Question

如何在高一上学期学好物理

Answer 1

        很多同学升入高中后，对高中学习充满着期待，同时还有深深的担忧，既想在高中学习阶段取得令自己满意的成绩，又害怕高中课程太难而学不明白。

        对同学们来说，高一上学期最大的任务就是顺利的做好初高中衔接，因为初高的学习跨度并不是那么平稳的，而是有一个较大的台阶。接下来老师从物理学科角度来谈谈如何才能顺利的迈上这个大台阶，为高中三年学好物理打下坚实的基础。

        普通物理学基本上分为力、热、电磁、光、原这五部分，这些内容在初中我们几乎都有过学习，而在高中阶段你会发现我们又把这些知识重新再学一遍。但随着学习进行，你会感到高中物理与初中物理判若两人！这是由知识的深度和广度导致的。

    在高一上学期我们将学习三个物理板块。分别为运动学（直线运动）、静力学（物体的平衡）、动力学（牛顿运动定律）。我们以运动学为例来谈谈初高中学习的不同。

初、高中物理课的第一章都是运动学。但是学习的深度、广度是完全不同的。初中我们学习的运动模型是最简单的匀速直线运动，处理这样的问题我们只需路程、时间、速度三个概念就可以了。而高中阶段我们最重要的任务是研究匀变速直线运动，这种运动的速度是随时间均匀变化的。为了研究这个问题，所以在第一章就引入了质点、位移、时刻、瞬时速度、加速度等很多全新的描述运动学物理量，在学习第一章内容时我们的任务就是准确的理解这些物理概念。

        很多同学认为物理学习就是计算、解题，这种理解是片面的。最典型的例子就是亚里士多德提出了“运动需要力来维持”的这个动力学观点，对这个错误的观点人类居然信奉了近2000年，究其原因就是人类当时没有理解摩擦力这个概念。

        同样，如果我们根据片面的生活经验而不是根据物理方法来理解某些物理概念，就会导致理解不准确甚至是错误的，就会为今后的学习和考试埋下隐患，这就是所谓基础不牢、地动山摇！对于物理概念的学习我们要理解它的来龙去脉、要注意他的适用条件、要通过实验和生活背景去理解物理概念。

        物理学科的审题要比其他科目更为重要，为什么这样说呢？主要有两个原因。

        一是物理习题往往描述的是物理现象的过程与状态，如果我们断章取义的不把过程分析完整就下手解题，就会与题意背道而驰，想简单了还好，想复杂了就会又耽误时间又得不出正解。以运动学为例，要想很好的理解一道题的题意，我们应该一边分析一边画好这个运动的示意图（在线段上标好时间、位移、速度等信息）

        二是物理问题的条件有的明确给出，有的是隐含给出的，比如运动学的刹车问题末速度为零是隐含的，追及问题的临界条件是共速也是隐含的等等，这就需要我们更加细致的审题了！提高审题能力的做法是从一开始就养成慢读、画题等良好的审题习惯，积累物理语言对应的物理公式，把语言条件“翻译”成物理公式，一步一步分解、解决问题。

        解物理题最大的困难就是物理建模。一道物理题往往以科技、生产、生活实际为背景，一些同学读完题目后不知道这是在考哪部分知识，也不知道该用所学过的哪个物理规律去求解。例如2009年高考物理压轴题考查的是一道利用万有引力解决石油勘探的问题，有的同学居然不知道这是在考万有引力的内容！

      解决这个问题的方法就是在熟练基本物理规律的前提下，尽量多的掌握一些物理模型。以运动学为例，我们要掌握刹车模型、追及问题中的“加追匀模型”、“减追匀模型”、“匀追减模型”、“0-v-0多过程模型”、“竖直上抛模型”等等。头脑中有了这些模型，在解题时我们就会对号入座，快速形成解题思路。这对于高中物理的初学者是非常有效的，头脑中的模型越多，考试的时候我们就越有底气！

        在初中大部分题目是直接套用公式算数求解就能完成的，较复杂的题目也就仅涉及到一元一次方程的求解，这样会有很多同学误解数学在物理中的应用就是计算。其实不然，物理问题往往通过数学语言抽象形成公式、方程，然后再通过方程的解反过来解决、预测实际问题。接下来我就以运动学的几个题目为例来说明一下数学在物理问题中的应用。

（一）一元一次方程、一元一次方程组、消元与控制变量

我们只要在题目中找到三个物理量，就可以利用上述五个公式，求出另外两个物理量，这就利用一元一次方程解物理题的思想。

而有的题目我们用一个方程是求解不出来的，这是就要选择不同的时间和位移，列方程组然后联立求解。

还有一些题目我们列完方程组猛地一看未知量太多（比如三个未知量，而只有两个方程），不可能求解出来。这时我们再审一遍题如果确实没有漏掉条件，那就是可以消元。例如

x+y+z=9

x+y-z=3

这个数学方程我们不能求出x、y，但是我们却可以求出z=3。这种类型在高考物理试题中是经常出现的！旨在考查同学们的计算能力！

（二）用方程的根讨论、分析物理问题

二次函数的基本表示形式为y=ax²+bx+c（a≠0）。

二次函数的图像是一条对称轴与y轴平行或重合于y轴的抛物线。

如果令y值等于零，则可得一个二次方程。该方程的解称为方程的根或函数的零点。

抛物线有一个顶点P，这也是一元二次函数的极值点。

一元二次方程的根在物理学中是有其物理含义的，匀变速直线运动的位移时间公式为：

不难看出位移时间公式就是一个位移为因变量、时间为自变量二次函数。我们以一个竖直上抛运动的问题为例说一下如何用数学方法求解物理问题。

虽然在高中阶段我们更提倡分析物理过程，然后用程序析法求解这个问题，但常用数学方法分析物理问题会更加提升我们的思维品质。

常用的物理思维方法有：程序分析法、归纳演绎法、理想化思想、放大法、比值定义法、守恒思想、相对思想、控制变量法、假设法、归谬法、图像法、整体隔离法、极限法、临界法、微元法、图解法、等效法、对称法、反证举例法、逆向思维法、割补法、类比法、量纲（单位）法、估算法等等。多用这些方法去思考物理习题，不仅能提高我们的解题技能，还能使我们变得更加聪颖、智慧、灵动，对同学们今后的继续深造和终身学习有着不可估量的作用。思维与方法是最重要的，我们不要急于求成，在平时的解题过程中要勤于积累、逐步养成能力。我们可以准备一个名字为“思维与方法”的文件夹，里面收集和记录这平时学习和感悟的思维与方法。

        在高一上学期，对我们来说最重要的方法就是图像法。我们不仅要认识速度时间图像，还要养成用速度时间图像分析运动问题的习惯，这对我们今后继续深入学习是有很大帮助的。描述一个科学事物有三种手段，分别是文字语言、数学语言、图像语言。可见图像法是多么重要！ 

      物理学是一门以实验为基础的学科，通过动手做学生实验、观看演示实验、设计一些自制小实验，不仅会加深我们对物理学的理解，还会启发我们的创作性思维，更会使我们爱上物理。物理知识的形成要经过从感性认识逐步上升为理性认识的过程。而物理实验就是上升过程的捷径。物理实验不仅能使在生活中不容易观家到的现象重现，变抽象为具体，变不可见为可见，还能化难为易。

        在高一上学期我们将会使用打点计时器测量物体的速度和加速度，届时同学再去领会打点计时器的精妙设计！

      由于物理实验如此重要，所以在物理试卷中对实验的考查是相当重视的，在我们平时的测试和高考试题中实验试题占据相当大的比重。

      16~17世纪，哥白尼、第谷和开普 勒等人通过详尽地观测和分析，逐渐认识到地球和其他行星都在绕着太阳运动，并找到了这些运动的规律。最终，依据这些观测和分析，牛顿发现了万有引力定律，揭示了这些运动规律的根源。伽利略和牛顿还认识到物体即便在不受力的情况下也会一直运动下去，这也与通常的直觉相反。这种对内在规律深刻的认识，靠的是精确的实验和严密的逻辑分析，二者缺一不可。

          19世纪初，人们已经知道电流能产生磁场，于是很自然地问：电能生磁，那么磁应该也能生电吧？英国科学家法拉第对此进行了大量实验。一开始，他从直觉出发，认为既然稳定的电流能产生磁场，那么稳定的磁场也应该能产生电场，但是实验都失败了。后来他偶然发现，变化的磁场才能产生电场，这就是著名的电磁感应定律。可见，客观规律是否与直觉一致，是不能一概而论的，需要针对具体情况通过认真地研究才能搞清楚。

        一代代物理学家们在探究客观世界的过程中发展了很多行之有效的研究方法。在物理学习中，我们不但要掌握具体的知识，而且要学习和体会这些科学方法，并努力运用它们解决各种实际问题。

        通过对物理学史的阅读，我们了解了物理学的来龙去脉，清楚了我们所学的内容在物理学中地位。拉近了我们和物理学家间距离，激励着我们不断向前人学习他们的科学精神。

        当然，多数同学今后未必进行基础科学的研究，但是，不论从事什么职业，高中物理积累的科学知识，学到的科学方法和实事求是、讲求逻辑的理性科学精神，都将会使你终身受益。