普通物理力学的教学探讨文/罗海东对高职院校工科专业普通物理课程力学部分的内容，教师们存在这样一种看法：与高中物理力学部分重复过多，起点偏低。更有甚者认为：普通物理力学部分就是高中物理加微积分。因此教师讲课被动，学生学起来也缺乏兴趣。
　　要避免与中学重复，我们在进行大学普通物理与高中物理的教学时，在理论体系上，或者在教材的处理上就要有明显的区别和提高，在讲授方法上要特别强调某些力学量的基本特性，如瞬时性、矢量性、相对性和某些物理规律的概括性等。现就以上几个基本特性作一简述。
　　矢量性物理学中的一些物理量和公式，须用矢量表示并用矢量运算法则来进行运算，这是物理学的特点之一。
　　然后从运动学的位置矢量谈起，介绍单位矢量i?、j?、k?，从而给出质点在空间的位置的矢量表示法r =xi +yj +zk。这样一来，速度d rvdt=、加速度22d radt=??的矢量性的含义也就清楚了。讲功时以变力的功为重点，从微功dA =F ·dr出发利用矢量点乘得到总功的表达式10·rrA =∫F d r???10。这样，既给出了矢量的大小，又表明了方向，从而体现了用矢量描述运动有表达简捷、推理方便的优点。
　　瞬时性运动学中的位置矢量、速度、加速度反映的是质点在某一时刻(或位置)的运动状态及其变化情况。而这些量的大小和方向在不同时刻一般是不同的，即它们是时间的函数。
　　因此，在运用这几个物理量描述质点运动时，都应指明是哪一时刻(或位置)的位置矢量、速度和加速度。逐步让学生学会用数学中的"变化率"来描述客观事物某点的性质。如牛顿第二定律是力的瞬时作用规律。中学物理中讨论的是恒力问题。而应用微积分知识后，就可建立起运动微分方程2 22d rF mdt∑=，用以讨论变力的问题。讲牛顿第二定律应用到弹簧振子上有变力为：F=-kx第二定律22d xkx mdt?=解此方程得x =A cos(wt+φ?))为简谐振动的运动学方程。
　　当w、A、φ的量值一定时，方程给出了位移和时间的瞬时运动规律。在强调瞬时性的同时，注意引导学生逐步掌握应用高等数学知识处理物理问题的方法，使之和中学教学形成鲜明的对照。
　　相对性运动是绝对的，但对运动的描述却是相对的。所谓相对性是指：对同一质点运动状态的描述，若选取不同的参照系，则表现出不同的运动状态。参照系选定后，为了能定量地描述物体的位置和它的运动，还应在参照系上建立一个坐标系。
　　坐标系实质上就是参照系的几何抽象，它是解决力学问题的一个有力的工具，怎样选择合适的坐标系，原则上是要有利于建立简洁的平衡方程。
　　必须将六个方程全部联立起来，才能得出结论，并且由于方程中出现和角的三角函数，使运算变得繁琐。由此可见，基于某些物理量的矢量性，恰当地选择坐标系将会给分析、解决问题带来许多方便。
　　描述力学部分某些物理量的矢量性瞬时性和相对性，讲授中引用了矢量分析和微积分，并形成了选择参照系等一系列基本方法，并贯穿于始终，既提高了讲授起点，也避免了重复。
　　突出物理规律的概括性普通物理所揭示的是自然界最基本和最普遍的规律，这种规律必须具有概括性，用尽可能简洁而少量的概念和定律来概括尽可能多的物理现象。如中学阶段所学到的各种各样的直线运动和抛物运动公式，在大学物理中讲完法向加速度和切向加速度后，从原则上讲可以讨论任意速率和任意形式的曲线运动。
　　例如，把牛顿第二定律改写成22id rFdt∑=，它的概括性就显示出来了，许多力学问题如真空中及有阻尼的落体问题、简谐振动、受迫振动等都是用它解决的。
　　当把∑F =ma写成id mvFdt∑形式时，由于经典力学范围内m是恒量，∑F =ma和id mvFdt∑是完全等效的，而在相对论力学中，质点的质量m随其速率的变化而变化，即0221mmvc，在这种情况下，∑F =ma不再适用，但仍旧id mvFdt∑成立，可见其概括性就更加广泛了。
　　经过教学实践，职业院校工科专业普通物理力学部分的教学，抓好以上几个方面，对避免在教学中出现重复的看法是很重要的，也是处理好继承与提高关系的有效途径。

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