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大學(xué)物理質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)總結(jié)范文第1篇

關(guān)鍵詞： 圓周運(yùn)動(dòng) 加速度 直角坐標(biāo)系

普通物理是各大學(xué)院校理工科學(xué)生的必修課，普通物理中都有質(zhì)點(diǎn)圓周運(yùn)動(dòng)等曲線運(yùn)動(dòng)的知識(shí)。圓周運(yùn)動(dòng)對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)并不陌生，但是由于受到知識(shí)的制約，高中學(xué)生在學(xué)習(xí)勻速率圓周運(yùn)動(dòng)中的加速度時(shí)只是直接接受公式，并加以應(yīng)用，并不知道公式的來(lái)源，教材中有一點(diǎn)不太嚴(yán)格的證明，只是作為課外閱讀資料列出來(lái)的［1］。所以對(duì)于剛剛接觸質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的大學(xué)生來(lái)說(shuō)，對(duì)圓周運(yùn)動(dòng)中的加速度問(wèn)題可能不會(huì)理解得透徹。如果能讓學(xué)生掌握?qǐng)A周運(yùn)動(dòng)加速度公式的證明，并和中學(xué)相比較，則可以使學(xué)生加深對(duì)相關(guān)知識(shí)的理解，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。同時(shí)，學(xué)好圓周運(yùn)動(dòng)也有助于學(xué)習(xí)質(zhì)點(diǎn)的一般曲線運(yùn)動(dòng)，對(duì)整個(gè)大學(xué)物理的學(xué)習(xí)都會(huì)產(chǎn)生好的影響。本文所述的教學(xué)方法對(duì)學(xué)生加深理解質(zhì)點(diǎn)圓周運(yùn)動(dòng)有一定的促進(jìn)作用。

1.教材中加速度公式推導(dǎo)方法的分析

大學(xué)物理課本中對(duì)圓周運(yùn)動(dòng)加速度的推導(dǎo)或者在自然坐標(biāo)中進(jìn)行，或者在極坐標(biāo)中進(jìn)行［2］［3］［4］。課本上自然坐標(biāo)和極坐標(biāo)中的推導(dǎo)都是圖文并茂，邏輯嚴(yán)密，能夠?qū)⒆鴺?biāo)的特點(diǎn)很好地應(yīng)用到推導(dǎo)過(guò)程中，鞏固了學(xué)生對(duì)自然坐標(biāo)和極坐標(biāo)的理解。但是，以師范院校物理系物理學(xué)專(zhuān)業(yè)一年級(jí)的學(xué)生為例，他們剛進(jìn)入大學(xué)就接觸了力學(xué)的學(xué)習(xí)，在學(xué)習(xí)質(zhì)點(diǎn)圓周運(yùn)動(dòng)之前已經(jīng)習(xí)慣于在直角坐標(biāo)系中解決問(wèn)題。自然坐標(biāo)對(duì)于大一新生來(lái)說(shuō)是一種全新的坐標(biāo)系，在自然坐標(biāo)下討論質(zhì)點(diǎn)的曲線運(yùn)動(dòng)相對(duì)他們來(lái)說(shuō)是一種新的方法，假如教師根據(jù)課本上的推導(dǎo)方法進(jìn)行推導(dǎo)，則學(xué)生首先接受自然坐標(biāo)的相關(guān)知識(shí)，然后在自然坐標(biāo)下和教師一起討論質(zhì)點(diǎn)圓周運(yùn)動(dòng)，顯得不太適應(yīng)。極坐標(biāo)系下討論質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)對(duì)新生也是比較陌生的。

質(zhì)點(diǎn)圓周運(yùn)動(dòng)的加速度公式除了在極坐標(biāo)系和自然坐標(biāo)中進(jìn)行推導(dǎo)外，還可以在直角坐標(biāo)中推導(dǎo)。學(xué)生在學(xué)習(xí)圓周運(yùn)動(dòng)知識(shí)之前已經(jīng)接受了位置矢量對(duì)時(shí)間求二階導(dǎo)數(shù)得到質(zhì)點(diǎn)加速度的概念，而且不論在矢量知識(shí)和微積分的教學(xué)中，還是質(zhì)點(diǎn)位置矢量與加速度關(guān)系的教學(xué)中，課本都是選擇直角坐標(biāo)系進(jìn)行描述的，并沒(méi)有提到自然坐標(biāo)和極坐標(biāo)等。學(xué)生在中學(xué)坐標(biāo)系的學(xué)習(xí)中主要也是學(xué)習(xí)直角坐標(biāo)，所以學(xué)生在圓周運(yùn)動(dòng)之前的學(xué)習(xí)中普遍都接受了直角坐標(biāo)。所以如果教師把質(zhì)點(diǎn)圓周運(yùn)動(dòng)的加速度公式放在直角坐標(biāo)系下討論，學(xué)生對(duì)教師的推導(dǎo)過(guò)程就會(huì)變得容易理解。

2.直角坐標(biāo)系下圓周運(yùn)動(dòng)加速度推導(dǎo)的理論根據(jù)

2.1勻速率圓周運(yùn)動(dòng)

如圖1所示為質(zhì)點(diǎn)圓周運(yùn)動(dòng)示意圖，圓的半徑為R，把圓置于坐標(biāo)系Oxy中。以圓心為坐標(biāo)原點(diǎn)，質(zhì)點(diǎn)位置矢量與x軸的夾角是θ。質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中位置矢量發(fā)生變化時(shí)θ跟著變化。

任意時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的坐標(biāo)是（x，y），質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程是

=x+y（1）

其中x和y都是時(shí)間的函數(shù)。x和y與θ之間的關(guān)系是x=Rcosθ，y=Rsinθ，所以有

=Rcosθ+Rsinθ（2）

對(duì)上式求導(dǎo)可得

==+=-Rsinθ+Rcosθ（3）

設(shè)質(zhì)點(diǎn)的角速度是ω=，在勻速率圓周運(yùn)動(dòng)中是恒量，質(zhì)點(diǎn)的速度可以寫(xiě)成

==-Rωsinθ+Rωcosθ（4）

速度矢量對(duì)時(shí)間求一階導(dǎo)數(shù)得到加速度：

===-Rωcosθ-Rωsinθ=-ωRcosθ-ωRsinθ（5）

上式進(jìn)一步寫(xiě)成

===-ωRcosθ-ωRsinθ=-ω（6）

由此可以清楚地看出，加速度的方向與質(zhì)點(diǎn)的位置矢量方向相反，即加速度的方向是指向圓心，加速度的大小為

a=|-ω|=ω||=ωR（7）

用線速度和角速度的關(guān)系v=ωR或ω=v/R，上式可以寫(xiě)為

a=（8）

（7）和（8）兩式就是學(xué)生在高中物理中熟悉的勻速率圓周運(yùn)動(dòng)向心加速度公式。

2.2變速率圓周運(yùn)動(dòng)

在變速率圓周運(yùn)動(dòng)下，質(zhì)點(diǎn)的速度表達(dá)式仍然用（3）或（4）式，但是對(duì)時(shí)間求導(dǎo)時(shí)角速度已經(jīng)不再是恒量，所以加速度為

==（-Rcosθω-Rsinθ）+（-Rsinθω+Rcosθ）

=（-Rcosθω-Rsinθω）+（-Rsinθ+Rcosθ）（9）

上式中前一項(xiàng)就是（6）式，所以寫(xiě)為-ω，其大小和方向與（6）式相同。后一項(xiàng)可以寫(xiě)為

（-sinθ+cosθ）=（-sinθ+cosθ）（10）

其大小為

=（11）

令（10）式和（2）式（即質(zhì)點(diǎn)的矢量）相點(diǎn)乘

（-sinθ+cosθ）•（Rcosθ+Rsinθ）=R（-sinθ•cosθ-sinθ•sinθ+cosθ•cosθ+cosθ•sinθ）=0

說(shuō)明這兩個(gè)矢量相互垂直，即方向在切線方向，該加速度分量是質(zhì)點(diǎn)圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)的切向加速度，在勻速率圓周運(yùn)動(dòng)中該項(xiàng)為零。（6）式就是（9）式的前一部分，所表示的加速度分量為質(zhì)點(diǎn)的法向加速度。

所以圓周運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)法向加速度的大小是ωR=，方向指向圓心；切向加速度的大小是，方向在圓周的切線方向。

3.教學(xué)建議

教師在課堂上采用上述推導(dǎo)過(guò)程帶學(xué)生推導(dǎo)時(shí)應(yīng)遵循啟發(fā)式教學(xué)的指導(dǎo)思想，首先復(fù)習(xí)質(zhì)點(diǎn)直線運(yùn)動(dòng)中速度和加速度的求法，引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)出在不同坐標(biāo)系里質(zhì)點(diǎn)加速度的推導(dǎo)都是遵循著共同的原則：列出質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程結(jié)合示意圖對(duì)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)方程求一次導(dǎo)數(shù)得到質(zhì)點(diǎn)的速度對(duì)速度再一次求導(dǎo)得出質(zhì)點(diǎn)的加速度。同時(shí)教師應(yīng)向?qū)W生講述，各種坐標(biāo)系下質(zhì)點(diǎn)圓周運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程應(yīng)具體情況具體分析，不同的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程對(duì)應(yīng)的求導(dǎo)方法也有差異，但是最后的物理意義是相同的。

引導(dǎo)學(xué)生推導(dǎo)質(zhì)點(diǎn)圓周運(yùn)動(dòng)中加速度的過(guò)程大致如下：教師首先在黑板上作出圖1；引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)出（1）式和（2）式，并寫(xiě)在主板書(shū)的位置上；以提問(wèn)學(xué)生和總結(jié)的方式在副板書(shū)位置上推導(dǎo)（3）―（6）式，并將（6）式寫(xiě)于主板書(shū)的位置，著重講述其物理意義；在副板書(shū)位置重寫(xiě)（3）式，交代變速率圓周運(yùn)動(dòng)中角速度也是時(shí)間的變量，對(duì)該式求導(dǎo)時(shí)應(yīng)把角速度考慮進(jìn)去；用（3）式引導(dǎo)學(xué)生推出（9）式并將其前一部分和（6）式做比較；引導(dǎo)學(xué)生按照（9）式以后的各式總結(jié)出質(zhì)點(diǎn)切向加速度的大小和方向，并在推導(dǎo)過(guò)程中對(duì)矢量乘法進(jìn)行回顧，重點(diǎn)講述各式的物理意義；在主板書(shū)位置上把加速度矢量寫(xiě)成切向加速度矢量加法向加速度矢量的簡(jiǎn)潔形式；對(duì)推導(dǎo)過(guò)程進(jìn)行小結(jié)。

除了必要的主板書(shū)以外，其余的推導(dǎo)可以采用多媒體播放的方式進(jìn)行教學(xué)。要想使推導(dǎo)過(guò)程對(duì)學(xué)生更有說(shuō)服力，可以讓?zhuān)?）式和（2）式點(diǎn)乘得到結(jié)果為0，說(shuō)明速度矢量和質(zhì)點(diǎn)位置矢量相垂直，從而說(shuō)明質(zhì)點(diǎn)速度方向?yàn)榍芯€方向。

4.結(jié)語(yǔ)

在直角坐標(biāo)系中對(duì)圓周運(yùn)動(dòng)加速度的推導(dǎo)比較簡(jiǎn)單，邏輯也比較嚴(yán)密，所占的篇幅也比較小，教學(xué)過(guò)程需時(shí)間不多，有其可取之處。在質(zhì)點(diǎn)圓周運(yùn)動(dòng)加速度推導(dǎo)的教學(xué)中，如果在課本所述推導(dǎo)方法的基礎(chǔ)上，按本文所述的思想進(jìn)行補(bǔ)充，至少對(duì)學(xué)生加深對(duì)圓周運(yùn)動(dòng)加速度公式的來(lái)源的理解是有益的。相關(guān)教材如果能把直角坐標(biāo)系中推導(dǎo)質(zhì)點(diǎn)圓周運(yùn)動(dòng)加速度公式的內(nèi)容加進(jìn)去，先讓學(xué)生學(xué)會(huì)在直角坐標(biāo)中對(duì)圓周運(yùn)動(dòng)加速度公式進(jìn)行推導(dǎo)，然后學(xué)習(xí)在自然坐標(biāo)和極坐標(biāo)中的推導(dǎo)，至少將直角坐標(biāo)中加速度的推導(dǎo)作為學(xué)生閱讀的內(nèi)容展示給學(xué)生，將有助于學(xué)生加深對(duì)圓周運(yùn)動(dòng)加速度公式的理解。

參考文獻(xiàn)：

［1］人民教育出版社物理室編著.物理（第二版）［M］.北京：人民教育出版社，2006：88.

［2］劉克哲，張承琚.物理學(xué)（上）（第三版）［M］.北京：高等教育出版社，2005：16-20.

［3］漆安慎，杜嬋英.力學(xué)（第二版）［M］.北京：高等教育出版社，2005：43-47.

［4］周衍柏.理論理學(xué)教程（第二版）［M］.北京：高等教育出版社，1986：9-18.

大學(xué)物理質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)總結(jié)范文第2篇

【關(guān)鍵詞】分析力學(xué)；自由度；約束；教學(xué)

0 引言

在大學(xué)物理的教學(xué)中，“自由度”是一個(gè)重要的概念。由于物理學(xué)專(zhuān)業(yè)課的設(shè)置中并沒(méi)有分析力學(xué)，僅在理論力學(xué)中做了簡(jiǎn)單介紹，學(xué)生對(duì)分析力學(xué)的一些概念比較模糊，造成對(duì)自由度的理解并不全面， 甚至錯(cuò)誤。自由度的準(zhǔn)確定義為：“系統(tǒng)廣義坐標(biāo)的獨(dú)立變分的數(shù)目[1]”，或者“質(zhì)系獨(dú)立虛位移的數(shù)目[2]”。本文將在介紹一些必要的分析力學(xué)概念的基礎(chǔ)上，討論力學(xué)系統(tǒng)的自由度判定，以期能在大學(xué)物理教學(xué)中起到幫助作用。

1 完整約束和非完整約束

約束指事先加在系統(tǒng)點(diǎn)的位置和速度上的，幾何的或者運(yùn)動(dòng)學(xué)特性的限制。受到約束的系統(tǒng)稱(chēng)為非自由系統(tǒng)，不受約束的系統(tǒng)稱(chēng)為自由系統(tǒng)。按照約束的特征可將約束分為完整約束和非完整約束，定常約束與非定常約束等。這里我們僅討論完整約束與非完整約束。

幾何約束和可積分的微分約束稱(chēng)為完整約束，不可積分的微分約束為非完整約束。受完整約束的系統(tǒng)稱(chēng)為完整力學(xué)系統(tǒng)，受非完整約束的系統(tǒng)稱(chēng)為非完整力學(xué)系統(tǒng)。

2 廣義坐標(biāo)和虛位移

廣義坐標(biāo)通常用qj表示，指確定系統(tǒng)位形的獨(dú)立參量。廣義坐標(biāo)比笛卡爾直角坐標(biāo)更廣泛，因?yàn)橹苯亲鴺?biāo)在確定系統(tǒng)的位形時(shí)，坐標(biāo)之間存在約束關(guān)系，不是獨(dú)立的。

虛位移指在給定的時(shí)刻為加在點(diǎn)上的約束所允許的所有假想的無(wú)限小位移。如果點(diǎn)的矢徑記作ri，則虛位移記作δri或者δxiδyiδzi。有時(shí)廣義坐標(biāo)的變分δqi也叫做虛位移。

從廣義坐標(biāo)的定義知道廣義坐標(biāo)是相互獨(dú)立的，但是其變分卻不一定獨(dú)立，與其所受約束有關(guān)，這一點(diǎn)最早由Hertz發(fā)現(xiàn)，因此約束和力學(xué)系統(tǒng)分為了完整和非完整兩類(lèi)。

3 力學(xué)系統(tǒng)自由度

3.1 完整系統(tǒng)的自由度

由此可得，對(duì)于非完整約束系統(tǒng)，獨(dú)立廣義坐標(biāo)的個(gè)數(shù)與獨(dú)立廣義坐標(biāo)變分的個(gè)數(shù)不相等。在判定非完整系統(tǒng)自由度的時(shí)候只能由其獨(dú)立變分個(gè)數(shù)確定。

4 總結(jié)

大學(xué)物理中自由度是一個(gè)經(jīng)常遇到的概念。本文通過(guò)介紹完整約束和非完整約束、廣義坐標(biāo)、虛位移等分析力學(xué)基本概念，明晰了約束通過(guò)對(duì)系統(tǒng)質(zhì)點(diǎn)位置和速度的限制，從而使系統(tǒng)的自由度變化，并進(jìn)一步明確了自由度的定義。希望在教學(xué)中對(duì)于學(xué)生對(duì)自由度的認(rèn)識(shí)有所幫助。

【參考文獻(xiàn)】

大學(xué)物理質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)總結(jié)范文第3篇

關(guān)鍵詞：理論力學(xué)；移動(dòng)；轉(zhuǎn)動(dòng)；框架

作者簡(jiǎn)介：胡瑋軍（1967-），女，湖南邵陽(yáng)人，邵陽(yáng)學(xué)院機(jī)械與能源工程系，副教授；周東一（1974-），男，湖南邵陽(yáng)人，邵陽(yáng)學(xué)院機(jī)械與能源工程系，副教授。（湖南 邵陽(yáng) 422000）

基金項(xiàng)目：本文系湖南省教育廳2009年教學(xué)研究與改革立項(xiàng)項(xiàng)目（批準(zhǔn)號(hào)：湘教通[2009]321號(hào)）的研究成果。

中圖分類(lèi)號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0079（2013）04-0088-02

“理論力學(xué)”是高等工科院校學(xué)生必修的一門(mén)重要的技術(shù)基礎(chǔ)課，課程理論嚴(yán)謹(jǐn)、體系完整。由于許多概念及部分內(nèi)容與物理學(xué)中的力學(xué)有部分重疊，因此往往導(dǎo)致許多學(xué)生在學(xué)習(xí)的開(kāi)始階段，對(duì)“理論力學(xué)”的課程體系和新的力學(xué)分析方法沒(méi)有引起足夠重視，覺(jué)得許多問(wèn)題似曾相識(shí)，還習(xí)慣性停留在以前的方法和思維方式上。他們?cè)趯W(xué)習(xí)進(jìn)行到一定階段后接觸到一些復(fù)雜的工程問(wèn)題時(shí)，常因概念混淆而導(dǎo)致出現(xiàn)種種錯(cuò)誤，發(fā)現(xiàn)以前的路走不通了，感嘆“理論力學(xué)”課程太難，往往情緒低落，產(chǎn)生畏難思想，導(dǎo)致學(xué)習(xí)效果不佳，并且對(duì)后續(xù)許多專(zhuān)業(yè)課程的學(xué)習(xí)產(chǎn)生不利影響。許多教學(xué)工作者經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的教學(xué)實(shí)踐，對(duì)該課程的教學(xué)方法和課程體系進(jìn)行了探討和改革，并取得了良好的效果。本文嘗試性地對(duì)課程框架進(jìn)行了探討，提煉出課程的兩條主線，對(duì)理論力學(xué)的理論和結(jié)構(gòu)進(jìn)行了梳理，使得課程重點(diǎn)內(nèi)容突出，條理清晰，對(duì)學(xué)生從整體上把握課程框架很有幫助。

一、從力學(xué)基本量引出的兩條主線

“理論力學(xué)”的核心任務(wù)是研究力、運(yùn)動(dòng)以及兩者之間的必然規(guī)律。力是物體之間的相互機(jī)械作用，是產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)的根本原因（動(dòng)力），運(yùn)動(dòng)是物體在空間位置及位形的變化情況，是受到力之后的必然結(jié)果（運(yùn)動(dòng)規(guī)律），在原因和結(jié)果之間隱藏的則是物體機(jī)械運(yùn)動(dòng)的必然規(guī)律（動(dòng)力學(xué)定理）。力學(xué)體系中力和力偶是兩個(gè)基本力學(xué)量，物體所受到的復(fù)雜力系作用可以看成是這兩個(gè)基本量的組合，而物體復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)形式往往可以看成簡(jiǎn)單的移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)的合成，因此可以從復(fù)雜的物體運(yùn)動(dòng)中提煉出移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)兩條主線條。平面一般力系可以簡(jiǎn)化得到一個(gè)主矢和一個(gè)主矩，主矢起著力的作用效果使物體產(chǎn)生移動(dòng)效應(yīng)，主矩起著力偶的作用效果使物體產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)效應(yīng)。物體受平面一般力系作用時(shí)，將產(chǎn)生平面運(yùn)動(dòng)，這種較復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)往往分解為隨基點(diǎn)的平移和繞基點(diǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)。這樣就出現(xiàn)了兩條主線：一條是主矢作用下使物體產(chǎn)生隨基點(diǎn)（通常為質(zhì)心）的平移運(yùn)動(dòng)，另一條是在主矩作用下使物體產(chǎn)生繞基點(diǎn)（通常為質(zhì)心或定點(diǎn)）的轉(zhuǎn)動(dòng)，與之相對(duì)應(yīng)的則是兩個(gè)基本的動(dòng)力學(xué)定理――動(dòng)量定理和動(dòng)量矩定理。圍繞著這兩條主線展開(kāi)，就可以將“理論力學(xué)”課程中的靜力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)主要內(nèi)容進(jìn)行梳理，搭建課程框架，突出條理性。

學(xué)生在大學(xué)物理學(xué)中接觸的主要研究對(duì)象是質(zhì)點(diǎn)，往往將物理對(duì)象抽象成質(zhì)點(diǎn)模型，許多問(wèn)題也只是研究物體的移動(dòng)效果，或是質(zhì)點(diǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)，一般很少涉及剛體及剛體系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動(dòng)效應(yīng)。為了使學(xué)生能清楚理解剛體系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)（主要是平面問(wèn)題）與質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題在力學(xué)模型的建立及研究方法上的不同，在課程的一開(kāi)始就在教學(xué)中針對(duì)兩個(gè)力學(xué)基本量提煉出了與之相對(duì)應(yīng)的移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)的兩條主線，盡量使學(xué)生能更快理解剛體模型及剛體與質(zhì)點(diǎn)在運(yùn)動(dòng)形式上的差別，并且對(duì)力偶的概念有一個(gè)全面的認(rèn)識(shí)，體會(huì)到“理論力學(xué)”課程與“物理學(xué)”課程對(duì)工程中力學(xué)問(wèn)題的不同處理方式，力求從一開(kāi)始就讓學(xué)生牢固樹(shù)立起這一思想，同時(shí)貫穿于靜力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)以及動(dòng)力學(xué)三個(gè)部分的教學(xué)過(guò)程中。通過(guò)多次講解及不斷推進(jìn)學(xué)生形成全面的力學(xué)分析思維方式，體會(huì)到課程體系的邏輯關(guān)系，學(xué)生反映這種教學(xué)方式效果很不錯(cuò)。

二、移動(dòng)主線

剛體受到復(fù)雜力系作用時(shí)，可以將力系進(jìn)行簡(jiǎn)化，得到主矢和主矩。主矢由于沒(méi)有作用點(diǎn)，所以嚴(yán)格意義上講不能看成一個(gè)力，但主矢與力的作用效果相似，只會(huì)使剛體產(chǎn)生平移，這時(shí)剛體的運(yùn)動(dòng)相當(dāng)于一個(gè)質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)。在對(duì)剛體的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行全面分析時(shí)，通常將運(yùn)動(dòng)形式簡(jiǎn)化成移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)的疊加。對(duì)移動(dòng)部分的運(yùn)動(dòng)研究需要了解剛體在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的規(guī)律，要能夠確定剛體的運(yùn)動(dòng)方程，即剛體在空間的位置隨時(shí)間的變化規(guī)律，然后由運(yùn)動(dòng)方程可以比較容易地得到剛體運(yùn)動(dòng)軌跡、運(yùn)動(dòng)速度和加速度。雖然剛體可能做復(fù)雜運(yùn)動(dòng)，而作用在其上的主矢、運(yùn)動(dòng)速度（或加速度）和物體的慣性（質(zhì)量）三者之間的關(guān)系一定符合動(dòng)力學(xué)中的動(dòng)量定理（或質(zhì)心運(yùn)動(dòng)定理），這就是剛體的移動(dòng)主線，即剛體在力（主矢）作用下產(chǎn)生移動(dòng)，而在原因（力）與結(jié)果（移動(dòng)）之間隱藏的就是規(guī)律（動(dòng)量定理），這條主線貫穿在靜力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)三個(gè)部分，對(duì)課程內(nèi)容起著連接的作用。這種教學(xué)方式使學(xué)生了解到主矢、平移運(yùn)動(dòng)和動(dòng)量定理之間的邏輯關(guān)系，各概念不再是割裂開(kāi)來(lái)的，而始終是一個(gè)完整的知識(shí)體系，理解了前因后果，學(xué)生對(duì)眾多的概念和理論也容易掌握了。

當(dāng)主矢等于零時(shí)，從動(dòng)量定理中得出物體系統(tǒng)的動(dòng)量守恒，物體處于平衡狀態(tài)。因此靜力學(xué)中研究的平衡狀態(tài)可以看作是一種特殊的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，當(dāng)然靜力學(xué)中受力分析和力系簡(jiǎn)化是整個(gè)理論力學(xué)的基礎(chǔ)，這點(diǎn)在教學(xué)中必須對(duì)學(xué)生強(qiáng)調(diào)。

三、轉(zhuǎn)動(dòng)主線

力系簡(jiǎn)化中除了主矢外，通常還會(huì)得到一個(gè)主矩，類(lèi)似地主矩從嚴(yán)格意義上講也不是一個(gè)力偶，但主矩的作用效果相當(dāng)于力偶，其作用在剛體上只會(huì)使物體產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)效果。剛體運(yùn)動(dòng)中分解出來(lái)的轉(zhuǎn)動(dòng)部分研究，通常也需要分析整個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)，往往采用全過(guò)程法，其核心部分是剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)方程，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)方程確定后也可以很容易地確定剛體的運(yùn)動(dòng)角速度和角加速度。當(dāng)剛體轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，作用在其上的主矩、剛體轉(zhuǎn)動(dòng)角速度（或角加速度）和慣性（轉(zhuǎn)動(dòng)慣量）三者之間的關(guān)系一定符合動(dòng)量矩定理（或剛體轉(zhuǎn)動(dòng)微分方程），這就是轉(zhuǎn)動(dòng)主線，即剛體在力偶（主矩）作用下產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)，則在原因（力偶）與結(jié)果（轉(zhuǎn)動(dòng)）之間隱藏的就是規(guī)律（動(dòng)量矩定理）。這條主線也貫穿在靜力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)三個(gè)部分中，而這部分內(nèi)容通常是學(xué)生感覺(jué)比較難理解的部分，主要是他們以前對(duì)力偶及動(dòng)量矩這兩個(gè)概念比較陌生，在分析剛體系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題中往往會(huì)忽略轉(zhuǎn)動(dòng)的問(wèn)題，或是遇到稍微復(fù)雜的問(wèn)題就感覺(jué)無(wú)從下手。而當(dāng)學(xué)生掌握這條主線后，就能全面分析剛體系統(tǒng)的全部運(yùn)動(dòng)，對(duì)運(yùn)動(dòng)的分解也能更加深刻地理解，疊加原理的運(yùn)用也更得心應(yīng)手。當(dāng)主矩等于零時(shí)，從動(dòng)量矩定理中可以得出物體系統(tǒng)的動(dòng)量矩守恒，或者處于平衡狀態(tài)。

從上述論述中可以看出，剛體運(yùn)動(dòng)分解成移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)的疊加，而對(duì)移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)這兩種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的分析，無(wú)論從受力、運(yùn)動(dòng)過(guò)程及動(dòng)力學(xué)定理分析，其分析方法和過(guò)程是相似的，因此在教學(xué)中可以采用類(lèi)比的方法，對(duì)這兩條主線進(jìn)行對(duì)比、總結(jié)分析，學(xué)生是非常容易接受這種教學(xué)方法的。

四、兩條主線的分與合

在“理論力學(xué)”課程中，移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)這兩條主線并不是一直平行的，有時(shí)會(huì)產(chǎn)生交叉。靜力學(xué)部分研究物體受力分析，對(duì)一般力系進(jìn)行分析時(shí)，通常將其簡(jiǎn)化為一個(gè)主矢和主矩，這兩個(gè)量就是物體產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力原因，分別使物體產(chǎn)生移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)，這是兩條主線的第一次分開(kāi)。剛體的平移和轉(zhuǎn)動(dòng)將這兩種運(yùn)動(dòng)結(jié)合起來(lái)，實(shí)際上就是理論力學(xué)中重點(diǎn)研究的運(yùn)動(dòng)形式――剛體的平面運(yùn)動(dòng)。而動(dòng)力學(xué)中的動(dòng)量定理（或質(zhì)心運(yùn)動(dòng)定理）和動(dòng)量矩定理是分別對(duì)移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)這兩條主線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的描述，動(dòng)量定理研究的是主矢與動(dòng)量之間的關(guān)系，動(dòng)量矩定理研究的是主矩和動(dòng)量矩之間的關(guān)系，而剛體平面運(yùn)動(dòng)微分方程則又是這兩條主線在動(dòng)力學(xué)部分中的結(jié)合。當(dāng)然動(dòng)能定理從能量的角度來(lái)對(duì)機(jī)械運(yùn)動(dòng)進(jìn)行分析，包含了物體的移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)，也可以看作是兩條主線的交叉結(jié)合。圖1所示的是兩條主線的分合情形。

實(shí)際上，對(duì)“理論力學(xué)”課程中移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)兩條主線的提煉，也有助于加深對(duì)力學(xué)一般原理――疊加原理的理解。一般力系可以看成是主矢和主矩的合成疊加，平面運(yùn)動(dòng)看成是隨基點(diǎn)的移動(dòng)和繞基點(diǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)這兩種運(yùn)動(dòng)形式的疊加，而剛體平面運(yùn)動(dòng)微分方程也可拆開(kāi)看成是動(dòng)量定理和動(dòng)量矩定理的疊加，這樣隨著這兩條主線的分分合合，課程的主要知識(shí)點(diǎn)基本都?xì)w納進(jìn)來(lái)了，由此搭建的課程框架體系就非常明晰，各知識(shí)點(diǎn)的邏輯關(guān)聯(lián)也就顯得條理分明。

五、結(jié)語(yǔ)

本文通過(guò)對(duì)“理論力學(xué)”課程中移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)這兩條主線的提煉，創(chuàng)新性地構(gòu)架了課程的結(jié)構(gòu)和體系。從力學(xué)基本量開(kāi)始，對(duì)剛體機(jī)械運(yùn)動(dòng)的形式和產(chǎn)生的原因及結(jié)果之間的聯(lián)系進(jìn)行了整理提煉。當(dāng)然，這種提法在理論深度上較淺，概括不夠全面，而理論力學(xué)課程的系統(tǒng)性和嚴(yán)謹(jǐn)性在教學(xué)中應(yīng)當(dāng)保持。不過(guò)這種提法強(qiáng)調(diào)因果關(guān)系，采用類(lèi)比方法，學(xué)生易于從整體上把握理論力學(xué)主要內(nèi)容以及之間的關(guān)聯(lián)，在教學(xué)實(shí)踐中證明學(xué)生比較容易接受，對(duì)學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)成績(jī)的提高還是很有幫助的。

參考文獻(xiàn)：

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大學(xué)物理質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)總結(jié)范文第4篇

關(guān)鍵詞　大學(xué)物理　學(xué)習(xí)態(tài)度　自主學(xué)習(xí)　系統(tǒng)學(xué)習(xí)法

大學(xué)物理是理工科院校普遍開(kāi)設(shè)的一門(mén)基礎(chǔ)課程，其內(nèi)容所包括基本理論知識(shí)、科學(xué)思維方式以及研究方法等。學(xué)好大學(xué)物理不僅為后繼專(zhuān)業(yè)課學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，而且對(duì)學(xué)生參加工作后學(xué)習(xí)新理論、掌握新技術(shù)等方面都具有積極指導(dǎo)意義。因?yàn)榇髮W(xué)物理在培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維方式、方法等方面具有非常重要和獨(dú)特的作用，是任何一門(mén)其他學(xué)科都無(wú)法替代的。①但不少理工科院校師生反映大學(xué)物理難教、難學(xué)，教學(xué)效果不理想等問(wèn)題。為探究此癥結(jié)形成的原因以及解決途徑。成都理工大學(xué)獨(dú)立工程學(xué)院教師們兩次對(duì)學(xué)生進(jìn)行問(wèn)卷調(diào)查。

2010年3月，對(duì)全院1068名大學(xué)一年級(jí)學(xué)生進(jìn)行問(wèn)卷調(diào)查，內(nèi)容包括學(xué)好大學(xué)物理的重要性、自信心以及怎樣學(xué)三個(gè)方面的情況。結(jié)果表明，在學(xué)學(xué)物理的重要性方面：90.2%的學(xué)生認(rèn)同重要，6.4%的學(xué)生覺(jué)得一般，只有3.4%的學(xué)生認(rèn)為不重要；在對(duì)學(xué)好大學(xué)物理是否有信心方面：58.6%的學(xué)生對(duì)學(xué)好大學(xué)物理充滿信心，30.2%的學(xué)生表示信心不足，12.2%毫無(wú)信心；在怎樣學(xué)好大學(xué)物理方面，20.7%的學(xué)生有基本正確的學(xué)習(xí)方法和具體的學(xué)習(xí)計(jì)劃，有41.1%的學(xué)生學(xué)習(xí)方法不當(dāng)或正處于苦惱的探索中，48.2%的學(xué)生沒(méi)有調(diào)整學(xué)習(xí)方法，依然采用學(xué)習(xí)中學(xué)物理方法和手段正吃力地學(xué)習(xí)著。

為進(jìn)一步了解學(xué)生學(xué)學(xué)物理的態(tài)度，2010年5月，再次對(duì)這1068名學(xué)生進(jìn)行問(wèn)卷調(diào)查，內(nèi)容包括：學(xué)習(xí)興趣、如何看待考試成績(jī)、課余時(shí)間支配情況等內(nèi)容。結(jié)果對(duì)學(xué)習(xí)感興趣的同學(xué)占19.5%，感覺(jué)一般占56.8%，不感興趣占23.7%；在對(duì)待考試成績(jī)方面：45.8%認(rèn)為考試重要，41.9%認(rèn)為不重要，12.3%認(rèn)為無(wú)所謂；在課余時(shí)間支配方面：上自習(xí)或去圖書(shū)館的學(xué)生比例為48.8%，上網(wǎng)、娛樂(lè)有34.3%，參加各類(lèi)社會(huì)活動(dòng)11.5%，無(wú)所事事有5.4%。這個(gè)結(jié)果與余禾②的調(diào)查結(jié)果基本一致，即：當(dāng)代大學(xué)生中，有21.1%的理工科大學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度不明確，過(guò)著“隨大流，得過(guò)且過(guò)”的生活。兩次調(diào)查結(jié)果表明：學(xué)習(xí)態(tài)度不明確、學(xué)習(xí)方法欠佳以及自主學(xué)習(xí)能力差是影響學(xué)生學(xué)好大學(xué)物理的重要因素。針對(duì)這些問(wèn)題，我校師生在采取以下措施后，學(xué)生大學(xué)物理成績(jī)有大幅上升，教學(xué)質(zhì)量有了明顯提高。

1　引導(dǎo)學(xué)生端正學(xué)習(xí)態(tài)度

美國(guó)著名的哲學(xué)家、大演說(shuō)家羅曼·文森特·皮爾說(shuō)過(guò)：“態(tài)度決定一切”，“態(tài)度讓一切皆有可能”。針對(duì)相當(dāng)部分大學(xué)生學(xué)習(xí)目的不明確、態(tài)度不端正，學(xué)習(xí)缺少動(dòng)力的現(xiàn)狀。一方面，我們通過(guò)板報(bào)、標(biāo)語(yǔ)、主題班會(huì)、講座、有獎(jiǎng)知識(shí)競(jìng)賽等物理史料和歷史故事的宣揚(yáng)，培養(yǎng)和激發(fā)學(xué)習(xí)物理的信心和興趣。另一方面，從學(xué)生自身的實(shí)際出發(fā)，確立明確的學(xué)習(xí)目標(biāo)，制定詳細(xì)的學(xué)習(xí)計(jì)劃，并監(jiān)督其逐一實(shí)現(xiàn)。正如成功學(xué)大師拿破侖·希爾所說(shuō)：“設(shè)定明確的目標(biāo)，是所有成就的出發(fā)點(diǎn)”。因此，教師引導(dǎo)學(xué)生制定明確的學(xué)習(xí)目標(biāo)，逐漸改變學(xué)習(xí)態(tài)度，可以達(dá)到提高教學(xué)質(zhì)量的目的。

2　督促養(yǎng)成自主學(xué)習(xí)、善于學(xué)習(xí)的良好習(xí)慣

教師在教育過(guò)程中，應(yīng)突出學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，促使其養(yǎng)成自主學(xué)習(xí)和查找資料的良好習(xí)慣，實(shí)現(xiàn)“以生為本”的教育原則。目前，大學(xué)生自主學(xué)習(xí)主要有兩種形式：

在教師的統(tǒng)一安排下，將學(xué)習(xí)任務(wù)下達(dá)，讓學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)小組討論、交流、查資料等方式集體完成。比如，教師可以預(yù)見(jiàn)性地將重點(diǎn)、難點(diǎn)，教材中易混淆的概念、定義、方法、原理等歸納起來(lái)。安排學(xué)生通過(guò)到圖書(shū)館或上網(wǎng)查閱相關(guān)文獻(xiàn)，解決學(xué)習(xí)中面臨的各種問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)。待問(wèn)題基本解決后，教師再組織學(xué)生相互之間、學(xué)生與老師之間，交流學(xué)習(xí)心得、方法、技巧，以達(dá)到強(qiáng)化拓展知識(shí)之目的。

基礎(chǔ)較好、有一定的自學(xué)能力、個(gè)人或單位具備上網(wǎng)查詢(xún)教學(xué)資源的學(xué)生，則應(yīng)開(kāi)展以個(gè)別化自主學(xué)習(xí)為主，輔之以“答疑、解惑”即可。主要是對(duì)學(xué)生在自主學(xué)習(xí)過(guò)程中遇到的疑難問(wèn)題進(jìn)行引導(dǎo)、點(diǎn)撥、解答等。答疑的方式可以通過(guò)電話、E-mail、貼吧、網(wǎng)上論壇等個(gè)別解決。體現(xiàn)信息化、網(wǎng)絡(luò)化教育的現(xiàn)代教育方式。

實(shí)踐表明，自主學(xué)習(xí)習(xí)慣的養(yǎng)成是一個(gè)漸進(jìn)的過(guò)程，大部分學(xué)生需要在教師監(jiān)督下完成；70%的大學(xué)生經(jīng)過(guò)3～6個(gè)月訓(xùn)練后，基本上能養(yǎng)成自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣。

3　積極倡導(dǎo)系統(tǒng)學(xué)習(xí)法

系統(tǒng)學(xué)習(xí)法，是指把所學(xué)內(nèi)容當(dāng)成是一個(gè)系統(tǒng)看待，力求從大方向出發(fā)指導(dǎo)學(xué)習(xí)。在學(xué)習(xí)和復(fù)習(xí)的時(shí)候不是按部就班按章節(jié)行進(jìn)，而是先模糊概括，再逐漸在大框架下逐步明晰細(xì)節(jié)、完善結(jié)構(gòu)、針對(duì)缺陷和不足專(zhuān)攻的學(xué)習(xí)方法。系統(tǒng)學(xué)習(xí)法有四種層次：③

（1）樹(shù)狀結(jié)構(gòu)。站在本門(mén)學(xué)科的高度，從大到小，由表及里依次理順關(guān)系，掌握本門(mén)知識(shí)的大致輪廓。比如，學(xué)學(xué)物理時(shí)，通過(guò)目錄可以了解到，本書(shū)主要包括力學(xué)、電學(xué)、熱學(xué)等內(nèi)容；力學(xué)又包括質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)、牛頓定律等。心中有了這種輪廓，可以盡快找出脈絡(luò)，明確學(xué)習(xí)目標(biāo)，歸納總結(jié)重點(diǎn)，有所取舍地學(xué)習(xí)。

（2）網(wǎng)狀聯(lián)系。所學(xué)物理知識(shí)之間都是相互聯(lián)系的，相互作用的。不僅要找出各部分間的直接聯(lián)系，還要善于發(fā)掘各部分之間第二層、第三層間接聯(lián)系，構(gòu)建各部分知識(shí)之間的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。這種層層深入、不斷向前推進(jìn)的學(xué)習(xí)方式?？梢郧逦?、牢固地掌握物理知識(shí)。

（3）由點(diǎn)及面。由于各部分之間存在聯(lián)系，由每一個(gè)部分都可能拉起樹(shù)狀結(jié)構(gòu)，每一個(gè)部分都可以是中心，都可以是基礎(chǔ)，都可以充分展開(kāi)，讓其他部分為其服務(wù)。

（4）知識(shí)整體性原則。各學(xué)科之間存在內(nèi)在的聯(lián)系，是不可分割的整體。教育中把它們區(qū)分只是為了更清楚地看到它們，了解它們，不被復(fù)雜的聯(lián)系蒙住眼睛、理不出頭緒。如果破壞了知識(shí)的整體性，所學(xué)的知識(shí)就會(huì)變得支離破碎、各不相連，變得難以記憶、理解和鞏固，更談不上知識(shí)的靈活運(yùn)用。

4　準(zhǔn)確把握教材特點(diǎn)，突破思維定勢(shì)

大學(xué)物理質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)總結(jié)范文第5篇

針對(duì)物理學(xué)多媒體教學(xué)和傳統(tǒng)教學(xué)存在的優(yōu)勢(shì)與不足，結(jié)合高校教師的教學(xué)實(shí)踐，對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)與多媒體教學(xué)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)問(wèn)題進(jìn)行了初步討論，力求將傳統(tǒng)教學(xué)與多媒體教學(xué)有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)這兩者的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，取得更好的教學(xué)效果。

【關(guān)鍵詞】

傳統(tǒng)教學(xué)；多媒體教學(xué)；優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)；物理學(xué)

近年來(lái)，隨著高新技術(shù)的迅速發(fā)展，多媒體教學(xué)給傳統(tǒng)的教學(xué)帶來(lái)巨大的沖擊。大學(xué)物理學(xué)是機(jī)電、土木、信息等專(zhuān)業(yè)必開(kāi)設(shè)的一門(mén)公共基礎(chǔ)課[1]。由于物理學(xué)的基礎(chǔ)性、抽象性和邏輯性，使很多理工類(lèi)大學(xué)生對(duì)它望而卻步[2]，提不起學(xué)好這門(mén)課的興趣，深深地影響了物理學(xué)的教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生后續(xù)專(zhuān)業(yè)課程的學(xué)習(xí)。使用多媒體教學(xué)能彌補(bǔ)傳統(tǒng)教學(xué)的單一、時(shí)空限制等不足[3]。但任何事情都具有兩面性，有優(yōu)點(diǎn)也有缺點(diǎn)，作為高校教師，我們不能從一個(gè)極端走向另一個(gè)極端[4]。如何培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣愛(ài)好，提高自身的學(xué)習(xí)能力和效率，增強(qiáng)物理學(xué)文化素養(yǎng)，是每個(gè)從事高等物理學(xué)教師現(xiàn)在所面臨的急待需要解決的問(wèn)題。如果把多媒體教學(xué)與傳統(tǒng)的“黑板+粉筆”這兩者有機(jī)結(jié)合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)其優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，是很值得我們?nèi)ヌ接懙囊粋€(gè)課題。

一、物理學(xué)教學(xué)的特點(diǎn)

物理學(xué)是一門(mén)邏輯思維性很強(qiáng)的學(xué)科，物理學(xué)教學(xué)無(wú)法靠簡(jiǎn)單的人類(lèi)語(yǔ)言來(lái)完整地表達(dá)及傳遞信息，需要教師在黑板上完成“大量的寫(xiě)”、“大量的計(jì)算、畫(huà)圖”等[5]。物理學(xué)知識(shí)總是環(huán)環(huán)相扣的，例如：已知運(yùn)動(dòng)學(xué)方程，求質(zhì)點(diǎn)的速度、加速度矢量式、速率表達(dá)式，變力的功、電勢(shì)的計(jì)算，從定義、定理理解再到靈活運(yùn)用等等都要用一系列的定理定律公式符號(hào)表達(dá)出來(lái)，教師在課堂上不僅要讀出來(lái)、講出其意義、應(yīng)用，還必須在黑板上一步接一步、一環(huán)扣一環(huán)的推導(dǎo)、演算、分析出來(lái)，才能利于學(xué)生理解、接受新知識(shí)。再比如：講解變力的功時(shí)，總是習(xí)慣從中學(xué)物理對(duì)功的定義入手，再到質(zhì)點(diǎn)沿曲線軌道運(yùn)動(dòng)，作用的力是變力問(wèn)題，需要畫(huà)曲線圖分割便于再轉(zhuǎn)化為直線上恒力做功問(wèn)題。物理學(xué)中的許多概念理解、公式推導(dǎo)、例題分析幾乎都離不開(kāi)圖形分析，用圖形表達(dá)思想是物理學(xué)教學(xué)的特色，因而課堂上要“畫(huà)的多”、“寫(xiě)得多”，但學(xué)生有時(shí)還認(rèn)為這門(mén)課枯燥乏味、抽象難懂。

二、多媒體教學(xué)的價(jià)值和不足分析

1.多媒體教學(xué)的價(jià)值優(yōu)勢(shì)

教師通過(guò)計(jì)算機(jī)圖形顯示、文字說(shuō)明、動(dòng)畫(huà)模擬、符號(hào)控制等形成了一個(gè)全新的圖文并茂、聲像結(jié)合的直觀、生動(dòng)形象的教學(xué)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互式的教學(xué)過(guò)程[6]。多媒體的投影演示能為教師的板書(shū)、畫(huà)圖節(jié)省大量的時(shí)間，形成一種“教學(xué)單位時(shí)間相對(duì)延長(zhǎng)”的效應(yīng)，在一定程度上能緩解教學(xué)內(nèi)容多而授課時(shí)間少的矛盾。（1）提高教師的教學(xué)效率，節(jié)約教學(xué)時(shí)間當(dāng)鼠標(biāo)一點(diǎn)就展現(xiàn)出來(lái)授課的圖形或定理定律公式，節(jié)省了教師用粉筆在黑板上花好長(zhǎng)的時(shí)間去作圖、寫(xiě)公式，也能更好地向同學(xué)們呈現(xiàn)規(guī)范工整、清晰的“板書(shū)”，多媒體的投影演示能為教師的板書(shū)、畫(huà)圖節(jié)省大量的時(shí)間，形成一種“教學(xué)單位時(shí)間相對(duì)延長(zhǎng)”的效應(yīng)。課堂信息量明顯增加等等，教學(xué)效率從而有明顯提高。（2）增強(qiáng)教師的教學(xué)效果和培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣實(shí)驗(yàn)心理學(xué)家赤瑞特拉用實(shí)驗(yàn)證明了：人類(lèi)獲取的信息83%來(lái)自視覺(jué)，11%來(lái)自聽(tīng)覺(jué)，3.5%來(lái)自嗅覺(jué)，1%來(lái)自味覺(jué)[7]。多媒體教學(xué)通過(guò)圖文并茂、聲像結(jié)合直觀生動(dòng)地展現(xiàn)在學(xué)生面前，刺激了學(xué)生多種感官意識(shí)，克服了傳統(tǒng)教學(xué)帶來(lái)的抽象枯燥的理解困難弊端。更有效地提高了學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)積極性、吸收率、理解率，增強(qiáng)了教師的教學(xué)效果。（3）突破了教師的“教”與學(xué)生的“學(xué)”的時(shí)空限制教師制作CAI課件時(shí)增刪都很容易，攜帶方便，保存持久，不會(huì)受到時(shí)空的限制[8]。教師間、師生間的交流共享可以利用一張光盤(pán)、一個(gè)U盤(pán)、E-mail、QQ、微信等來(lái)獲得。對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)，再現(xiàn)聽(tīng)課過(guò)程中的難點(diǎn)疑點(diǎn)及考前復(fù)習(xí)的問(wèn)題。對(duì)教師來(lái)說(shuō)，是與同行相互借鑒學(xué)習(xí)的好辦法。（4）減少粉塵污染，有利于保護(hù)師生的身體健康運(yùn)用多媒體教學(xué)后，大部分的電子課件、板書(shū)和“小蜜蜂”擴(kuò)音器取代了粉筆板書(shū)，減少了粉塵污染，給師生創(chuàng)造一個(gè)潔凈、舒適的教學(xué)環(huán)境。

2.多媒體教學(xué)存在的不足

運(yùn)用多媒體技術(shù)進(jìn)行物理學(xué)課堂教學(xué)具有很多的優(yōu)勢(shì)，但是多媒體只能作為課堂教學(xué)的一種輔助手段。它是一把“雙刃劍”，具有價(jià)值的同時(shí)也存在了問(wèn)題和弊端，需要我們?nèi)ヌ接憽⒀芯亢徒鉀Q。（1）多媒體教學(xué)信息量大，學(xué)生吸收消化困難一些青年教師還沒(méi)完全吃透教學(xué)內(nèi)容、把握不好教學(xué)規(guī)律的情況下，耗費(fèi)大量時(shí)間在多媒體課件的制作和教學(xué)內(nèi)容的攝取上，這就本末倒置了；還有一些教師直接拷貝他人的課件、電子教案，自己不去研究，還習(xí)慣坐著上課，照著PPT宣讀，課堂教學(xué)演變?yōu)榭菰锓ξ兜?ldquo;報(bào)告式教學(xué)”。學(xué)生感覺(jué)這樣的多媒體教學(xué)信息量太大，進(jìn)度偏快，課堂上師生之間的交流減少；學(xué)生還來(lái)不及理解、課件就一閃而過(guò)；也直接導(dǎo)致了學(xué)生的思維和表達(dá)的惰性形成，限制了學(xué)生的主觀能動(dòng)性。（2）教師和學(xué)生互動(dòng)受到限制，授課環(huán)境不盡人意多媒體教學(xué)課件、電子教案都是課前準(zhǔn)備好的，相對(duì)程序化，難以臨時(shí)去調(diào)整教案內(nèi)容。再說(shuō)多媒體教室一般都是封閉的，需要窗簾拉嚴(yán)實(shí)，在光線較暗的條件下，投射到屏幕上文字、圖像才能被看清。加上幻燈片的不斷切換等因素，會(huì)影響師生的視力下降。如果在物理學(xué)課堂上只純粹地依賴(lài)教師點(diǎn)點(diǎn)鼠標(biāo)、使用翻頁(yè)筆講課，大屏幕就會(huì)成為上課的“主角”。課堂上缺少教師與學(xué)生的交流互動(dòng)，教學(xué)氣氛會(huì)很沉悶，學(xué)生聽(tīng)課效果也不會(huì)很好。

三、傳統(tǒng)教學(xué)的優(yōu)勢(shì)和缺點(diǎn)分析

1.傳統(tǒng)教學(xué)的優(yōu)勢(shì)

多媒體教學(xué)雖然優(yōu)勢(shì)于其它的一些教學(xué)手段，但不能做到完全摒棄于“黑板+粉筆+教案”的傳統(tǒng)教學(xué)。縱觀教育發(fā)展的基礎(chǔ)，傳統(tǒng)教學(xué)很注重培養(yǎng)師生之間的交流互動(dòng)，教師起著重要的主導(dǎo)作用，也是高校物理學(xué)教學(xué)的基礎(chǔ)。（1）引導(dǎo)督促教師博覽群書(shū)、備課充分傳統(tǒng)教學(xué)中，教師受制于物質(zhì)技術(shù)條件的限制，不能及時(shí)、便捷地從網(wǎng)絡(luò)上獲得所需的各類(lèi)知識(shí)和學(xué)科前沿信息，但對(duì)學(xué)科的基本概念、定理定律上掌握地比較到位。教師在備課過(guò)程中廣泛涉獵各種文字資料，長(zhǎng)期思考總結(jié)教學(xué)心得，研究課程，積累經(jīng)驗(yàn)。很多教師能精確到某個(gè)定理定律在哪一頁(yè)哪一行。（2）注重教師語(yǔ)言表達(dá)能力的培養(yǎng)及板書(shū)的美觀性傳統(tǒng)教學(xué)過(guò)程中，老師都習(xí)慣站著上課，寫(xiě)文字畫(huà)圖滿滿的擦了一黑板又一黑板，練就出很過(guò)硬的“基本功”。教師不但要注重自身語(yǔ)言能力的表述清晰、流利。而且要注重通過(guò)手勢(shì)、表情、目光等無(wú)聲的體態(tài)語(yǔ)言來(lái)豐富有聲語(yǔ)言；不但注重授課過(guò)程中的重、難點(diǎn)突出，而且注重板書(shū)合理、大方；不但注重教學(xué)目的是否明確和教學(xué)進(jìn)度情況，而且注重學(xué)生的整體聽(tīng)課效果；不但注重課堂教學(xué)效果，而且注重課后輔導(dǎo)答疑情況。（3）加強(qiáng)師生之間的雙向互動(dòng)的教學(xué)活動(dòng)傳統(tǒng)教學(xué)相對(duì)于多媒體教學(xué)更傾向于面對(duì)面的交流，教師可以較好地了解學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài)，了解學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)相關(guān)章節(jié)的重、難點(diǎn)的把握理解情況，適當(dāng)?shù)卣{(diào)整教學(xué)進(jìn)度，根據(jù)不同專(zhuān)業(yè)需求增刪教學(xué)內(nèi)容，改變教學(xué)方法調(diào)動(dòng)起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣性。傳統(tǒng)教學(xué)的教風(fēng)也影響著學(xué)生的學(xué)風(fēng)，教師具有良好的師德和真才實(shí)學(xué)，會(huì)在課堂上潛移默化地影響學(xué)生，學(xué)生一般都按照教師的要求認(rèn)真預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)鞏固知識(shí)點(diǎn)，認(rèn)真做作業(yè)，鉆研探究新的知識(shí)點(diǎn)。這更助于教師的“教”與學(xué)生的“學(xué)”的互動(dòng)交流。

2.傳統(tǒng)教學(xué)存在的問(wèn)題

雖然傳統(tǒng)教學(xué)存在著一定的優(yōu)勢(shì)，但是也存在著一些不足之處：（1）教師的勞動(dòng)強(qiáng)度較大，加重職業(yè)病的發(fā)病率比如，教師備課過(guò)程中查閱相關(guān)資料有難度，耗時(shí)耗力，這對(duì)于教師提高自身的教學(xué)水平和科研能力方面是大大不利的；再比如：公式、定理定律、作圖、例題等教學(xué)方面的板書(shū)會(huì)占用較多的課堂時(shí)間，課程進(jìn)度、內(nèi)容容量和教學(xué)質(zhì)量就會(huì)受到影響，而且擦下來(lái)的粉塵四處紛揚(yáng)也損害師生的身體健康，從而加重教師的職業(yè)病的發(fā)病率如咽炎、喉炎等。（2）教學(xué)內(nèi)容陳舊、更新速度較慢，授課方式單一相關(guān)資料的匱乏和不能及時(shí)了解學(xué)科的前沿，導(dǎo)致一部分教師的教學(xué)內(nèi)容陳舊。另外，教師在授課過(guò)程中主要以“講授+板書(shū)”為主，主宰課堂教學(xué)，授課方式單調(diào)、死板、枯燥，缺少生機(jī)、直觀地教學(xué)方式，時(shí)間長(zhǎng)了，學(xué)生容易產(chǎn)生“審美疲憊”和“厭學(xué)”情緒，就是教師也覺(jué)得教得“吃力”，不利于學(xué)生創(chuàng)新能力和自主能動(dòng)性的培養(yǎng)，教學(xué)效果難以被提高。

四、多媒體教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)的有機(jī)結(jié)合、優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)

教學(xué)本身是一門(mén)藝術(shù)，教學(xué)方法的改進(jìn)、創(chuàng)新會(huì)對(duì)學(xué)生創(chuàng)造思維能力的培養(yǎng)起到一種正能量的作用。在傳統(tǒng)教學(xué)中融合多媒體教學(xué)，二者相輔相成，優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，即發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì)去彌補(bǔ)另一方的不足。將打破以往“以教師為中心的滿堂灌”，實(shí)現(xiàn)師生互動(dòng)，更好地提高教學(xué)效果。

1.樹(shù)立教學(xué)中以教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體的理念

多媒體教學(xué)是由教師主導(dǎo)的，打破了傳統(tǒng)教學(xué)“以教師為中心——滿堂灌”的模式。更好地處理教師的“教”和學(xué)生的“學(xué)”之間的關(guān)系。對(duì)教師的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)過(guò)程和教學(xué)方法及手段全面優(yōu)化、優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，將傳統(tǒng)教學(xué)的精華融入到現(xiàn)代多媒體教學(xué)中，實(shí)現(xiàn)教師的主導(dǎo)、學(xué)生的主體作用，正確處理好“人人”、“人機(jī)”的關(guān)系，從而擴(kuò)大二者教學(xué)的優(yōu)勢(shì)，縮小其給教學(xué)帶來(lái)的負(fù)面性影響。

2.避免過(guò)分依賴(lài)多媒體教學(xué)

多媒體教學(xué)只是輔助教學(xué)的一種手段，增強(qiáng)教學(xué)效果的工具。作為一名高校教師，不僅要吃透教材，還要鉆研制作電子教案；授課過(guò)程中能做到心中有數(shù)，重難點(diǎn)突出。充分了解哪些內(nèi)容適合于多媒體教學(xué)，哪些內(nèi)容適合于“粉筆+黑板”傳統(tǒng)教學(xué)方式。不贊同教師在多媒體教室授課全程都是“坐著不動(dòng)”的，應(yīng)適當(dāng)?shù)卣玖⒒蜃叩綄W(xué)生中去與學(xué)生互動(dòng)。例如：講解點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度具有球?qū)ΨQ(chēng)性問(wèn)題時(shí)，要通過(guò)多媒體技術(shù)向大家展現(xiàn)場(chǎng)源電荷為正或負(fù)時(shí)所形成的場(chǎng)強(qiáng)中，每一點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向是沿著該點(diǎn)徑矢還是指向該點(diǎn)徑矢方向。生動(dòng)形象、一步步地顯示出來(lái)，再總結(jié)點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)方向，有利于學(xué)生理解；在計(jì)算電偶極子中垂線上任意一點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度時(shí)，利用多媒體作圖可直觀顯示正負(fù)電荷在某點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度矢量的疊加，有助于分析水平方向和豎直方向的矢量關(guān)系，便于求解某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度（包括電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向），學(xué)生易于理解和掌握。

3.重在實(shí)效，據(jù)授課內(nèi)容來(lái)靈活選擇教學(xué)手段

“尺有所短，寸有所長(zhǎng)”，“粉筆+黑板”的教學(xué)不能完全被多媒體教學(xué)所替代，例如：講解物理學(xué)公式的推導(dǎo)、解題方法技巧時(shí)，多媒體教學(xué)顯得相當(dāng)呆板、機(jī)械化，無(wú)法表現(xiàn)出教師自己的講解思路。如果教師此時(shí)用粉筆在黑板上邊寫(xiě)邊講解思路、方法，學(xué)生會(huì)很容易理解和掌握。物理定理公式的證明適合先用傳統(tǒng)的教學(xué)方法分析、證明，然后再使用多媒體向?qū)W生分層呈現(xiàn)完整的證明步驟。對(duì)避免教師成為多媒體課件的“播音員和解說(shuō)員”有很大的幫助，同時(shí)也避免學(xué)生連續(xù)長(zhǎng)時(shí)間看屏幕，被光刺激易產(chǎn)生“視覺(jué)疲勞”。因此，把現(xiàn)代多媒體教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)相結(jié)合，優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，避二者教學(xué)之短，揚(yáng)它們教學(xué)之長(zhǎng)。再如：講解畢奧—薩伐爾定律時(shí)，一部分學(xué)生認(rèn)為這個(gè)公式太復(fù)雜，不好判斷磁感強(qiáng)度B的方向。我們臨時(shí)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法，用多媒體課件講授畢奧—薩伐爾定律的內(nèi)容、數(shù)學(xué)表述式。接著在黑板上寫(xiě)出各電流元在點(diǎn)所產(chǎn)生的磁感強(qiáng)度dB的矢量和。用右手彎曲，四指從Idl方向沿小于角轉(zhuǎn)向r時(shí)，伸直的大拇指所指的方向即為dB的方向，最后，根據(jù)磁感強(qiáng)度疊加原理求出B的方向。充分調(diào)動(dòng)起學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性是提高學(xué)習(xí)效率的科學(xué)良方。

五、結(jié)束語(yǔ)

教學(xué)本身不僅是一門(mén)藝術(shù)，也是一項(xiàng)創(chuàng)造性的勞動(dòng)，教學(xué)方法的創(chuàng)新、教學(xué)手段的運(yùn)用對(duì)學(xué)生創(chuàng)造力的培養(yǎng)起到潛移默化的作用。文中探析了大學(xué)物理學(xué)教學(xué)的特點(diǎn)，并分析了多媒體教學(xué)和傳統(tǒng)教學(xué)的優(yōu)勢(shì)與不足，提出將多媒體教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)的有機(jī)結(jié)合、優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，發(fā)揮了這兩種教學(xué)方式優(yōu)勢(shì)，克服其不足。針對(duì)不同專(zhuān)業(yè)不同層次的學(xué)生開(kāi)展不同的教學(xué)方法，合理利用各種教學(xué)手段，更大地發(fā)揮二者的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)作用，取得更好地教學(xué)效果。

作者：梁金榮 王善勤 單位：滁州職業(yè)技術(shù)學(xué)院基礎(chǔ)部

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