浅析高中物理教学中柱体模型的有效性教学方法探究

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1、浅析高中物理教学中柱体模型的有效性教学方法探宄摘要：高中物理在高中学习中占据重要地位，是高中学习中比较困难的一门学科。以往教学方式中，教师教学方法单一，导致学生缺乏学习兴趣，课堂学习效率低下。新课标对学生物理学习提出更高要求，无形中对教师教学方法提出更高要求。教师也在寻找更有效的方法提高学生课堂学习效率及物理水平。建模法是高考物理考察的一种问题解决方法，而柱体模型在物理教学中有重要应用。所谓“柱体模型”指在问题解决中选取某一微小“对象”或“过程”，建立一个像圆柱体那样的管道进行问题分析和研宄。文章对高中物理教学中柱体模型的有效性教学方法做

2、出探究。关键词：高中物理教学柱体模型当一种物质或物理量随时间或空间连续分布时往往可以截取一段圆柱体进行研究。当然要求这段柱体具有代表性和一般性，通过这段圆柱体的研宄探求整个物体的情况，当物质随时间或空间连续变化时，可以利用圆柱体模型求解相应的物理量。下面从三方面介绍教师如何在高中物理教学中运用柱体模型的有浅析高中物理教学中柱体模型的有效性教学方法探宄摘要：高中物理在高中学习中占据重要地位，是高中学习中比较困难的一门学科。以往教学方式中，教师教学方法单一，导致学生缺乏学习兴趣，课堂学习效率低下。新课标对学生物理学习提出更高要求，无形中对教师

3、教学方法提出更高要求。教师也在寻找更有效的方法提高学生课堂学习效率及物理水平。建模法是高考物理考察的一种问题解决方法，而柱体模型在物理教学中有重要应用。所谓“柱体模型”指在问题解决中选取某一微小“对象”或“过程”，建立一个像圆柱体那样的管道进行问题分析和研宄。文章对高中物理教学中柱体模型的有效性教学方法做出探究。关键词：高中物理教学柱体模型当一种物质或物理量随时间或空间连续分布时往往可以截取一段圆柱体进行研究。当然要求这段柱体具有代表性和一般性，通过这段圆柱体的研宄探求整个物体的情况，当物质随时间或空间连续变化时，可以利用圆柱体模型求解相

4、应的物理量。下面从三方面介绍教师如何在高中物理教学中运用柱体模型的有效性教学方法一、选取有代表性的圆柱体物理柱体模型中所选的圆柱体必须有代表性，具有某些物理特征，如物体的受力特征、运动特征、状态特征等，教师在教学过程中要渗透这个思想，选取的圆柱体要代表物体的哪个特征才能把柱体模型建立得更完美，更方便解题。如果可以通过代表物体不同性质选取多个圆柱体，教师就要把这几个圆柱体进行对比，看哪个柱体模型比较简单。以动量定理应用的一道经典例题为例，有一宇宙飞船以v=10km/s在太空中飞行，突然进入一密度为P二1X10-7kg/m的微陨石尘区，假设微

5、陨石尘与飞船碰撞后即附着在飞船上。欲使飞船保持原速度不变，试求飞船的助推器的助推力应增大为多少？（已知飞船的正横截面积S=2m）解析：选在时间At内与飞船碰撞的微陨石尘为研宄对象，其质量应等于底面积为S，高为vAt的直柱体内微陨石尘的质量，即m=PSvAt,初动量为0,末动量为mv。设飞船对微陨石的作用力为F。根据动量定理，对这段柱体列式：FAt=mv-0,求得F=20N。由牛顿第三定律可知，微陨石对飞船的撞击力大小等于20N。因此，飞船要保持原速度匀速飞行，助推器的推力应增大20N。这道题目中圆柱体的选取代表物体的运动特征、选取与所求物

6、理量相关联的圆柱体物理柱体模型中所选的圆柱体必须与所求物理量相关联，如果所选的圆柱体模型与所求物理量毫无联系，那么这个圆柱体的选取就是失败的，就无法通过对柱体模型的研宄解决相应问题。教师要在教学过程中与学生共同选取圆柱体，告诉学生如何正确选取柱体，这样学生在以后建立模型的过程中就知道从哪里下手，与哪个物理量相关联选取的圆柱体更有利于柱体模型运用，从而求解相应的物理量。下面以力的平衡中的一道例题为例，高血压已成为危害人类健康的一种常见病，现已查明，血管变细是其诱因之一，为研宄这一问题，可做一些简化和假设：设血液通过一定长度血管时受到的阻力f

7、与血液流速V成正比，即卜!^（其中k与血管粗细无关），为维持血液匀速流动，在血管两端需要一定的压强差。设血管内径为d时所需的压强差为aP，若血管内径减为d’时，为了维持在相同时间内流过同样多的血液，压强差必须变为多少？本题中一定长度的血管即为我们所选的圆柱体，根据血液是匀速流动的，说明受力平衡，即血压产生的压力等于阻力，则在正常情况下有：ApS=F=f=kv…①血管变细后有:Zp'S'=F'=f，=kv參參參②因为在相同时间内流过的血液量不变则有：S?v?t=S,v即S?v=Szvz又因为S=ir(d/4)，所以S/S'二V'/V二d/

8、d參♦參③，①②③联立解得：Ap'=kv'/s'=Apsv'/vs'=(d/d')4Apo本题选取了与所求物理量压强差相关的圆柱体，进而利用力的平衡知识解决了这道复杂的题目。三、选取简单的圆柱