◎黃偉峻
自由落體運動實驗的學(xué)習(xí)心得體會
◎黃偉峻
自由落體運動實驗是高中物理學(xué)習(xí)中需要掌握并且實踐操作的重要內(nèi)容,在理解實驗理論發(fā)展的同時,也要明白實驗的基本特點。本文從自由落體運動實驗在學(xué)習(xí)中遇到的困難、實驗的心得體會,以及實驗的經(jīng)驗總結(jié)三方面進(jìn)行了簡單的分析與探索,以期為廣大高中生在研究自由落體實驗時提供一定的指導(dǎo)。
自由落體是一個物體在不受到任何阻力的情況下,只在重力作用下進(jìn)行下降的運動。與初中學(xué)過的簡單物理實驗知識相比較,高中自由落體運動實驗包括到的知識點更加抽象,因此需要高中生在進(jìn)行物理實驗學(xué)習(xí)與操作的時候,能靈活的計劃并且調(diào)控自己的學(xué)習(xí)過程。積極參加物理實驗活動,思考其中所蘊含的理論,從中總結(jié)出自由落體運動實驗的學(xué)習(xí)心得體會。
早期對于自由落體運動進(jìn)行研究的是亞里士多德,他所提出的理論在其后兩千多年的時間里有著重要的影響。后來物理學(xué)家伽利略所提出的觀點中,說明自由落體的運動速度是勻速變化的,要明白實驗的原理,首先要明白實驗的理論發(fā)展。很多同學(xué)認(rèn)為自由落體實驗在學(xué)習(xí)上是相對困難的,進(jìn)行實驗操作時,自己的思維理解能力不能跟上物理教師的思路,自由落體運動的公式不能靈活的運用到解題中。所以,在學(xué)習(xí)自由落體運動的實驗時,需要我們做到對待問題要有探索精神,以及公式的合理應(yīng)用,歸納出實驗的學(xué)習(xí)心得,這樣才能提高對物理的學(xué)習(xí)能力。
實驗前的學(xué)習(xí)心得。在學(xué)習(xí)自由落體運動實驗前,首先,要對實驗的基本原理進(jìn)行提前的預(yù)習(xí)并了解自由落體運動的基本含義,以及其中的瞬移速度公式V=gt,位移的計算公式h=vt。其次,具體掌握在進(jìn)行解題時,自由落體運動速度和位移的規(guī)律發(fā)展,最后,可以根據(jù)書本上的例題和實驗步驟進(jìn)行簡單的解答和學(xué)習(xí)。
例如:一個物體A在做自由落體運動時,落地前距離地面的距離為500米,取g為每秒10米,計算出經(jīng)過多少時間物體A可以到達(dá)地面?這類題屬于在物理書中基礎(chǔ)的探索實驗知識的題,根據(jù)分析可知其中H=500m,計算出下落的時間,根據(jù)位移公式可以直接得出落地的時間為t=10s。其中需要注意的是在空氣中,隨著自由落體運動速度的增加,空氣對物體的阻力也會加大。
實驗時的學(xué)習(xí)心得。要想解決自由落體實驗時遇到的困難,就離不開實驗操作時物理教師的指導(dǎo),所以需要做的是仔細(xì)聽講、積極實踐到物理實驗操作中。根據(jù)物理教師提供的理論思維去解答問題,重點記住關(guān)鍵步驟,學(xué)會舉一反三,要做到能夠自己進(jìn)行實驗操作,并分析其中的物體現(xiàn)象。
例如:在獨自操作剪斷繩子讓物體A做自由落體運動,從而得出在繩子被剪斷后,物體A在重力的作用下,從靜止開始運動,且物體下落的速度越快,探索其中包含了哪些因素?
我們知道物體在做自由落體運用時,其下落的速度快與慢,并不取決于物體的重量,而在于受到的空氣阻力。所以可以分析出物體下落的速度更快則受到的阻力小,下落的速度慢,受到的阻力更大。
實驗后的學(xué)習(xí)心得。實驗后對于物理實驗題的研究是非常重要的,在實驗前理論知識的熟悉與實驗時基本的操作,要進(jìn)行總結(jié)與實踐。對知識點進(jìn)行歸納訓(xùn)練,從而加深對于自身的學(xué)習(xí)探究能力。將物理公式進(jìn)行統(tǒng)一的整理,做好錯誤實驗題的歸納,以開闊性的思維方式對自由落體運動進(jìn)行延伸,掌握勻變速直線運動的規(guī)律。
注重概念或理論的產(chǎn)生過程。高中物理實驗的學(xué)習(xí)前提是對基礎(chǔ)知識有一定的了解,查找相關(guān)自由落體運動的資料。明白每一個物理原理的發(fā)現(xiàn)都是一個漫長而艱難的過程,同時也會陷入一個自相矛盾的困境,而最后會經(jīng)過時間的嚴(yán)格考證,才能得出最正確的結(jié)果。所以,無論是在研究實驗前還是在實驗后,要清楚地了解到物體運動的速度變化規(guī)律、位移變化規(guī)律和速度隨位移變化的規(guī)律。當(dāng)物體下落時的初速度不為0的情況下,那么物體不能算是自由落體運動。
加強實踐能力,激發(fā)思維邏輯??梢酝ㄟ^自主實踐的方式進(jìn)行物理學(xué)習(xí),在生活中自由落體運動也被廣泛的用于各種活動中,例如降落傘的著陸、跳傘過程中的自由落體。在條件允許的情況下,從科學(xué)的角度出發(fā),自己動手進(jìn)行簡單的實驗,在這個實踐的過程中總結(jié)歸納出物理現(xiàn)象,有利于邏輯思維的擴(kuò)展。以多方位的角度思考問題發(fā)生時所產(chǎn)生的原因和結(jié)果,逐漸在實踐探索中形成系統(tǒng)的知識結(jié)構(gòu)。這有助于我們在培養(yǎng)自身學(xué)習(xí)能力的同時,也能實現(xiàn)知識的靈活應(yīng)用,這也是學(xué)習(xí)物理知識的重要手段。
在自由落體運動實驗的學(xué)習(xí)中,要找到合適的方法探究其中的理論,同時也要加強自身的實踐能力。一切實踐都是檢驗真理的標(biāo)準(zhǔn),在不斷的自我練習(xí)中掌握物理的規(guī)律性。遇到難度較大的物理實驗時可以與老師或者同學(xué)討論,總結(jié)出自我學(xué)習(xí)心得,是學(xué)好自由落體運動實驗的關(guān)鍵方法。
(作者單位:長沙市南雅中學(xué))