爱，应该是自然迸发而不是故作姿态，应该是不求回报甘心付出，更应该是数十年如一日长久滋养。爱不但意味着每个学生喜悦和苦恼都敲打着你心，引发你思索、关心和担心，不但意味着小心翼翼地、深思熟虑地、关心备至地去触及年轻心灵，更意味着拥有一颗宽容之心，去引导学生暂时失当行为，去唤醒学生暂时迷惘灵魂。,不是槌打击，,乃是水载歌载舞，,使鹅卵石臻于完美。,泰戈尔,良好学生观,爱与宽容,88/93,不能把小孩子精神世界变成单纯学习知识。假如我们力争使儿童全部精神力量都专注到功课上去，他生活就会变得不堪忍受。他不但应该是一个学生，而且首先应该是一个有多方面兴趣、要求和愿望人。,苏霍姆林斯基,89/93,教育任务就是要发掘、激励每个学生潜能，帮助每个学生健康地、全方面地发展。只重视成绩、只重视分数、只重视学历是不够。知识是成功原因之一，但不是成功原因全部。,柳斌,90/93,教学最高层次追求就是洗涤精神尘埃，点燃智慧灵光，引导学生“做有意义事，做有尊严人，过有品位生活”。,肖川,91/93,几条提议：,1.,使学生喜欢你；,2.,唤起学生对物理学科兴趣；,3.,捕捉闪光点；,4.,赞赏与勉励；,5.,从简单做起；,6.,从详细做起,扎实专业功底,92/93,加强教学研究 提升教学品质,科学思维升华：以“小故事”展示“大智慧”；,物理思想深化：以“小试验”揭示“大道理”；,科学视野扩展：以“小视角”反应“大意境”。,93/93,