直播讲物理科普(从现象物理走进数学化)

翻开高一物理第一节,出现两个概念:质点和参考系很多初中才走进高中的孩子,以为这是跟初中一样,概念性了解一下,能做简单判定就完事 ,下面我们就来聊聊关于直播讲物理科普?接下来我们就一起去了解一下吧!

直播讲物理科普(从现象物理走进数学化)

直播讲物理科普

翻开高一物理第一节,出现两个概念:质点和参考系。很多初中才走进高中的孩子,以为这是跟初中一样,概念性了解一下,能做简单判定就完事。

这样,你就大错而特错了。因为这两个概念是整个高一一个灵魂。其实,这是一种思维的转变,建模思想和数学化的基础,也是物理从现象物理走进演绎物理基础。

其实,物理的理,还包含一层意思,推理。通过基本物理概念,把客观事物抽象为质点,然后选择合适参考系,建立合适坐标系,然后把物理问题数学化,然后利用数学方法,通过推理,得出结论,再回到物理。这才是物理作为理科本来的面目。只有学会这种方法,你才会走向物理,走进高中物理。

质点,看似一个简单概念,其实包括万象。从定义来讲,就是一个有质量的点,这跟你初中学光线一样,是一种模型化的方法。但是初中光线和磁感线,是把复杂问题简单化。而这儿质点确实一种抽象,整个高一会陪你。 因为同一个物体,有时候可以作为质点,又时候不能?为啥?因为看你研究的问题。譬如一个物理做平动时常常作为质点,而做旋转时不能。其实,这是高中对一个物体的运动转化成两个研究,第一物体运动状态,这是与物理受力有关,另一种就是物理转动,这是力矩问题(初中里面杠杠就是力矩一个简单化)。现在高中物理为了降低难度,已经把力矩变成一种选修而不是高考内容。从而降低对质点认识深度。

你记住,质点,到了后面就是你做题第一步,确定研究对象,你千万别无视这么一个可有可无。其实,它是你发生错误开始。譬如后面画力时,那个地方是等效的质点。一长把伞斜挂在桌子边缘。就是设计带等效质点在什么地方,也就是我们说力的作用点。很多孩子不假思索就弄得重心上,那你大错特错了。其实一个物理简化成与桌面接触点上,神奇吧?其实并不,因为人拿平衡木走钢丝,目的就是让人质点成一个与钢丝绳接触点。

在后面我们求合力时,高中物理给出一个共点力概念。其实,高一物理都是共点的。什么,你懵逼了吧?因为处理问题时,我们已经把研究物理当做质点(不是质点旋转问题已经被选修了),你恍然大悟了吧!现在问题是,怎样转化带一个点上,两者方法,一种是延长,还有一种平行移动。 对于质点,在运动定律学习后。又是一个飞跃,因为研究对象内部可能是几个物理,出现内力和外力的问题。其实也是一个质点问题,在研究共同问题时我们当做一个质点,在研究彼此直接受力时,我们分别当做一个质点。

笔者在教学中,发现其实孩子们不是不会分析力,而是往往把力所属研究对象(质点)弄混,导致认识上发现起点错误。 再来看参考系,很多刚进入高中孩子还天真以为,这是初中再现。其实,不是而是升华。譬如追及和相遇问题,我们选择对方作为参照系,速度大小和方向变了。同样的飞机匀速投掷炸弹,对于每枚炸弹,相对地面,它在做平抛运动,而相对飞机它做自由落体运动。本质上讲参考系是我们研究问题基础,整个经典力学就是在惯性系的。

有了参考系,我们把它作为一个坐标原点,研究对象当做质点,于是就有了更抽象的坐标系,它是参考系一种数学化。于是,研究对象简化成一些点在坐标中出现线、交点、面积。 而这刚好是第二章匀变速运动的一个基础。在第二章学习中,如果你还跟初中一样,套用公式 那你的物理就学会学得如此艰难!因为基本公式虽然只有三个,但是推理多达几十个。笔者给你妙招是,忘记公式,回到物理的本源。 啥是物理本源,你知道物理做匀变速运动,你选画出运动草图,再转化成x-t和v-t图像,通过交点、截距和面积,把物理量转化成斜率,线段长和面积,于是你进入你初中熟悉的几何题,数学计算变了简单了,但是唯一提醒你的,就是矢量的正负。 至于你建立什么坐标系,取决与你研究问题,直线运动,采用数轴。平面运动,你采用平面直角坐标系,空间运动那必须空间直角坐标系。

估计你有一个疑问,为什么都是直角的坐标系,其实这是一种数学简单化,就像后面的正交分解法一样,三个以上的力求合力,唯一能让你数学能承担的方法。 如果你是一个物理超级粉丝,想跟哥探讨并不是直教的坐标系,请你私下给胖哥交流,胖哥真研究过,只是会带来数学更复杂的计算而已,但是跟分解法一样,会更好与物理研究问题结合。

经典物理只研究了三维坐标,同学们知道爱因斯坦,在三维基础上加了一个时间轴,于是物理发生一场革命,走进近代。还有没有更多维度了,胖哥也有一篇《多维空间》,不过哪个空间里,时间可以为负,老态龙钟的你与青春活力的你相识在古代三国,正在战斗。老年的你是吴国首领,而年轻的你是蜀汉的一名奋勇前进战士,出现了一个问题?作为将军你是否下命放箭,杀死正年轻的自己?!嘿嘿,绝对有意思了!

在我们高中学校中,偶尔放松一些,穿越一下,看看胖哥的科幻小说《不一样的穿越》,来胖哥的茶楼做做客,你在网上搜宋朝茶楼一伙计就可以了。当然主要还是看《胖哥说物理》,学习为主吧。

你也可以私信给哥,把你们学习中问题反映给哥,胖哥会用问题形式回答你。 让我们快乐地学物理吧,因为一切都是为了自己一种求知欲望,从刷题中走出来,学会用脑思考的具有灵魂的人!

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