特级教师常生龙：学好物理，只需这三步
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周五
“怎样才能学好物理？”物理特级教师常生龙的三个建议能帮助同学们脱离盲目做题的苦海，找到适合自己的高效学习方法。
Ⓣ 特级教师档案：
姓名：常生龙
简介：上海市特级教师，上海市虹口区人大教科文卫工委主任 ，曾获“全国教育改革创新管理贡献奖”、《中国教育报》“2012 年度推动读书十大人物”。
01
Ⓣ 正确理解物理概念和规律
不少同学在学习物理时不太重视概念和规律，认为学好物理关键在于多做题，对那些定义、定律知道个大概就可以了，其实不然。如果把物理学科比作大厦，概念和规律就是构成这座大厦的基石和钢筋框架。如果基础打不牢，又怎能在上面建起雄伟壮丽的大厦呢？
大家一定看到过多米诺骨牌倒下时引起的相邻骨牌依次倒下的连锁反应，以及一阵风吹过麦地形成的麦浪滚滚的景象，这两种运动哪一种更像波动呢？大多数同学都认为麦浪更像波动，其实不然，这涉及到对波动概念的理解。
从力的角度看，后一质点受到前一质点的策动力做受迫振动；从运动的角度看，后一质点总是在自己的平衡位置附近模仿前一质点做机械振动；从能量的角度看，振动的过程就是能量由近及远的传播过程。
明白了这些，再对照上述的两种运动，你会发现多米诺骨牌的运动符合上述的基本特征，而麦浪在外界风力的作用下，一个区域内的运动是整齐划一的，相互之间的作用力并不起主要作用，不符合波动力和运动的特征。
每一个物理概念和规律都不是一个孤立的定义，概念之间、规律之间以及概念和规律之间都存在着联系，当然也存在着区别。要在真正意义上掌握和运用物理知识，就应当能够弄清物理概念和规律的来龙去脉，相互关系，即所谓知其然还要知其所以然。
比如说在研究天体的运行，经常要用到两个规律：向心力公式F=mv2/r和万有引力公式F＝Gm1m2/r2。两个公式中r的含义有什么区别？在向心力公式中，r指的是质点做圆周运动的半径，而在万有引力公式中，r则是两个相互作用质点之间的距离。
当我们假定一个天体静止不动，卫星绕其做匀速圆周运动时，卫星到天体的距离和卫星运动的半径是一致的；而当分析双星问题或者卫星沿着椭圆轨道运动的问题时，卫星到天体的距离和卫星运动的半径就是不同的。搞清两者之间的差异，在处理具体问题时，会引导我们走向正确的分析思路。
02
Ⓣ 在解决问题的过程中提炼方法
学好物理，一定量的练习是必要的，关键在于明确做练习的目的。从练习中体会概念和规律的应用、明确物理问题的解题思路、掌握一些基本的分析方法，是物理练习特别关注的。
图1中的实线箭头表示分析一个物理问题大致的解题思路。在这个过程中，实物模型和运动（状态）模型的建立是很关键的，它们将物理问题逐渐向我们熟悉的物理情景聚焦，为正确选择物理规律指明方向。
比如说举重运动，就“抓举”而言，其技术动作可分为预备、提杠铃、发力、下蹲支撑、起立、放下杠铃等六个步骤，如图2照片表示了其中的几个状态。如果要分析杠铃的受力和运动情况，除了选取杠铃为研究对象，把其简化为质点模型外，还要明确杠铃做什么样的运动，即建立杠铃的运动模型。
实际上，在发力到支撑阶段以及支撑到起立阶段，杠铃的运动都是先加速后减速，并可以进一步简化为匀变速直线运动。很多同学在分析的过程中，就没有搞清楚杠铃的运动情况。
不少同学在分析物理问题的过程中，习惯于按照图1中虚线的方式进行，拿到一个问题首先就是套公式，如果不行再换一个……这样的解题不仅不能够帮助同学们形成良好的解题思路，还容易养成不良的学习习惯，给今后的学习带来很多不便。
整体法与隔离法、等效替代、对称、比较、极限分析……等是解决具体物理问题的过程中经常采用的方法，把握解决物理问题过程中蕴涵的这些思维方法，可以使我们举一反三，在学习中得到事半功倍的效果。
如图3所示，有三个光滑斜轨道1、2、3，它们的倾角依次是60°、45°和30°。这些轨道交于O点。现有位于同一竖直线上的3个小物体甲、乙、丙，分别沿这3个轨道同时从静止自由下滑，它们滑到O点的先后顺序是 。
这是一个大家十分熟悉的问题，它想考查我们什么呢？除了初速为零的匀加速直线运动和牛顿第二定律两个物理规律之外，比较方法的掌握情况是本问题考查的一个重点。
比较是确定研究对象之间同异关系的思维过程和方法。搞清两个对象之间的相同点和不同点，借助两者的共同点分析它们之间的差异，是比较方法的基本特征。
在上述问题中，三个小物体的共同点有：①都是质点；②初速为零；③斜面都光滑，加速度恒定；④做初速为零的匀加速直线运动，s=at2/2；⑤三个斜面共底。
不同点有：①加速度大小不同，a＝g·sinθ（θ为斜面倾角）；②斜面长度（物体位移）不同；③下滑时间不同。斜面长度和斜面的底部长度d之间有如下关系：d＝s·cosθ，由此可求出物体沿斜面下滑的时间。乙物体先到，甲和丙物体随后同时到达。
到了这里，是不是已经理解了这一问题？我们不妨做如下变形，请同学们再来分析分析看。
和图3相比，图4三个物体的运动相对复杂了一些，但是如果仔细分析三个物体运动的相同点和不同点，就会发现，单独分析左侧斜面或右侧斜面，都和图3是完全相同的，考虑到运动的可逆性，同一物体在两侧斜面上的运动时间是相同的，因此只要分析了左侧斜面的运动情况，就可以知道全局了。
由于受思维定势的影响，图5很容易将同学们引入歧途。实际上图5中AB和AC斜面是共底的，AC和AD斜面则是共高的。高度相同时，斜面的倾角越大，下滑的时间越短，这和共底斜面的分析方法完全不同，体现了不同类型问题的比较。
然后我们再看图6，将三个物体从房屋的顶端由静止光滑下滑，那个先到屋檐？如果你能问我，这三个屋顶是等高的还是等底的，则说明你通过比较，真正理解此类问题了。
03
Ⓣ 感受物理知识中的美
对美的追求，如同对真的追求一样，是物理学家们进行科学研究的目标。因此，物理学本身是美的，物理学习中也处处蕴涵着美，不断地发现美、感受美、甚至创造美，可以使我们的学习过程充满乐趣，可以激励我们不断地克服困难，勇往直前。
物理美的形式是多种多样的，比如简洁美与深刻美、统一美与奇异美、模型美与和谐美、状态美与过程美、结构美与对称美等等。爱因斯坦的质能方程E＝mc2，形式简洁无比，但却成为指导人类进一步认识核反应规律和从核反应中去获得巨大能量的基础理论，其深刻美勿容质疑。
从气体的三个试验定律到理想气体的状态方程，不同的人从不同的角度“瞎子摸象”，最后形成了关于气体变化的普遍规律，这样的历程本身就是十分精彩的，既是统一美的体现，也反映了人们探索事物的认识过程和思想方法。
在对原子、原子核等微观粒子的探索和认识的过程中，一个个物理模型的建立与修正，推动着人们对物质结构认识的不断深入和细致，物理模型美与和谐美充盈其间，无不让人心旌荡漾……
即使在物理习题中，也常与美相伴。如图7所示，是甲、乙两个物体的I—U图线，从图上看，那个物体的电阻大？这个问题不能简单的根据图线倾角的正切值来判断。在绘制物理图线的过程中，美学的思想一直是隐含其中的。
什么样的图线是美的？处于两坐标轴中央位置附近的图线和坐标轴之间的关系具有和谐美，为了得到这样的境地，两个坐标轴的标度可以不统一（如横坐标标度为1，纵坐标可以是0.5、1、5、100……）；其中一个坐标轴可以不取零为坐标原点（电源的U—I特性图线就是示例）；甚至坐标轴的标度可以不等距……
由于图7中纵、横坐标的标度未知，因此上述问题是没有确切答案的。但如果将两个图线放置在同一个坐标系中，答案就是唯一的。