摘要：物理知识，是在力和能量的基础上建立起来的。物理课程也是以力和能量为主线索的课程。如果我们把物理课程看作一棵大树，力就像是这棵树的根，没有了根这棵树就不能生长。而能量就像是这棵树的干，无干这棵树就不会存在了。
关键词：物理教学；主线索；力；能量
在高中教学的十几门课程中，物理教学一直是教师和学生最头痛的最难的一门课程，教师认为自己下了很大功夫，而学生学不会，成绩差，教师埋怨学生太笨。认为物理课是聪明学生的课程，要学好物理就得思维较好的学生。而学生认为物理太难，时间没少费，知识点没少记，概念没少背，题做的更多，但成绩就是上不去，下的苦和成绩不成比例，从而失去对物理学习的兴趣。究其原因，是对物理这门课没有一个正确的认识，没有了解物理的结构。如果我们能了解物理结构，我们的教和学就会收到事半功倍的效果。
物理知识，是在力和能量的基础上建立起来的。物理课程也是以力和能量为主线索的课程。如果我们把物理课程看作一棵大树，力就像是这棵树的根，没有了根这棵树就不能生长。而能量就像是这棵树的干，无干这棵树就不会存在了。电学、热学、磁学以及原子物理学，就像是这棵树的枝和叶，它们是建立在力和能量的基础上发展起来的，因此我们的教学是离不开力和能量的，必须以力和能量为基础为主线进行教学。
从牛顿力学可知：力是物体对物体的作用。力的作用效果有两个：一是使物体发生形变，二是改变物体的运动状态。运动状态的改变包括两个方面：一个是速度大小的改变，另一个是速度方向的改变。和速度同直线的力改变的是速度的大小，而和速度方向垂直的力改变的是速度的方向。而且力的作用具有独立性。从而我们在研究牛顿定律应用问题时，就可以找到一种比较普遍适用的方法:首先隔离物体，分析物体的受力，再建立适当的直角坐标系，根据牛顿定律列出动力学方程： 
。然后解方程组，就可解决问题了。
我们在研究曲线运动时，如果我们把受力分解到切向和法向，知道切向力只改变速度的大小而不改变速度的方向；法向力只改变速度的方向而不改变速度的大小。这样我们就很容易把曲线运动搞清楚，并且可以理解合力的指向一定是曲线轨迹的凹面。圆周运动它实质就是曲线运动，这里的向心力实质也是法向力，根据牛顿定律这个里产生了相信加速度。对于非匀变速圆周运动，我们从切向和法向两个方向分析，就比较好理解其速度变化的原因，也很容易由牛顿定律列出方程求解。
天体运动的讲解主要抓住万有引力提供了向心力，得出：
。
同时，我们把能量的变化引入天体运动的分析，就可以理解天体运动各物理量之间关系，以及变轨等物理过程的分析。
在电学中，我们在学习静电场时，如果我们从力入手，我们就很容易理解摩擦起电、感应起电和接触起电是因为电荷之间的作用而产生的。导体之所以带电带在导体的表面，是由于导体中含有大量的自由电荷只能带一种电荷，且因为同种电荷相互排斥，在斥力的作用下，只能带在导体的表面。再如：在一个正电荷产生的电场中，如果放置一个不带电的导体，导体中由于自由电子带负电，和正电荷存在引力，使得靠近正电荷的一端带负电，而远离的一端带正电。若我们把导体接地，不管我们接那端大地的自由电子都会由于和产生电场的正电荷的吸引作用而进入导体中，使得导体因有多余的负电荷，而在离开电场后带负电。我们从能量的角度来研究，如果只有电场力做功，那么，电势能的减少量一定等于动能的增加量；如果只在重力和电场力做功的情况下，那么机械能和电势能之和将保持不变。在电流的教学中如果我们也能从能量的转化和守恒入手，我们的教与学都将会受到意想不到的效果。
电磁学是我们学习的一个难点，尤其是在我们解带电离子在磁场中的运动问题时，若我们把握了洛仑兹力提供了向心力，又知道他和运动方向垂直，而不做功，能量不变。我们就会准确解决这类问题。对于电磁感应问题，准确分析受力，准确把握各个力所做的功，分清机械能、电能以及内能之间的相互转化的规律，就能学好电磁感应的复杂应用问题。
热力学、原子核物理知识结构同样是在力和能量的基础上建立的。例如：我们在学习氢原子能级时，电子在和外告诉做圆周运动，是电子和原子和之间的引力提供了向心力，它的电势能和动能的变化规律，与天体运动中重力势能与动能的变化规律是完全相似的。
物理教学是很有规律的，也是最接近生活的。我们把握了力和能量这条主线索，就能掌握物理教学的基本方法，就能让教师不再因教不会学生而头痛，学生也不会因学不会物理而痛苦。我们再结合对称和平衡的思维方法，物理教学将不会再是难以翻越的大山。
作者简介：张志军（1964.11-），男，学历：大学本科，所在学校：未名集才实验中学。
论文作者:张志军
论文发表刊物:《知识-力量》2019年11月53期
论文发表时间:2019/11/27
标签：能量论文; 物理论文; 导体论文; 速度论文; 电场论文; 这棵论文; 课程论文; 《知识-力量》2019年11月53期论文;