培养学生理解物理规律和提升可逆联想思维能力

物理规律是对物理现象产生和变化发展的因果属性的抽象概括与统一,也是物理解题的基本依据。在教学中要使学生能达到灵活运用规律解决实际问题的目的,不仅要引导学生搞清规律的本质、含义、适用范围与条件,也要重视加强规律的可逆运用教学,认识其所反映的因果属性。进行具体物理现象的分析与讨论时,要善于启发学生从现象产生的本源与导致的结果,进行因果联想,克服规律应用中“一边倒”的单向定势思维和知其然而不知其所以然的片面现象。应用规律解决问题时要既会寻因探果,也会执果索因,灵活转换思维。

例题1:如图4.2所示,一根长为L的轻质细杆,上端用铰链连于O点处,可无摩擦的自由转动。在杆的中点A和另一端点B各固定一质量为m的小球,当把杆拉至水平位置由静止释放后,到杆竖直的过程中,杆对中间小球A所做的功是多大?

(www.xing528.com)

图4.2

分析:由于两小球均在竖直平面内运动,在杆的约束下做变速圆周运动,虽然杆始终沿半径方向无扭曲变形,但杆对每一个小球均要做功。对这一点许多学生不易理解,误认为杆对球的弹力做功为零。且杆对球的弹力为变力,不能用功的定义式W=FScosθ去直接求解。为此引导学生先由系统机械能守恒定律求出杆在竖直位置时球的速度,尔后启发学生根据中间球的状态,逆向运用功能定理,便可求得杆对中间球所做的功为:WA=－mgL/5≠0

许多物理规律均具有因果属性,只要注意加强引导,灵活运用,则既能加深理解和深刻掌握物理规律,又能有效地培养思维能力。