第八章物理規(guī)律教學1．什么是物理規(guī)律？物理概念和物理規(guī)律有什么區(qū)分？如何結識物理規(guī)律教學主要性？2．物理規(guī)律特點是什么？3．物理規(guī)律教學要求是什么？4．中學生學習物理規(guī)律時有哪些常見問題？5．物理規(guī)律教學一般過程是什么？學習本章時注意思考下列問題：第1頁一、什么是物理規(guī)律？物理概念和物理規(guī)律有什么區(qū)分？

物理規(guī)律：包括物理定律、定理、原理、定則、公式等

物理規(guī)律是物理現(xiàn)象、物理過程在一定條件下必然發(fā)生、發(fā)展和變化規(guī)律反應，揭示了在一定條件下某些物理量間內在、必然聯(lián)系。物理概念和物理規(guī)律區(qū)分在于：（1）前者是思維形式，后者是客觀規(guī)律；（2）前者是無條件，后者是有條件。第2頁**如何結識物理規(guī)律教學主要性？

**規(guī)律反應了概念之間聯(lián)系。如概念不清，規(guī)律也很難不理解。

**學生對物理概念理解，是在掌握規(guī)律基礎上完成。例：*對“力”理解。力是變化物體運動狀態(tài)原因。是在牛頓第二定律掌握后，才算真正理解。

*理解“波粒二象性”是在掌握量子力學規(guī)律之后。

*理解“電磁波”是橫波，是在掌握電動力學規(guī)律之后。物理規(guī)律教學主要性主要體目前：（1）掌握物理規(guī)律和形成物理概念之間是相輔相成、互相促進；第3頁（2）物理規(guī)律是物理學科構造主干。

規(guī)律是在一定條件下，揭示了概念之間關系。

概念是點（基石、柱），

規(guī)律是線、梁。

辦法是紐帶，從而組成物理學科構造大廈。例如：典型力學主干

——牛頓三定律、萬有引力定律第4頁（3）物理規(guī)律教學是培養(yǎng)能力、開發(fā)智力、發(fā)展心理品質途徑學生結識物理規(guī)律是：先由感性結識——理性結識，再由理性結識——實踐。這是實現(xiàn)二次飛躍必經之路。

這也是發(fā)展學生結識能力主要途徑第5頁二、物理規(guī)律特點是什么？

例：牛頓第一定律是以大量試驗為基礎（力是變化物體運動狀態(tài)原因）。但不受外力作用（這個條件）是一種推理想象，（應注意是不受外力作用，不是協(xié)力為零）。牛頓第一定律是試驗、推理、想象相結合產物1、物理規(guī)律是觀測、試驗、想象和數(shù)學推理相結合產物第6頁2、物理規(guī)律反應有關物理概念之間必然聯(lián)系

大多數(shù)概念是物理量（故意義，有大小），且與試驗測量成果對應。規(guī)律是揭示了概念之間聯(lián)系（或關系），并將此聯(lián)系（或關系）用邏輯語言（數(shù)學）表達出來。例：牛頓第二定律:力、質量、加速度關系。第7頁3、物理規(guī)律具有近似性和不足近似性是指

研究對象和過程抱負化，

試驗測量誤差存在。不足是指

在一定范圍內發(fā)覺，

在一定條件下推理得到，并在有限領域內檢查。牛頓運動定律成立條件是質點、平動、慣性參照系。第8頁三、物理規(guī)律教學要求是什么？新舊知識聯(lián)系：*物理規(guī)律中揭示了一類物理現(xiàn)象互相聯(lián)系；*物理概念之間因果聯(lián)系；*物理量之間方向關系；*物理量之間數(shù)量關系。物理規(guī)律事實根據：觀測、試驗、已有知識研究物理規(guī)律辦法：抱負化辦法、比較和分類、類比、歸納和演繹、假說、數(shù)學辦法。

最常使用試驗歸納法和理論分析法、理論歸納和演繹在實際教學中，究竟采取哪種辦法，要視詳細情況而定。不過，無論采取哪種辦法，都必須使學生明確建立規(guī)律過程、根據，以及采取辦法。

1、使學生把握新舊知識聯(lián)系和建立物理規(guī)律事實根據，

懂得研究物理規(guī)律辦法。第9頁試驗歸納法直接從試驗成果中分析、歸納、概括而總結出來規(guī)律一種辦法。例：抱負氣體狀態(tài)方程教學取一定質量抱負氣體為研究對象，直接測量多種平衡態(tài)時P、V、T，從大量試驗數(shù)據，可直接總結、概括出：第10頁理論分析法（1）理論歸納：由已知概念、規(guī)律推出來更普遍規(guī)律例：抱負氣體狀態(tài)方程教學，理論分析中“理論歸納”，根據有二：

1、一定質量抱負氣體初態(tài)P1、V1、T1和終態(tài)P2、V2、T2都是確定，兩態(tài)之間關系與過程無關。

2、抱負氣體試驗規(guī)律，如玻馬定律等第11頁

由初態(tài)（p1、V1、T1）等值變化到中間狀態(tài)等值變化終態(tài)（P2、V2、T2），得到抱負氣體狀態(tài)方程0V1V2VPP1P2T2..T1第12頁（2）理論演繹法：利用一般規(guī)律，推導出特殊規(guī)律。例：利用運動學和牛頓第二定律來推出動能定理第13頁2、要使學生理解物理規(guī)律物理意義物理規(guī)律一般有三種體現(xiàn)方式：文字體現(xiàn)用一段話把某一規(guī)律物理意義表述出來。

對物理規(guī)律文字表述引出，必須在學生對有關問題進行分析研究，并對它本質有相稱結識基礎上進行。切不可在學生毫無結識或結識不足情況下“搬出來”，“灌”給學生，然后再逐字逐句解釋和說明。公式體現(xiàn)用數(shù)學公式把物理規(guī)律內容體現(xiàn)出來。一要研究它是如何建立起來。

在試驗歸納法中，是如何把試驗數(shù)據通過思維加工和數(shù)學加工，轉化為定律體現(xiàn)式；

在理論分析法中，定律體現(xiàn)式是如何通過嚴密推理而得出。二要研究公式所表達物理意義。要使學生從物理意義上去理解公式中所表達物理量之間數(shù)量關系，而不能從純數(shù)學角度加以理解。對于物理公式第14頁許多物理規(guī)律也能夠用函數(shù)圖線來體現(xiàn)。在中學物理中，利用圖象體現(xiàn)物理規(guī)律有下列幾個作用：★利用圖象歸納試驗規(guī)律，討論試驗規(guī)律；（蓋·呂薩克定律）★利用圖象形象地描述物理規(guī)律；（愛因斯坦光電效應方程）★利用圖象來表白物理規(guī)律；（分子力隨分子間距離而變化曲線）★利用圖象來導出有關公式。（如由速度-時間圖像導出位移公式）T1TVV1V2V0-273C00T2

Ek0

0圖象體現(xiàn)：第15頁*分析物理規(guī)律含義辦法（一）用文字體現(xiàn)規(guī)律組成：對象+條件+結論分析思緒：1、規(guī)律是描述什么2、規(guī)律內涵：對象、條件、結論第16頁例：牛一一切物體總保持勻速直線運動或靜止狀態(tài)，直到有外力迫使它變化這種狀態(tài)為止1、描述物體不受外力時運動規(guī)律2、(對象)一切物體：指任何運動狀態(tài)下物體3、(條件)直到有外力：即不受外力（抱負）受平衡力（實際）4、(結論)總保持：指保持本來運動狀態(tài)不變

“或”本來靜止，仍靜止本來運動，仍保持該時刻運動狀態(tài)不受外力，本來速度不變：受外力，速度變化。因此：力是變化物體速度原因，不是維持速度原因第17頁（二）用公式體現(xiàn)規(guī)律思緒：1、規(guī)律是描述什么？2、物理量、運算符號、正負號系數(shù)含義、單位、方向3、各物理量之間關系4、使用范圍第18頁例含義1、描述物體受外力作用時，運動狀態(tài)變化規(guī)律2、與F同步（瞬時性），F(xiàn)是某時刻合外力是該時刻加速度3、與F同向（同向性）4、各量要用同一單位制下單位5、F=0，則=0靜止或勻速

F恒定，則為恒定，勻變速;F變化，則變化1）對同一物體：(m一定）

2)不一樣物體：（F一定）6、適用范圍：宏觀物體低速運動第19頁（三）圖象表達規(guī)律思緒：1、坐標系：縱坐標，橫坐標，原點，單位—圖象描述什么2、圖線特點點、截距、線、角—斜率、面、形狀3、找出關系因變量隨自變量變化而變化規(guī)律第20頁3、使學生明確物理規(guī)律適用條件和范圍

學生只有明確規(guī)律適用條件和范圍，才能正確地利用規(guī)律來研究和處理問題，才能避免亂用規(guī)律、亂套公式現(xiàn)象。適用于金屬導體，不適用于高壓導電液體、高壓導氣體、含電源電路、有非電阻元件電路。牛頓定律：適用于V?

C時慣性系。單擺規(guī)律：擺角<5°(<100)胡克定律：f=-kx是在彈性程度內成立。第21頁4、使學生認清所研究物理規(guī)律與有關物理概念和物理規(guī)律之間關系Ft=mv2-mv1“牛頓第一定律”和“慣性”常見是將“慣性”和“物體運動狀態(tài)”等同起來。如，“打破物體慣性”，“克服慣性，使物體運動起來”。慣性:是物質屬性，與物體是否運動無關。（是無條件）

第一定律是有條件，條件是不受一切外力。（不是合外力為零）。第22頁5、使學生學會利用物理規(guī)律說明、解釋現(xiàn)象，分析和處理實際問題

對于重點物理規(guī)律，不但要求學生理解，并且要求學生會靈活利用。由于，掌握物理規(guī)律目標就在于能夠利用物理規(guī)律去處理問題。利用過程使將抽象物理規(guī)律詳細化過程，從而完成結識過程兩次飛躍，達成發(fā)展學生能力目標。第23頁四．中學生學習物理規(guī)律時有哪些常見問題

3、學生日常生活經驗形成錯誤觀念干擾4、思維定勢帶來負遷移；5、抽象思維能力不強；6、不會利用物理規(guī)律說明、解釋現(xiàn)象，分析處理實際問題。1、感性知識不足事實分析歸納結論2、有關準備知識不足物理知識本身存在嚴密邏輯聯(lián)系。先前知識準備包括：（1）已有現(xiàn)象和概念；（2）用已學知識分析研究問題思緒和辦法（3）已有數(shù)學知識和數(shù)學辦法（4）基本探究技能第24頁五．物理規(guī)律教學一般過程是什么？

如何發(fā)覺問題：

（1）在觀測、試驗中發(fā)覺問題；（2）從學生生活中熟知典型事例中發(fā)覺問題；（3）從對學生已有知識分析引伸和邏輯展開中發(fā)覺問題。

創(chuàng)設物理環(huán)境（或情境）要有助于引導學生摸索規(guī)律（1）使學生取得摸索物理規(guī)律必要感性知識和數(shù)據；（2）提供深入思考問題線索和根據；（3）為研究問題提供必要知識準備；（4）有助于激發(fā)學生學習愛好和求知欲望。1、創(chuàng)設便于發(fā)覺問題、探究規(guī)律物理環(huán)境（或情境）。2、引導學生按照物理學研究辦法來摸索物理規(guī)律第25頁（1）利用試驗探究物理規(guī)律日常經驗或試驗現(xiàn)象分析歸納結論（定性規(guī)律）如:電磁現(xiàn)象中左右手定則、力平行四邊形定則、楞次定律試驗試驗數(shù)據歸納和數(shù)學處理結論如:力矩平衡條件、胡克定律、光反射定律、氣體試驗定律試驗或實例現(xiàn)象分析定性結論試驗（定量）如:液體內部壓強、牛頓第三定律、光折射定律前人試驗成果分析結論如:光電效應公式及近代物理中某些規(guī)律定量結論控制變量法固定某些量，研究其中兩個量關系綜合結論如:歐姆定律、牛頓第二定律、焦耳定律第26頁（2）利用已有知識，通過理論推導，得出新物理規(guī)律試驗或實例定性研究理論推導結論如:電磁感應定律、動量守恒定律觀測試驗抱負試驗推理、想象結論如:牛頓第一定律已有知識數(shù)學推理結論試驗驗證如:動能定理、萬有引力定律定義式或圖象推理或變換結論如:由a定義式，導出v體現(xiàn)式，由v-t圖像導出s體現(xiàn)式。第27頁（3）提出假設，檢查和修正假設，得出結論?！铮ㄎ锢韺W史中科學探究）物理規(guī)律文字表述和數(shù)學體現(xiàn)★科學探究（自主、合作）第28頁

(1）示范；（2）討論與交流；（3）練習。其關鍵是分析、處理和處理問題思緒和辦法3、引導學生對規(guī)律進行討論（1）討論規(guī)律（包括公式和圖象）物理意義；（2）討論和明確規(guī)律適用條件和范圍；（3）討論這一規(guī)律與有關概念、規(guī)律、公式間關系。4、引導和組織學生利用