原创《匀变速直线运动来看物理*和不变》：本文是一篇关于直线运动论文范文，可作为相关选题参考,和写作参考文献。
【摘 要】世间万物,无论宏观微观均处于不断的变化之中,但变中有恒,物理教学中要从物理概念的引入、物理规律的分析、物理问题的解决之中来渗透这一思想,让学生具备透过现象看本质的能力.借此进一步提升学生的物理核心素养.
【关键词】物理核心素养 变和不变 化变为恒
《普通高中物理课程标准（征求意见稿）》明确告诉我们：物理核心素养是指学生在接受物理教育过程中逐步形成的适应个人终身发展和社会需要的必备品格和关键能力,是学生通过物理学习内化的帶有物理学科特性的品质,是学生科学素养的重要构成.所以高中阶段的物理教学,如果仅仅以知识为线索展开,教学设计只会聚焦于知识,教学过程将停留在知识的传授、方法的培养上,这样必将忽视物理课程对学生物理核心素养的培养,因此应该在教学中培养学生形成相应“物理观念”,通过训练让学生具有一定的“科学思维”,并培养他们的“科学探究”能力.让学生学会拨开“变化”的迷雾去探究“不变”的本质,掌握由“不变”来把握“变”的认知方法,从而具有化“变”为“不变”的处理能力,这才是我们高中物理教师所面临的根本任务.
在高中物理的学习中,人教版教材必修一的第一章《运动的描述》.第二章《匀变速直线运动的规律》,其教学内容的编排和设计,在关注全体学生的共同基础,减轻学生刚进入高中时的学习负担,降低初、高中之间的台阶的前提下,已经在体现“变”和“不变”的特征,具体如下.
一、内容上由恒向变过渡,但变中有恒
高中的机械运动由初中重点分析的匀速直线运动过渡到匀变速直线运动,这样学生对于运动就应该形成了这样的认识：静止（位置不变、速度不变）——匀速直线运动（位置在变、速度不变）——匀变速直线运动（位置在变、速度也变）.随着变量的增加,对应问题的难度和复杂程度也相应的增加.
在难度增加的同时,就需要让学生同步认识到,在一些特殊的变化中,本身就蕴含了“不变”在其中,如匀速直线运动中,运动物体的位置在均匀变化,其对应的速度的大小和方向均保持不变；再如匀变速直线运动中,不但运动物体的位置在变化,且其相应的速度也在变化着,只不过这里的速度是随时间均匀变化的,和之相对应的加速度的大小和方向却均保持不变.而到了小球和挡板撞击这种加速度变化的模型时,则通过“平均加速度”这一概念的引入,以等效法来规避难度的进一步加大.当抓住这些不变的特征后,分析处理问题的难度也将相应降低.通过一定量的操练和渗透之后,学生也能逐步领悟“均匀变化”和“不变”之间的逻辑关系.这对于后续的图像问题中的斜率的分析和理解是很有帮助的,即使是后面选修部分的法拉第电磁感应定律、以及麦克斯韦的电磁波理论的理解也可以沿用相同的分析方法.学生在这些问题的分析和处理的过程中,就能经历“比较——概括——抽象”的思维过程,从而形成“变中有恒”的认识,并进一步发展了他们的科学思维.
二、方法上学会化变为恒
人教版教材第一章第三节（教材P16）中明确提出,在变速运动中,平均速度只能粗略描述物体运动的快慢,为了使描述精确些,可以把时间间隔取得小一些,这样运动快慢的差异也就小一些,时间越小,运动的描述就越精确,时间间隔非常小时,我们把△x/△t称作物体在此时的瞬时速度.从这里我们就可以看出,教材中关于瞬时速度的定义的给出就已经在渗透：在变化的过程中,如果把间隔取得小一些,变化也就会小一些这一思想.
教材的第一章第四节《用打点计时器测速度》（教材P21）中,关于求解纸带上的计时点E的瞬时速度的分析中,再次通过实例来强化上述思想.这样在巩固瞬时速度的概念的同时,也让学生逐步认识到了由变到不变的转化方法.
同样在教材第一章第四节《用打点计时器测速度》的“科学漫步”栏目（教材P24）中,关于光电计时器的使用中,测气垫导轨上的滑块经过光电门时的瞬时速度时又用到这一处理方法,滑块的速度实际上是变化的,但是因为滑块经过光电门的时间极短,可认为滑块的速度不变,视为匀速运动,用某一极短时间内的位移和对应时间的比值来表示变速运动的瞬时速度.同时可以通过改变实验中遮光片的宽度来让学生感受时间越短速度越来不及变化这一事实.
教材第二章第五节《自由落体运动》的“问题和练习”（教材P45）中的第2题,有一种“傻瓜”照相机,其光圈（进光孔径）随被拍摄物体的亮度自动调节,而快门（*时问）是固定不变的.通过拍摄某一砖墙前的一个石子的自由下落来求该照相机的*时间,由于石子的运动,它在照片上留下一条模糊的径迹.石子在*时间内实际运动是匀加速直线运动,速度在不断增大,但是我们考虑到*时间极短,这段时问内可以认为速度来不及改变,从而做匀速直线运动,所以我们可以用径迹上端位置的速度来代替整个径迹所对应的平均速度.这样只要利用自由落体运动的规律求出石子在径迹上端位置时的
速度,就可以通过公式 得到该照相机的*时间了.
这种通过微分实现化变为恒的处理方法,在教材第二章第三节《匀变速直线运动的位移和速度的关系》中,关于“匀变速直线运动的位移”（教材P38、39）这部分内容中进行了完整的分析和应用.如上图,对于这样一个匀变速直线运动,其在0.5s的时间内,速度的确发生了较大的变化,但如果把总时间分成五等份（图1）,那么在每0.1s的时间内,速度的变化就比较小了,如果以每小段起始时刻的速度乘以0.1秒,近似的当做各小段的位移,在v-t图中,用五个小矩形的面积之和近似地代替整个过程的位移.当然这样的处理还是有比较大的误差的,为了更精确一些,可以把全程十等分（图2）,再利用前面的方法进行处理,这样得到的结果的误差（图2中十个小矩形顶端的“锯齿形”）就变小了,这时可以进一步思考到,如果把整个过程分成无数等份（图3）,这样无数个又细又高的小矩形的面积之和就可以十分精确地代表物体的位移了.此时,无数个小矩形顶端的“锯齿形”就已经不见了,这些小矩形合在一起就构成了一个梯形,这样就可以求出对应的位移了.这样的处理既体现出通过微分可以将变速变成匀速,又可发现v-t图的面积能表示相应的位移这一结论对变速运动同样适用.
由此我们可以发现,“变”和“不变”如同一对孪生兄弟,一直出现于我们的周围,我们可以在物理教学中,通过物理问题的分析和处理,来促使学生形成关于变和恒的思想.从而加强学生物理核心素养的培养,在物理核心素养的指导下,才能透过“变化”的现象来看到“不变”的本质,才能由已知去发现未知.
参考文献
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[2]段金龙.高中物理化“变”为“恒”之我见[J].中国科教创新导刊,2012（3）
[3]刘崎.核心素养理念下物理教学的思考[J].物理教学探讨,2016（6）
[4]周保国.物理教学中的变和恒[J].物理教师,2006（5）
直线运动论文参考资料：
结论：匀变速直线运动来看物理*和不变为适合不知如何写直线运动方面的相关专业大学硕士和本科毕业论文以及关于直线运动的东西有什么?论文开题报告范文和相关职称论文写作参考文献资料下载。
